本發(fā)明屬于固體廢棄物領(lǐng)域，特別涉及一種混凝土用礦物摻合料Ⅱ級復(fù)合粉煤灰及其制作方法。
背景技術(shù)：
名詞解釋:
轉(zhuǎn)爐渣，即轉(zhuǎn)爐鋼渣是轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中產(chǎn)生的廢渣，主要來源于鐵水與廢鋼中所含元素氧化后形成的氧化物，金屬爐料帶入的雜質(zhì)，加入的造渣劑(如石灰石、螢石、硅石)、氧化劑、脫硫產(chǎn)物和被侵蝕的爐襯材料等主要含有CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、MnO、P2O5和f–CaO(游離氧化鈣)等。
硅碎石是硅礦采集中的碎渣，硅含量在90％以上。
煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。包括巷道掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外還含有數(shù)量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(鎵、釩、鈦、鈷)。
燒透煤矸石即為煤矸石徹底燃燒后的產(chǎn)物。
燒失量(Loss on ignition，縮寫為LOI)，即將在105—110℃烘干的原料在1000—1100℃灼燒后失去的重量百分比。
篩余(篩余量)是指粉狀物料細(xì)度的表示方法，一定質(zhì)量的粉狀物料在標(biāo)準(zhǔn)篩上篩分后留在篩上部分的質(zhì)量比(％)。
以往混凝土的填充料通常會添加火電廠粉煤灰。粉煤灰是一種火電廠的副產(chǎn)品，質(zhì)量很不穩(wěn)定，含水量高，在罐裝車內(nèi)有20％打不出，且細(xì)度和燒失量都偏高，嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量。且國家鼓勵發(fā)展新能源，水電、核電、風(fēng)電、光電大量補(bǔ)充電能，火電必將逐步退出能源市場，則火電粉煤灰產(chǎn)量也會逐漸減少甚至退出市場，但是現(xiàn)在還沒有粉煤灰的新的制作方法。此外，建筑拆除過程中產(chǎn)生的建筑垃圾、鋼鐵廠產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐渣；采集硅礦石中產(chǎn)生的硅碎石以及煤礦采集中產(chǎn)生的煤矸石通常被當(dāng)做固體廢棄物處理，浪費(fèi)了資源且容易污染環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服以上問題，本發(fā)明提供了一種混凝土用礦物摻合料Ⅱ級復(fù)合粉煤灰及其制作方法。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，成本低，以建筑垃圾、轉(zhuǎn)爐渣、燒透煤矸石和硅碎石等常見的固體廢棄物為主要材料，所得的礦物摻合料Ⅱ級復(fù)合粉煤灰可以取代混凝土中部分高強(qiáng)水泥和礦粉，有效提高混凝土早期、后期強(qiáng)度，增強(qiáng)了混凝土抗彎折、抗?jié)B漏、抗腐蝕抗輻射和耐久性的能力。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種混凝土用礦物摻合料Ⅱ級復(fù)合粉煤灰，包括20-30重量份的燒透煤矸石、10-60重量份的轉(zhuǎn)爐渣、10-40重量份的硅碎石和10-20重量份的建筑垃圾；其中硅碎石中硅元素含量≥90％，所述建筑垃圾為水泥類建筑垃圾。
進(jìn)一步的改進(jìn)，包括20重量份的燒透煤矸石、40重量份的轉(zhuǎn)爐渣、30重量份的硅碎石和10重量份的建筑垃圾。
進(jìn)一步的改進(jìn)，所述建筑垃圾包括拆碎的混凝土柱、混凝土敦、混凝土墻、混凝土路面、水泥磚、水泥瓦和紅磚。
進(jìn)一步的改進(jìn)，所述復(fù)合粉煤灰的細(xì)度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤23％。
一種混凝土用礦物摻合料Ⅱ級復(fù)合粉煤灰的制作方法，所述制作方法如下：
20-30重量份的燒透煤矸石、10-60重量份的轉(zhuǎn)爐渣、10-40重量份的硅碎石和10-20重量份的建筑垃圾混合破碎研磨為粉料狀的復(fù)合粉煤灰；復(fù)合粉煤灰的細(xì)度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤23％；其中硅碎石中硅元素含量≥90％；所述建筑垃圾為水泥類建筑垃圾。
進(jìn)一步的改進(jìn)，預(yù)先將燒透煤矸石和建筑垃圾破碎為徑?！?0mm的碎塊，硅碎石烘干后破碎為徑粒≤50mm的碎塊；預(yù)先將轉(zhuǎn)爐渣烘干至含水量≤2％；然后將燒透煤矸石、轉(zhuǎn)爐渣、硅碎石和建筑垃圾混合破碎研磨為粉料狀的復(fù)合粉煤灰。
進(jìn)一步的改進(jìn)，所述建筑垃圾包括拆碎的混凝土柱、混凝土敦、混凝土墻、混凝土路面、水泥磚、水泥瓦和紅磚。
進(jìn)一步的改進(jìn)，所述燒透煤矸石、轉(zhuǎn)爐渣、硅碎石和建筑垃圾混合后，首先使用輥磨機(jī)壓碎，然后使用球磨機(jī)研磨成粉，再進(jìn)行風(fēng)選。
本發(fā)明以建筑垃圾、轉(zhuǎn)爐渣、燒透煤矸石和硅碎石等常見的固體廢棄物為主要材料制得了粉煤灰；不僅對固體廢棄物進(jìn)行了處理，而且進(jìn)行了充分利用，降低了成本制作粉煤灰的成本，節(jié)能環(huán)保，制得的粉煤灰具有良好的性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述和說明:
實(shí)施例1
取20公斤的燒透煤矸石、60公斤的轉(zhuǎn)爐渣、10公斤的硅碎石和10公斤的建筑垃圾(共計100公斤)，其中硅碎石中硅元素含量≥90％；所述建筑垃圾為水泥類建筑垃圾。建筑垃圾可以為拆碎的混凝土柱、混凝土敦、混凝土墻、混凝土路面、水泥磚、水泥瓦和紅磚等。
將燒透煤矸石和建筑垃圾破碎為徑?！?0mm的碎塊，硅碎石烘干后破碎為徑?！?0mm的碎塊；轉(zhuǎn)爐渣烘干至含水量≤2％；然后將燒透煤矸石、轉(zhuǎn)爐渣、硅碎石和建筑垃圾混合，首先通過輥磨機(jī)壓碎，然后使用球磨機(jī)研磨成粉，再進(jìn)行風(fēng)選得到粉料狀的復(fù)合粉煤灰。復(fù)合粉煤灰的細(xì)度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤23％；
檢測結(jié)果為：制得的復(fù)合粉煤灰需水量＜105％，燒失量＜8％，出磨含水率＜0.8％。符合Ⅱ級粉煤灰的要求。
實(shí)施例2
取30公斤的燒透煤矸石、10公斤的轉(zhuǎn)爐渣、40公斤的硅碎石和20公斤的建筑垃圾(共計100公斤)，其中硅碎石中硅元素含量≥90％；所述建筑垃圾為水泥類建筑垃圾。建筑垃圾可以為拆碎的混凝土柱、混凝土敦、混凝土墻、混凝土路面、水泥磚、水泥瓦和紅磚等。
將燒透煤矸石和建筑垃圾破碎為徑?！?0mm的碎塊，硅碎石烘干后破碎為徑粒≤50mm的碎塊；轉(zhuǎn)爐渣烘干至含水量≤2％；然后將燒透煤矸石、轉(zhuǎn)爐渣、硅碎石和建筑垃圾混合，首先通過輥磨機(jī)壓碎，然后使用球磨機(jī)研磨成粉，再進(jìn)行風(fēng)選得到粉料狀的復(fù)合粉煤灰。復(fù)合粉煤灰的細(xì)度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤23％；
檢測結(jié)果為：檢測結(jié)果為：制得的復(fù)合粉煤灰需水量＜105％，燒失量＜8％，出磨含水率＜0.8％。符合Ⅱ級粉煤灰的要求。
實(shí)施例3
取20公斤的燒透煤矸石、40公斤的轉(zhuǎn)爐渣、30公斤的硅碎石和10公斤的建筑垃圾(共計100公斤)，其中硅碎石中硅元素含量≥90％；所述建筑垃圾為水泥類建筑垃圾。建筑垃圾可以為拆碎的混凝土柱、混凝土敦、混凝土墻、混凝土路面、水泥磚、水泥瓦和紅磚等。
將燒透煤矸石和建筑垃圾破碎為徑?！?0mm的碎塊，硅碎石烘干后破碎為徑?！?0mm的碎塊；轉(zhuǎn)爐渣烘干至含水量≤2％；然后將燒透煤矸石、轉(zhuǎn)爐渣、硅碎石和建筑垃圾混合，首先通過輥磨機(jī)壓碎，然后使用球磨機(jī)研磨成粉，再進(jìn)行風(fēng)選得到粉料狀的復(fù)合粉煤灰。復(fù)合粉煤灰的細(xì)度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤23％。
檢測結(jié)果為：制得的復(fù)合粉煤灰需水量＜105％，燒失量＜8％，出磨含水率＜0.8％，符合Ⅱ級粉煤灰的要求，且對混泥土有微膨脹作用，能補(bǔ)償其干縮性。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。