[发明专利]混凝土掺合料

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土掺合料，属于建筑材料领域。

背景技术

随着环境保护要求的进一步加强，各种工业废弃物的综合利用得到了广泛的关注。优质粉煤灰和矿粉已经在水泥混凝土行业广泛应用并成为稀缺资源，但循环流化床（circulating fluidized bed combustion，CFBC）粉煤灰和钢渣利用率一直很低，依然对环境造成沉重的负担。

循环流化床粉煤灰在化学组成、矿物组成、性能表现上都与普通粉煤灰不同，大部分都不符合现有的技术标准和使用规范，因而难以直接应用在水泥混凝土中。CFBC粉煤灰具有颗粒较粗、形貌不规则、f-CaO和SO₃含量高，以及以硬石膏和石灰作为主要矿物组成等特点。因此，循环流化床粉煤灰需水量大，活性低，且容易导致水泥混凝土凝结时间异常。

而另一种工业废渣--钢渣，虽已应用多年，但由于钢渣存在着安定性不良、易磨性很差、早期活性很低等技术瓶颈，因而也一直未能大规模应用于水泥混凝土中，钢渣的排放依然对环境造成了巨大的压力。为了解决钢渣安定性不良、易磨性差、早期活性低等问题，许多科研工作者和厂矿企业不断提高钢渣微粉的细度，以期提高其活性。但一味的提高其细度并不能有效提高其反应活性。反而由于钢渣的过度粉磨导致钢渣处理的能耗居高不下，增加了钢渣处理成本，使得钢渣微粉在市场上缺乏价格优势，这在一定程度上也限制了钢渣的推广使用。

发明内容

本发明的目的是：提供一种混凝土掺合料，综合利用工业废弃物，尤其是循环流化床粉煤灰和钢渣，提高其经济价值，减轻环境负担。

为达到上述目的，本发明采用的技术解决方案是该混凝土掺合料由下列质量百分含量的材料经混合后组成：循环流化床粉煤灰10～15%；钢渣15～20%；矿粉65～75%。

其中，所述循环流化床粉煤灰的比表面积为500～550m²/Kg。

其中，所述钢渣的比表面积为200～250m²/Kg。

其中，所述矿粉是指将水淬粒化高炉矿渣经过球磨或者立磨达到规定细度的粉料，其比表面积为400～450m²/Kg。

其中，所述钢渣为碱度范围为2.5～3.3的转炉钢渣。

本发明的优点和效果是：针对循环流化床粉煤灰和钢渣在应用中存在的问题，摒弃了以往单独处理一种工业废渣的思路，利用循环流化床粉煤灰和钢渣自身的特点，将其与矿粉协同处理，充分发挥协同处理的叠加效应，制备出一种活性高、性能优良的混凝土掺合料，既降低了掺合料的生产成本，又消耗了大量的工业废渣，具有良好的社会效益和经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，这些实施例不能理解为是对本发明技术方案的限制。

检测方法：对掺合料的活性试验方法参照GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》。

实施例1：采用立磨方式将循环流化床粉煤灰粉磨至比表面积500m²/Kg；采用立磨方式将水淬粒化高炉矿渣粉磨至比表面积430m²/Kg；采用立磨方式将钢渣粉磨至比表面积200m²/Kg，钢渣的碱度为2.5；将三者按质量百分比混合制成混凝土掺合料，其中循环流化床粉煤灰15%、钢渣15%、矿粉70%。

对比例1：矿粉：采用球磨方式将水淬粒化高炉矿渣粉磨至比表面积420m²/Kg。

实施效果见下表：

 循环流化床粉煤灰中的硬石膏和石灰含量较高，钢渣中的CaO含量也居高不下，很多钢渣中的石膏含量也不低，而这些石膏与CaO易于矿粉中的活性组分（如SiO₂，Al₂O₃）反应生成C-S-H凝胶，反应式如下所示：

CaO+H₂O=Ca(OH)₂；

CaSO₄+H₂O=CaSO₄·2H₂O；