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一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法

阅读：989发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法，它的原料配方的重量百分比为：水泥熟料20～75wt%、石膏 1.25～5wt%，混合材19.85～75wt%，粉状聚羧酸减水剂 0.15～0.25 wt%；混合材包括矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料的一种或几种,收尘器回收物包括煤灰、稻壳灰、硅灰中的一种或几种，固体建筑废料包括砖块、混凝土块和砌灰沙石中的一种或几种；本发明可使得水泥的抗压、抗折强度、抗渗和耐久，实现掺混合料水泥制品抗折强度、抗压强度、抗渗和耐久的建筑需求，同时实现消除固体建筑废料，实现国家建设可持续发展、节约资源、绿色环保、降低成本、保证质量等目标。，下面是一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法，它的原料配方的重量百分比为：水泥熟料20wt%～75wt%、石膏1.25wt%～5wt%，混合材19.85wt%～75wt%，粉状聚羧酸减水剂0.15 wt%～0.25 wt%；所述混合材包括矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料的一种或几种, 所述收尘器回收物包括煤灰、稻壳灰、硅灰中的一种或几种，所述固体建筑废料包括砖块、混凝土块和砌灰沙石中的一种或几种；其制备步骤如下：
A．将回收的矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料中的一种或几种经过去杂、除铁、破碎成混合料；
B．按比例称取所述各种原料，将水泥熟料、石膏、混合料、聚羧酸减水剂送至水泥磨机中混合均匀球磨后出料制得所述不同强度要求的自流平自密实水泥。
2.一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法，它的原料配方的重量百分比为：硅酸盐水泥成品30wt %～80wt %，混合材19.8wt%～69.8wt %，粉状聚羧酸减水剂
0.15 wt%～0.25wt %；所述混合料包括矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料的一种或几种, 所述收尘器回收物包括煤灰、稻壳灰、硅灰中的一种或几种，所述固体建筑废料包括砖块、混凝土块和砌灰沙石中的一种或几种；其制备步骤如下：
A．将回收的矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料的一种或几种经过去杂、除铁、破碎、球磨成与硅酸盐水泥成品细度相同的混合粉料；
B．按比例称取所述各种原料，将硅酸盐水泥成品、混合粉料、聚羧酸减水剂混合均匀即得所述不同强度要求的自流平自密实水泥。

说明书全文

一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水泥制备与工业和建筑废料利用，特别涉及一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法。技术背景据统计，2018年我国产生固体建筑废料5000万吨，积累固体建筑废料50亿吨以上，我们更应当看到我们现在每年生产的二十亿吨水泥和与之配合的上千亿吨沙子、石子、砖、磁砖等在几十年后都将变成建筑废料，在建设中消耗建筑废料是建设可持续发展的唯一选择，在水泥生产中将建筑废料作为水泥的组份是处埋建筑废料的理想方法。

[0002] 另外，目前我国混凝土生产配方（特别是预拌混凝土配方）一般都是采用水泥、矿粉、煤灰、沙子、砾石、外加剂（主要是减水剂）和水七元配方，这种七元配方比以前的水泥、沙子、砾石和水四元配方生产的混凝土质量更高，使用寿命更长，成本更低，但是由于我国水泥生产原料复杂多样，造成不同厂家生产的相同型号水泥性能差别较大，再加上矿粉、煤灰来源复杂，给七元配方生产高质量的混凝土造成了很多困难，由于混凝土质量不合格造成的质量事故时有发生。如何更简单科学生产质量稳定的混凝土是当前的现实问题，将水泥、矿粉、煤灰、外加剂四元合一不失为一个生产质量稳定混凝土的理想方案。

[0003]

发明内容

[0004] 针对现有技术中工业和建筑废料处理与混凝土生产中存在的问题，本发明提供一种掺合工业和建筑废料（包括矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料中的一种或几种）组份和固体粉状聚羧酸减水剂制备自流平自密实水泥的方法。

[0005] 本发明的一种技术方案为：一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法，它的原料配方的重量百分比为：水泥熟料20wt%～75wt%、石膏1.25wt%～5wt%，混合材19.85wt%～75wt%，粉状聚羧酸减水剂0.15 wt%～0.25 wt%；所述混合材包括矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料的一种或几种, 所述收尘器回收物包括煤灰、稻壳灰、硅灰中的一种或几种，所述固体建筑废料包括砖块、混凝土块和砌灰沙石中的一种或几种；其制备步骤如下：
A．将回收的矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料中的一种或几种经过去杂、除铁、破碎成混合料；
B．按比例称取所述各种原料，将水泥熟料、石膏、混合料、聚羧酸减水剂送至水泥磨机中混合均匀球磨后出料制得所述不同强度要求的自流平自密实水泥。

[0006] 本发明的另一种技术方案为：一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法，它的原料配方的重量百分比为：硅酸盐水泥成品30wt %～80wt %，混合材19.8wt%～69.8wt %，粉状聚羧酸减水剂0.15 wt%～0.25wt %；所述混合料包括矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料的一种或几种, 所述收尘器回收物包括煤灰、稻壳灰、硅灰中的一种或几种，所述固体建筑废料包括砖块、混凝土块和砌灰沙石中的一种或几种；其制备步骤如下：
A．将回收的矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料的一种或几种经过去杂、除铁、破碎、球磨成与硅酸盐水泥成品细度相同的混合粉料；
B．按比例称取所述各种原料，将硅酸盐水泥成品、混合粉料、聚羧酸减水剂混合均匀即得所述不同强度要求的自流平自密实水泥。

[0007] 理论依据（一）、掺合混合料对水泥强度的影响
我们对某42.5#水泥掺合不同比例混合料后进行抗折抗压强度实验，发现不论是抗折强度还是抗压强度的损失都与混合材掺量成正比例关系，即掺混合料水泥强度与纯水泥所占比成正比例关系，符合以下计算公式：Rf=m/（m+n）*Rc 其中Rf表示掺混合料水泥强度，m表示纯水泥量，n表示混合材量，Rc表示纯水泥强度。

[0008] 由此得出，混合料的加入会对水泥的抗折强度和抗压强度产生直接的负面影响，它会明显的减小水泥的抗折强度和抗压强度。

[0009] （二）、聚羧酸减水剂与混凝土水灰比的关系减水剂的作用就是减少用水量，从磺酸基减水剂的使用发展到今天的聚羧酸减水剂的使用，混凝土用水量减少由百分之五增加到减少百分之四十五。在混凝土生产中用水量的减少直接表现就是灰水比的提高。在实际混凝土生产中如果不加减水剂，灰水比最大为2.5才能保证混凝土的工作性能（可以人工施工浇注），而使用高性能聚羧酸减水剂灰水比最大可以达到4.5且工作性能良好能实现机械泵送并具自流平自密实性能。

[0010] （三）混凝土强度与水泥强度、灰水比的关系从现行混凝土设计强度计算公式：Rh=0.46Rc（c/w-0.52）式中Rh表示混凝土强度，Rc表示水泥强度，c/w表示灰水比，看出，混凝土强度不但与水泥强度正相关，更与灰水比c/w的大小正相关。灰水比由2.5提高到4.5同样是42.5#的水泥制成的混凝土抗压强度前者只有
38.7Mpa而后者达到77.8Mpa。

[0011] 技术效果综合分析：水泥作为现代最主要的建筑材料，其关键是水泥制品（混凝土和沙浆）的抗压强度、抗折强度、抗渗和耐久性能，混合料的添加会减小水泥的强度，减水剂（特别是减水率为40%左右的粉状聚羧酸减水剂）通过增大灰水比可以增大水泥的抗压强度、抗折抗度、抗渗和耐久，通过两者的互补作用最终可以实现掺混合料水泥制品抗折强度、抗压强度、抗渗和耐久的建筑需求，同时实现消除固体建筑废料，实现国家建设可持续发展、节约资源、绿色环保、降低成本、保证质量等目标。

具体实施方式

[0012] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面根据具体实施例来进一步详细描述本发明。

[0013] 实施例1一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法，它的原料配方的重量百分比为：水泥熟料35wt%、石膏2.5wt%，混合材62.3wt%，粉状聚羧酸减水剂0.2 wt%；所述混合材包括矿渣、煤渣、收尘器回收物（煤灰）、固体建筑废料, 所述固体建筑废料包括砖块、混凝土块和砌灰沙石；其制备步骤如下：
A．将回收的矿渣、煤渣、煤灰、其它收尘器回收物等工业废料中的一种或几种和固体建筑废料等经过去杂、除铁、破碎成混合料；
B．按比例称取所述各种原料，将水泥熟料、石膏、混合料、聚羧酸减水剂送至水泥磨机中混合均匀球磨后出料制得所述的自流平自密实水泥。

[0014] 该水泥强度为Rh=0.46Rc（c/w-0.52）=0.46×55×37.5%（4.5-0.52）=37.76Mpa，其中水泥熟料35wt%、石膏2.5wt%，共37.5wt%在不掺加其它混合材情况下强度为55Mpa，灰水比为4.5。

[0015] 实施例2一种掺合工业和建筑废料制备自流平自密实水泥的方法，它的原料配方的重量百分比为：硅酸盐水泥成品60 wt %，混合材39.8wt%，粉状聚羧酸减水剂0.2 wt%；所述混合材包括矿渣、煤渣、收尘器回收物（稻壳灰、硅灰）、固体建筑废料, 所述固体建筑废料包括砖块、混凝土块和砌灰沙石中的一种或几种；其制备步骤如下：
A．将回收的矿渣、煤渣、收尘器回收物、固体建筑废料经过去杂、除铁、破碎、球磨成与硅酸盐水泥成品细度相同的混合粉料；
B．按比例称取所述各种原料，将硅酸盐水泥成品、混合粉料、聚羧酸减水剂混合均匀即得所述的自流平自密实水泥。

[0016] 该水泥强度为Rh=0.46Rc（c/w-0.52）=0.46×45×60%（4.5-0.52）=49.43Mpa，其中水泥60wt%、42.5#水泥不掺加其它混合材情况下强度为45Mpa，灰水比为4.5。

[0017] 实验示例：水泥：萍乡市湘东南方42.5#普通硅酸盐水泥
混合材：某拆屋现场砖块、混凝土块和砌灰沙石等细料经实验室小型球磨机磨细过200目筛成粒径为80μm左右的细粉
沙子：河沙
石子：砾石5mm～20mm连续配级（5mm 25%，16mm45%，25mm 30%）
水：自来水
减水剂：萍乡市金科新材料有限公司产粉状聚羧酸减水剂
试配混凝土强度C30，材料配方（试验量为20升，折算成1方用材量）：混合材水泥380Kg（其中水泥50%，混合材49.8%，聚羧酸减水剂0.2%），沙子710Kg，石子1125Kg，水95Kg。

[0018] 试配抗压强度计算：Rh=0.46Rc（C/w-0.52）=0.46×42.5×50%×（380/95-0.52）=35.6
实际检测结果：预拌混凝土包浆状态良好，流动性良好，无泌水现象，初始塌落度为
200mm，1小时塌落度180mm，工作性能良好，7天抗压强度25.6MPa，28天抗压强度37.7MPa，符合C30混凝土强度要求和预拌混凝土工作性能要求。

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