[发明专利]混凝土用粉煤灰复合掺合料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土用粉煤灰复合掺合料及其制备方法，它属于一种建筑用的建筑材料及其制备方法。

背景技术

随着现代混凝土技术的发展，混凝土组分的多元化已成为一种趋势。除水泥、粗细骨料及水外，现代混凝土还包括两种重要的外掺物，一种是以新型高效减水剂、缓凝剂等为代表的化学外加剂，一种是以磨细矿渣粉、粉煤灰等为代表的矿物掺合料。

GB/T18736-2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》明确规定：用于改善混凝土耐久性能而加入的、磨细的各种矿物掺合料，又称矿物外加剂，其主要特征是磨细矿物材料，细度比水泥颗粒小，主要用于改善混凝土的耐久性和工作性能。

粉煤灰、高炉矿渣以及硅灰等是目前常用的矿物掺合料。但是单独使用某一种矿物掺合料时仍然存在一些技术问题。使用粉煤灰作为混凝土掺合料时，虽然改善了拌和物的施工性，但坍落度太大；使用矿渣作为混凝土掺合料时，混凝土的化学收缩和自收缩较大；使用硅灰为混凝土掺合料时，由于硅灰具有高比表面积，因而其需水量很大，故需配以减水剂，方可保证混凝土的和易性，且使用成本较高。

目前，我国主要的能源基地在支撑全国经济快速发展的同时，产生了大量的工业固体废弃物。固体废弃物尤其是粉煤灰、脱硫石膏等煤基废弃物的堆存带来的环境污染严重等问题制约了经济的可持续发展，因此，固体废弃物的资源化利用成为需要紧迫解决的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有的矿物掺合料存在的坍落度太大、化学收缩和自收缩较大及使用成本高的技术难点，提供一种节约能源、环境污染小和生产成本低的混凝土用粉煤灰复合掺合料及其制备方法。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：混凝土用粉煤灰复合掺合料，其由炉渣、石屑、粉煤灰和脱硫石膏为原料制备而成，所述炉渣、石屑、粉煤灰和脱硫石膏的重量百分比为：炉渣20～30%，石屑4～15%，粉煤灰58～73%和脱硫石膏1～4%。

一种制备上述混凝土用粉煤灰复合掺合料的方法，其包括下列步骤：首先将重量百分比为58～73%的粉煤灰采用超细粉碎设备粉碎成为超细粉煤灰，接着将重量百分比为20～30%的炉渣、重量百分比为4～15%的石屑和重量百分比为1～4%的脱硫石膏混合均匀并球磨成粉料，最后将超细粉煤灰与球磨后的粉料混合并进行均化处理，制成混凝土粉煤灰复合掺合料。

所述粉煤灰中的Al₂O₃含量≥20%，所述炉渣中的Al₂O₃含量≥20%，所述脱硫石膏中的SO₃含量≥30%，所述石屑中的CaCO₃含量≥50%。

所述超细粉碎设备为蒸汽动能磨或球磨机中的任意一种。

所述超细粉煤灰的粒径为D₅₀≤10μm。

由于本发明采用炉渣、石屑、粉煤灰、脱硫石膏为原料并使用上述技术方案，制备了混凝土用粉煤灰复合掺合料，因此，与背景技术相比，具有以下优点：

1、本发明所用原料均为工业固体废弃物，生产工艺节能环保，减少对环境的污染，解决了固体废弃物的堆存及占用土地等问题；

2、本发明制得的混凝土粉煤灰复合掺合料，采用炉渣、石屑、粉煤灰、脱硫石膏等固体废弃物为原料，生产成本低廉；

3、本发明制得的混凝土粉煤灰复合掺合料，具有较高的致密度，含水率低，需水量比小，比表面积大，活性指数大等优点，替代水泥加入到高强度混凝土中，有利于改善混凝土的和易性和耐久性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例中的混凝土用粉煤灰复合掺合料，其由炉渣、石屑、粉煤灰和脱硫石膏为原料制备而成，所述炉渣、石屑、粉煤灰和脱硫石膏的重量百分比为：炉渣23%，石屑15%，粉煤灰58%和脱硫石膏4%。

上述混凝土用粉煤灰复合掺合料的制备方法，其包括下列步骤：首先将重量百分比为58%的粉煤灰采用球磨机粉碎成为粒径为D₅₀=9.24μm的超细粉煤灰，接着将重量百分比为23%的炉渣、重量百分比为15%的石屑和重量百分比为4%的脱硫石膏混合均匀并球磨成粉料，最后将超细粉煤灰与球磨后的粉料混合并进行均化处理，制成混凝土粉煤灰复合掺合料。