專(zhuān)利名稱(chēng)：混凝土復(fù)合礦物摻合料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混凝土技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能顯著提高混凝土早期強(qiáng)度的混凝土復(fù)合礦物摻合料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
黃磷渣是磷礦石熱法生產(chǎn)黃磷過(guò)程中排放的工業(yè)礦渣。每生產(chǎn)I噸成品黃磷，副產(chǎn)黃磷渣約為9噸。我目前黃磷年產(chǎn)量約為50萬(wàn)噸，黃磷渣總量約為450萬(wàn)噸/年。但由于黃磷渣利用率低，大部分露天堆放，經(jīng)雨水淋洗，其中的磷、氟逐漸溶出，滲入地下，污染水源，影響植物生長(zhǎng)，危害人類(lèi)健康?；炷恋V物摻合料，是以氧化硅和氧化鋁為主要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能且摻量大于水泥質(zhì)量5%，具有火山灰活性的粉體材料?；炷恋V物摻 合料常用種類(lèi)有粉煤灰、天然沸石粉、硅灰。目前已有利用黃磷渣為原料，通過(guò)加入一定活性添加劑，制成的混凝土礦物摻合料。例如CN 101805138A (公布日:2010年8月18 H),公開(kāi)了一種混凝土礦物摻合料，由磷渣和按磷渣量5% 40%的重量百分比例加入的活性添加劑混合組成；所述磷渣為粒化電爐磷渣，即用電爐法制黃磷時(shí)，所得到的以硅酸鈣為主要成分的熔融物，經(jīng)淬冷而成的顆粒；所述活性添加劑為火山灰、石膏、硅藻土、石灰?guī)r、硫酸鈉中的一種或兩種以上的混合物；礦物摻合料為粒徑< 60 μ m、比表面積為400 600 Hl2 /kg的磷渣微細(xì)粉體。該混凝土摻合料存在如下問(wèn)題粉體比表面積小于600 Itl2 / kg，代替水泥加入混凝土后，混凝土早期強(qiáng)度不夠；活性劑占黃磷渣重量百分比的5% 40%，因活性劑與黃磷渣配合比例不適合，導(dǎo)致?lián)胶狭洗嫠嗉尤牖炷梁?，混凝土的抗壓?qiáng)度、抗折強(qiáng)度等性能不夠理想。因此，繼續(xù)尋找能進(jìn)一步提高混凝土各方面性能，尤其是混凝土早期強(qiáng)度的以黃磷渣為主要原料的混凝土礦物摻合料，是本領(lǐng)域的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的混凝土礦物摻合料比表面積不夠、黃磷渣與活性成分比例不適合，造成的混凝土早期強(qiáng)度不夠、其他性能不理想的問(wèn)題，提供一種混凝土復(fù)合礦物摻合料。作為本發(fā)明的第二個(gè)目的，本發(fā)明提供了前述混凝土復(fù)合礦物摻合料的制備工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下混凝土復(fù)合礦物摻合料，包含重量百分比的如下成分黃磷渣30% 50%
石灰石20% 40%
沸石20% 30%
爐底渣‘2% 20%
復(fù)合助磨激發(fā)劑 O. 1% O. 2%；所述復(fù)合助磨激發(fā)劑由重量百分比的如下成分組成三異丙醇胺2% 4%，三乙醇胺3% 6%，甘油6% 10%，余量為水；所述混凝土復(fù)合礦物摻合料為比表面積彡650 IIf / kg的粉體。
本發(fā)明通過(guò)在混凝土復(fù)合礦物摻合料中加入復(fù)合助磨激發(fā)劑，并篩選復(fù)合助磨激發(fā)劑的組成及黃磷渣與其他各組分的組成比例，得到了比表面積彡650 m2 / kg的混凝土復(fù)合礦物摻合料粉體。本發(fā)明得到的混凝土復(fù)合礦物摻合料可按每方(以C30砼計(jì))混凝土30-60%等量或超量取代水泥，制得的混凝土早期強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，混凝土抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能等均有明顯提聞。作為優(yōu)選，前述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，所述黃磷渣的重量百分比含量為40%，所述石灰石的重量百分比含量為30%，所述沸石的重量百分比含量為25%，所述爐底渣的重量百分比含量為4. 8%，所述復(fù)合助磨激發(fā)劑的重量百分比含量為O. 2%。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)選各成分的比例，本發(fā)明的混凝土復(fù)合礦物摻合料30-60%等量或超量取代水泥后，能進(jìn)一步提高混凝土的早期強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能等。作為優(yōu)選，前述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料進(jìn)一步包含如下重量百分比的成分磷石膏O. 1% 15%。加入前述比例的磷石膏，可進(jìn)一步提高混凝土的早期強(qiáng)度。作為進(jìn)一步優(yōu)選，前述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，所述黃磷渣的重量百分比含量為40%，所述石灰石的重量百分比含量為25%，所述沸石的重量百分比含量為25%，所述爐底渣的重量百分比含量為2. 8%，所述復(fù)合助磨激發(fā)劑的重量百分比含量為O. 2%，所述磷石膏重量百分比含量為7%。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)選各成分的比例，本發(fā)明的混凝土復(fù)合礦物摻合料30-60%等量或超量取代水泥后，混凝土的早期強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能達(dá)到最優(yōu)。作為優(yōu)選，前述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，所述三異丙醇胺的重量百分比含量為
3.5%，所述三乙醇胺的重量百分比含量為4%，所述甘油的重量百分比含量為8%。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)選復(fù)合助磨激發(fā)劑的各成分比例，本發(fā)明得到的混凝土復(fù)合礦物摻合料粉體的比表面積得到進(jìn)一步保證，因此制得的混凝土早期強(qiáng)度及其他各性能參數(shù)得到進(jìn)一步提高。作為優(yōu)選，前述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，所述黃磷渣的燒失量< O. 5%，水份 10% ;所述石灰石的燒失量< 41%,水份< 5% ;所述沸石的燒失量< 10%,水份< 5% ;所述
爐底渣的燒失量彡9%，水份彡O. 5%。
作為優(yōu)選，前述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，所述的磷石膏的燒失量< 2. 8%，水份
(20%ο本發(fā)明的黃磷渣為熱法生產(chǎn)黃磷過(guò)程中排放的工業(yè)廢渣，燒失量< O. 5%，水份<10%。石灰石為石灰?guī)r礦，燒失量< 41%，水份< 5%。沸石為火山灰質(zhì)天然礦物，燒失量(10%，水份彡5%。爐底渣為化工廠(chǎng)鏈條式鍋爐廢渣，燒失量彡9%，水份彡0.5%。磷石膏為磷化工企業(yè)化工廢渣，燒失量<9%，水份<0.5% (烘干后)。通過(guò)篩選混凝土復(fù)合礦物摻合料各組成成分的燒失量和水份，可有效降低本發(fā)明混凝土復(fù)合礦物摻合料的制造成本，可達(dá)到100 130元/噸。各物質(zhì)化學(xué)分析見(jiàn)表I。表I.各物質(zhì)化學(xué)成分分析單位％
權(quán)利要求
1.混凝土復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，包含重量百分比的如下成分黃磷渣 30% 50%石灰石 20% 40% 沸石 20% 30%爐底渣 2% 20% 復(fù)合助磨激發(fā)劑 O. 1% O. 2%； 所述復(fù)合助磨激發(fā)劑由重量百分比的如下成分組成三異丙醇胺2% 4%， 三乙醇胺3% 6%，甘油6% 10%，余量為水； 所述混凝土復(fù)合礦物摻合料為比表面積> 650 rtf / kg的粉體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述黃磷渣的重量百分比含量為40%，所述石灰石的重量百分比含量為30%，所述沸石的重量百分比含量為25%，所述爐底渣的重量百分比含量為4. 8%，所述復(fù)合助磨激發(fā)劑的重量百分比含量為O. 2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料進(jìn)一步包含如下重量百分比的成分磷石骨O. 1% 15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述黃磷渣的重量百分比含量為40%，所述石灰石的重量百分比含量為25%，所述沸石的重量百分比含量為25%，所述爐底渣的重量百分比含量為2. 8%，所述復(fù)合助磨激發(fā)劑的重量百分比含量為O. 2%，所述磷石骨重量百分比含量為7%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述三異丙醇胺的重量百分比含量為3. 5%，所述三乙醇胺的重量百分比含量為4%，所述甘油的重量百分比含量為8%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述黃磷渣的燒失量(O. 5%，水份≤10% ;所述石灰石的燒失量≤41%，水份≤5% ;所述沸石的燒失量≤10%，水份< 5% ;所述爐底渣的燒失量< 9%，水份< O. 5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的磷石膏的燒失量≤2. 8%，水份≤20%ο
8.權(quán)利要求I所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟 (1)黃磷渣、石灰石、沸石分別經(jīng)烘干至水分<1%后，黃磷渣、石灰石、沸石及爐底渣按配方量送入球磨機(jī)進(jìn)行粉磨； (2)粉磨過(guò)程中，均勻加入配方量復(fù)合助磨激發(fā)劑，將所述各成分粉磨至比表面積≥650 m2/kg，即得。
9.權(quán)利要求3所述的混凝土復(fù)合礦物摻合料的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟 (I)磷石膏經(jīng)800°C以上燒制，黃磷渣、石灰石、沸石分別經(jīng)烘干至水分< 1%后，黃磷渣、石灰石、沸石、爐底渣及磷石膏按配方量送入球磨機(jī)進(jìn)行粉磨；(2)粉磨過(guò)程中，均勻加入配方量復(fù)合助磨激發(fā)劑，將所述各成分粉磨至比表面積彡 650 m2/kg， 即得。
全文摘要
本發(fā)明涉及混凝土技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種混凝土復(fù)合礦物摻合料，包含重量百分比的如下成分黃磷渣30%～50%，石灰石20%～40%，沸石20%～30%，爐底渣2%～20%，復(fù)合助磨激發(fā)劑0.1%～0.2%；所述復(fù)合助磨激發(fā)劑由重量百分比的如下成分組成三異丙醇胺2%～4%，三乙醇胺3%～6%，甘油6%～10%，余量為水；所述混凝土復(fù)合礦物摻合料為比表面積≥650㎡/㎏的粉體。進(jìn)一步，前述混凝土復(fù)合礦物摻合料可含有磷石膏0.1%～15%。本發(fā)明的混凝土復(fù)合礦物摻合料加入混凝土后，能有效提高混凝土早期強(qiáng)度，并顯著提高混凝土各方面性能。
文檔編號(hào)C04B18/30GK102826779SQ20121035033
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者楊明剛, 陳華太 申請(qǐng)人:四川省金桂蘭水泥有限責(zé)任公司