[發明專利]一種含廢石粉的高性能特細砂混凝土膠凝材料及其應用方法

有效

• 申請號: 200810222380.8
• 申請日: 2008-09-18
• 公開（公告）號: CN101353245A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 倪文;張旭芳;張玉燕;張靜文
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B14/04;C04B18/14
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技術領域

本發明屬于建筑材料領域，特別涉及一種含廢石粉的高性能特細砂混凝土 膠凝材料及其制造與應用方法。

背景技術

我國2007年石材總產量為24億米²，需加工荒壞石料4800萬米³，折合1.25 億噸。以每切磨加工一立方米石料產生50公斤廢石粉計算，全國每年產生廢石 粉625萬噸。石材的切磨過程所產生的廢石粉大部分為數十微米和數微米的細 粉，粗顆粒極少，因此廢石粉的排放和堆存極易產生環境污染，特別是在石材工 業密集區，已經成為區域經濟可持續發展的主要制約因素之一。

在現有技術中石粉有些被作為混凝土的摻合料直接使用，但由于未能在級配 和活性方面與混凝土中的其它組份進行精心配合使之產生協同效應，因此不能在 提高混凝土性能方面產生有益的效果。因此這項技術未得到大范圍的推廣應用。 此外廢石粉還用來制造免燒磚、隔熱磚、隔墻板等產品，但基本都因為成本競爭 不過現有同類建材產品而不能推廣。石粉還用來制造加氣混凝土、陶瓷和作為涂 料的填料等，但都因為成本和市場原因未能實現大規模推廣應用。

發明專利“石粉混凝土(CN16869117)”涉及一種石粉混凝土，其包括有一 定量的水泥、天然黃沙、水、石子、灰、以及外加劑，還包括有重量約占天然黃 沙重量1％至60％左右的石粉機制沙。該混凝土使用一定比例的石粉代替黃沙作 為細骨料，從而能夠節省有限而寶貴的黃砂資源和降低該混凝土的制造成本。該 專利所公開的技術是采用天然石子破碎制造人工砂的過程中所廢棄的石粉代替 部分黃沙來制備混凝土，而不是本發明所指的石材切磨所廢棄的石粉。制造人工 砂過程所廢棄的石粉較粗，很少含有50μm以下的超細顆粒，而石材切磨過程 中所廢棄的石粉含有大量50μm以下的超細顆粒。此外該專利也沒有提到對石 粉及其它相關組份進行級配與活性協同的雙重優化。

發明專利“活化廢渣復合粉和將其用于水泥、混凝土和免燒磚及其制法 (CN1493541)”公開了活化廢渣復合粉及其在水泥、混凝土及免燒磚中的應用， 其特征是活化廢渣復合粉由如下成分按重量配比構成：酸化沸石巖10～20％、有 色金屬鹽廢渣鉛渣或銅渣10～20％、碳酸鹽廢渣石粉5％、磷酸鹽廢渣磷石膏5 ％、石灰渣10％、粉煤灰基材40～60％。該專利中提到碳酸鹽廢渣石粉用量為5 ％，用量較少，同時該專利也沒有提到對廢石粉及它相關組份進行級配和活性協 同的雙重優化。

發明專利“一種細石混凝土管材(CN1127186)”公開了一種細石混凝土水 泥管材及其制造方法，這種水泥管材是選用新鮮具有活性的石粉和水泥、碎石按 一定比例混合，先干拌2分鐘以上后加水，再攪拌5分鐘，并控制其塌落度在 2～5cm的范圍內，然后投入離心機中離心成型，通過蒸汽養護，脫模后灑水養護 3天，再纏上鋼絲并涂上保護層。這種不用河砂的細石混凝土水泥管材不滲漏， 經受水壓超過9kg/cm²，管材的抗化學侵蝕能力增強，延長其使用壽命，增強管 材的密實度。這種水泥管材的主要原料為水泥、石粉和碎石，其中水泥為15～40 ％，新鮮的石粉為20～40％，碎石20～60％。該專利使用廢石粉的比例較高，但 不是配制大流動性的特細砂混凝土，也沒有提到對廢石粉及其他相關組份進行級 配和活性協同雙重優化的技術特征，。

發明專利“一種新型的加氣混凝土(CN1440594)”公開了一種新型加氣混 凝土，其主要成份為石粉，具體配方是：石粉50～70％；水泥1～10％；石灰20～40％； 鋁粉5～12‰。該發明石粉的用量高達50％～70％，但該發明是制造低強度等級的， 具有保溫功能的、不含骨料的加氣混凝土。該發明也沒有提到對廢石粉及其他組 份進行級配和活性協同雙重優化的技術特征。

綜上所述，在現有廢石粉利用技術中還沒有大比例利用石材切磨過程中形成 的超細廢石粉制備高性能、高強度混凝土專用膠凝材料，和進一步制備高性能特 細砂混凝土的報道，更沒有對廢石粉及其他組份進行級配和活性協同雙重優化的 技術特征。