CN103626440A

CN103626440A - 一种矿热炉渣干混砂浆及其制备方法

Info

Publication number: CN103626440A
Application number: CN201310638617.1A
Authority: CN
Inventors: 陈平; 邹小平; 刘荣进; 韦家崭; 赵艳荣; 向玮衡; 姜晗
Original assignee: Guilin University of Technology
Current assignee: Guilin University of Technology
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2033-12-04
Also published as: CN103626440B

Abstract

本发明公开了一种矿热炉渣干混砂浆及其制备方法。矿热炉渣干混砂浆由无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂组成，无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂的质量份数分别为200~750份、280~900份、500~1220份和2～7.5份；所述无机胶凝材料质量百分比为：水泥50%~65%、矿热炉渣粉25%~30%和高炉渣微粉5%~10%、石灰石微粉5%~10%；外加剂为纤维素，矿热炉渣为镍矿冶炼渣。矿热炉渣砂为筛分之后粒径为0.6~2.36mm的矿热炉渣。各组分按配方计量搅拌混合，得到产品。本发明方法工艺简单，可配制M5~M30等级干混砂浆，可显著提高矿热炉渣的综合利用率，减少环境污染，社会效益和经济效益明显。

Description

一种矿热炉渣干混砂浆及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及一种矿热炉渣干混砂浆及其制备方法。

背景技术

干混砂浆又称预混(干)砂浆、干粉料、干混料、干粉砂浆或干拌砂浆,它是由胶凝材料、矿物掺合料、细骨料、外加剂等组分,按使用用途的不同,经不同配方的配比在专业搅拌设备混合均匀而制成不含拌合水的半成品砂浆,拌合水是使用前在施工现场搅拌时加入。

干混砂浆作为一种新型绿色建筑材料，具有节约资源、保护环境、确保建筑工程质量等方面的优势，克服了传统砂浆现场搅拌扬尘多、噪音大、施工质量难以保证的缺点，已逐步被人们认知和重视。干混砂浆相对于在施工现场配制砂浆的传统工艺，干混砂浆具有以下特点：首先，品种多样；其次，性能优越；第三，绿色环保；最后，提高工效。为大力推广这一新型建筑材料, 国家与地方多次出台了相关政策来推动干混砂浆事业的发展。

另一方面，河砂作为干混砂浆的主要原料，由于过度的开采而紧缺，河砂的成本也急剧增加，河砂的过度开采还影响河势稳定和行洪安全，因此寻找新砂源替代河砂具有必要性和紧迫性。

从现今的发展趋势来看，干混砂浆的发展方向主要集中在以利用工业废料和地方材料为主要原材料制备干混砂浆品种，不仅降低了干混砂浆成本，改善砂浆性能，而且有利于保护环境，节约资源。

钢铁工业的发展，钢铁渣的产生量随之增加。精炼渣、高矿渣、矿热炉渣是钢铁冶金工业的几种大宗废渣，在全国各地广泛分布。当然近年来，随着国内镍铁项目的迅速发展，每年产生的炉渣超过1000万吨，但这些炉渣利用率极低，占用大量的土地，破坏周边的生态环境。镍铁合金矿热炉渣作为冶金炉渣中综合利用率相对较低的一种，在国外主要用作与石灰石和矾土复合制作高铝水泥、混凝土细集料，与碱激发剂复合制作复合无机聚合物等；国内对镍铁合金矿热炉渣在干混砂浆中的利用研究尚鲜有报道。

目前国内未发现将矿热炉渣作掺合料及作骨料制备干混砂浆的相关研究报道。

发明内容

本发明的目的就是提供一种矿热炉渣作掺合料及作骨料，通过与其它胶凝材料、河砂配合，并掺加一定量外加剂制备干混砂浆的方法，提高矿热炉渣的综合利用。

本发明涉及的干混砂浆由无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂组成，无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂的质量份数分别为200~750份、280~900份、500~1220份和2～7.5份；其中无机胶凝材料质量百分比为：水泥50%~65%、矿热炉渣微粉25%~30%和高炉渣微粉5%~10%、石灰石粉5%~10%；中砂为细度模数为2.5~3.0的河沙，矿热炉渣砂为筛分之后粒径为0.6~2.36mm的矿热炉渣；所述外加剂为纤维素；所述矿热炉渣为镍矿冶炼渣。

所述矿热炉渣干混砂浆的制备方法具体步骤为：

（1）干混砂浆由无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂组成，无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂的质量份数分别为200~750份、280~900份、500~1220份和2～7.5份；所述无机胶凝材料质量百分比为：水泥50%~65%、矿热炉渣粉25%~30%和高炉渣微粉5%~10%、石灰石微粉5%~10%；所述外加剂为纤维素。

（2）将矿热炉渣进行烘干至含水率小于1%，然后对矿热炉渣进行筛分，得到粒径为0.6~2.36mm的矿热炉渣砂；而筛分的其余粒径的矿热炉渣粉磨至比表面积为400~500 m²/kg的矿热炉渣微粉；将高炉渣和石灰石烘干至含水率小于1%，分别粉磨至比表面积为400~500 m²/kg、500~600 m²/kg，得到高炉渣微粉和石灰石微粉。

（3）将水泥、步骤（2）所得的矿热炉渣微粉、高炉渣微粉及石灰石微粉按步骤（1）比例混合均匀得到无机胶凝材料；

（4）将步骤（3）所得的无机胶凝材料、中砂、步骤（2）所得的矿热炉渣砂、外加剂按照各组分质量份数分别为200~750份、280~900份、500~1220份和2～7.5份的比例经搅拌混合，制得矿热炉渣干混砂浆。

采用上述方案后，矿热炉渣微粉与高炉渣微粉复合作为矿物掺合料时，高炉渣可以更好的激发矿热炉渣微粉的火山灰反应活性，解决了矿热炉渣粉单掺时所表现的低火山灰活性，并可改善砂浆的工作性能。掺入一定量的的石灰石粉，可在一定程度上提高砂浆的早期强度，并可激发掺合料的活性，保证体系的后期强度。在干混砂浆中，骨料中河砂的粒径较细，而矿热炉渣砂普遍集中在1.18mm-2.36mm，颗粒较粗，能起主要骨架作用，因此在干混砂浆中，矿热炉渣的掺入要比单掺河砂时的强度要高。外加剂为纤维素，具有保水、粘结功能，改善由于矿热炉渣砂因表明光滑而与胶凝材料粘结性差导致的易泌水问题。因此把一部分矿热炉渣磨成微粉作为掺合料，经过筛分之后粒径为0.6~2.36mm的矿热炉渣颗粒作为砂部分代替河砂，配制干混砂浆，同时可大幅度提高矿热炉渣的利用率。综上所述，矿热炉渣作掺合料及作骨料可制备干混砂浆，具有工作性能好、力学性能好等优点。

本发明的有益效果是：

（1）能够大量利用矿热炉渣制备干混砂浆矿物掺合料，掺入量在25%~30%，矿热炉渣作骨料制备成矿热炉渣砂的掺量在20%~60%，可以改善环境，减少污染，节约资源，提高矿热炉渣的综合利用率；

（2）配制的干混砂浆强度完全符合国家标准，强度满足M5~M30各种等级要求，而且其工作性能、耐久性能均良好，符合砌筑干混砂浆的要求；

（3）制备技术简单，成本低，同时也降低了干混砂浆生产成本。

具体实施方式

实施例1：

（1）干混砂浆由无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂组成，无机胶凝材料、中砂和矿热炉渣砂、外加剂的质量份数分别为380份、560份、840份和4份；无机胶凝材料按质量百分比配料；其中无机胶凝材料的质量百分比为：水泥65%、矿热炉渣微粉25%、高炉渣微粉5%和石灰石微粉5%；外加剂为纤维素。

（2）将矿热炉渣烘干至含水率小于1%，然后对矿热炉渣进行筛分，得到粒径为0.6~2.36mm的矿热炉渣砂；而筛分的其余粒径的矿热炉渣粉磨至比表面积为445 m²/kg的矿热炉渣微粉；将高炉渣和石灰石烘干至含水率小于1%，分别粉磨至比表面积为448 m²/kg、516 m²/kg，得到高炉渣微粉和石灰石微粉。

（3）将水泥、步骤（2）所得的矿热炉渣微粉、高炉渣微粉及石灰石微粉按步骤（1）比例混合均匀得到无机胶凝材料。

（4）将步骤3所得的无机胶凝材料、中砂、步骤2所得的矿热炉渣砂、外加剂按照各组分质量份数分别为380份、560份、840份和4份的比例经搅拌混合，制得矿热炉渣干混砂浆。

所述矿热炉渣为镍矿冶炼渣。

按上述步骤制备的矿热炉渣干混砂浆，其7天抗压强度为13.2MPa，28天抗压强度为20.3MPa，砂浆不泌水。

此例说明利用矿热炉渣作掺合料及作骨料制备的干混砂浆可满足M20砌筑砂浆的强度要求。

实施例2：

（1）干混砂浆由无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂组成，胶凝材料、中砂和矿热炉渣砂、外加剂的质量份数分别为300份、840份、560份和3份；无机胶凝材料按质量百分比配料；无机胶凝材料按质量百分比配料；其中无机胶凝材料的质量百分比为：水泥60%、矿热炉渣微粉25%、高炉渣微粉10%和石灰石微粉5%；外加剂为纤维素。

（2）将矿热炉渣进行烘干至含水率小于1%，然后对矿热炉渣进行筛分，得到粒径为0.6~2.36mm的矿热炉渣砂；而筛分的其余粒径的矿热炉渣粉磨至比表面积为445 m²/kg的矿热炉渣微粉；将高炉渣和石灰石烘干至含水率小于1%，分别粉磨至比表面积为448 m²/kg、516 m²/kg，得到高炉渣微粉和石灰石微粉。

Claims

1.一种矿热炉渣干混砂浆，其特征在于矿热炉渣干混砂浆由无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂组成，无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂的质量份数分别为200~750份、280~900份、500~1220份和2~7.5份；其中无机胶凝材料质量百分比为：水泥50%~65%、矿热炉渣微粉25%~30%和高炉渣微粉5%~10%、石灰石微粉5%~10%；中砂为细度模数为2.5~3.0的河砂，矿热炉渣砂为筛分之后粒径为0.6~2.36mm的矿热炉渣；所述外加剂为纤维素；所述矿热炉渣为镍矿冶炼渣。

2. 如权利1要求所述的矿热炉渣干混砂浆的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）干混砂浆由无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂组成，无机胶凝材料、中砂、矿热炉渣砂和外加剂的质量份数分别为200~750份、280~900份、500~1220份和2~7.5份；所述无机胶凝材料质量百分比为：水泥50%~65%、矿热炉渣粉25%~30%和高炉渣微粉5%~10%、石灰石微粉5%~10%；所述外加剂为纤维素；

（2）将矿热炉渣进行烘干至含水率小于1%，然后对矿热炉渣进行筛分，得到粒径为0.6~2.36mm的矿热炉渣砂；而筛分的其余粒径的矿热炉渣则粉磨至比表面积为400~500 m²/kg的矿热炉渣微粉；将高炉渣和石灰石烘干至含水率小于1%，分别粉磨至比表面积为400~500 m²/kg、500~600 m²/kg，得到高炉渣微粉和石灰石微粉；

（4）将步骤（3）所得的无机胶凝材料、中砂、步骤（2）所得的矿热炉渣砂、外加剂按照各组分质量份数分别为200~750份、280~900份、500~1220份和2~7.5份的比例经搅拌混合，制得矿热炉渣干混砂浆；

所述矿热炉渣为镍矿冶炼渣。