[发明专利]一种用于水泥和混凝土中的复合矿物掺合料

说明书

技术领域

本发明涉及用于水泥和混凝土中的掺合料，特别涉及一种复合矿物掺合料。 

背景技术

随着混凝土科学技术的快速发展，混凝土的预拌化程度越来越高，对混凝土单一性能的要求已经向着高性能方向发展。如何改变混凝土以满足不同工程对其性能的要求已经成为研究混凝土技术的一个重要课题。矿物掺合料由于其良好的特性，已成为现代混凝土中必不可少的组分。目前掺合料的种类较多，其特性也存在差异，在改善混凝土的性能方面所起得作用也不同。如何将不同的掺合料根据其性能进行有目的的组合，对掺合料在水泥和混凝土中合理有效的利用具有重要意义。 

在福建省，燃煤电厂所排出的粉煤灰一直出现供不应求的局面，而所排灰渣的20%左右的炉底干渣的综合利用却仍然未受到应有的重视。炉底干渣具有较好的火山灰性，如果能将电厂的炉底干渣磨细优化其品质，将进一步激发其火山灰性，降低需水量比，不仅能够解决其存贮占地及其它环境问题，还会带来明显的经济效益。 

素有“中国石材之乡”称号的泉州南安市作为国内最大的大理石生产集散中心，每年因加工大理石材料二产生的废弃大理石粉200多万吨。这些废弃大理石粉因得不到有效的综合利用，以致于大量填埋，造成了土地的板结、硬化和资源的极大浪费，对当地的环境影响较大，限制石材加工业的发展。但大理石粉的比表面积较大，加入水泥胶凝材料中具有良好的填充效应、活性效应和加速效应。 

发明内容

为了将炉底干渣以及废大理石粉进行充分的利用，本发明将废弃大理石粉与炉底干渣复配，充分利用废弃大理石粉填充效应、活性效应和加速效应来弥补炉底干渣的缺陷，且又能更好的进行废渣综合利用，节省成本。 

本发明所采取的技术方案为： 

一种用于水泥和混凝土中的复合矿物掺合料，包括矿底干渣和大理石粉，重量份数为：

炉底干渣2份、大理石粉 0-1份，其比表面积为450-550m²/kg。制备方法为将炉底干渣和烘干后的干燥大理石粉按所述的重量份数混合，粉碎至比表面积为450-550m²/kg。用法为其特征在于其在水泥中掺加后占总重量的20-30%或在混凝土胶凝材料中占水泥和复合矿物掺合料两者重量的20-30%。   

其中大理石粉的来源可以是废弃大理石粉磨细而成，可以来自石场加工后的废弃大理石粉。

本发明的优点在于所述的复合矿物掺合料和水泥或混凝土形成的复配体系的经时损失率比炉底干渣和水泥的体系的要低，且浆体的流变性好，早期强度较高。在水泥或混凝土的复配体系中，掺加了炉底干渣和废弃大理石粉，充分利用工业废料，节省了成本。 

按重量比炉底干渣：水泥=1：4的比例进行掺和，对复掺后的复配体系进行性能测定（所用水泥型号为普通硅酸盐水泥52.5），实验原料、条件以及结果如表1所示。结果表明将炉底干渣粉磨至比表面积为488 m²/kg时，能使磨细炉底干渣达到Ⅱ级粉煤灰的需水量比≤105%的质量标准，并且标准稠度用水量也较低。 

表1 

注：（1）标准稠度用水量、凝结时间的测定方法是按照GB/T1346-2011《水泥标准稠度、凝结时间、安定性检验方法》

（2）比表面积是按照GB/T8074-2008《水泥比表面积测定方法（勃氏法）》

（3）需水量比是参照GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的测定方法

（4）强度测定方法是按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》

由于炉底干渣多孔状的结构，故需水量仍比较大。故本发明进一步改进，将废弃大理石粉与炉底干渣复配，充分利用废弃大理石粉填充效应、活性效应和加速效应来弥补炉底干渣的缺陷，且又能更好的进行废渣综合利用，节省成本。由于废弃的大理石粉的比表面积很大，属于超细粉，具有较多的细颗粒。虽然其在早期不具备火山灰活性，但由于其在搅拌期间不参与水化反应，即可获得更好的形态效应。废弃大理石粉颗粒分散在水泥和炉底干渣颗粒间，填充了颗粒间的空隙，使浆体更为密实，减小空隙率和空隙直径，改善孔结构。