[發(fā)明專利]一種改性石灰石粉高性能礦物摻合料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310586585.5
• 申請(qǐng)日: 2013-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103613303A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍;高育欣;陳景;劉永道;徐芬蓮;王業(yè)江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中建商品混凝土有限公司;中建商品混凝土成都有限公司
• 主分類號(hào): C04B22/16
• 分類號(hào): C04B22/16;C04B22/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬(wàn)榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性石灰石粉高性能礦物摻合料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程加快，混凝土用量迅猛增長(zhǎng)，再加上國(guó)家對(duì)火電廠、冶金工業(yè)的宏觀調(diào)控，以及現(xiàn)有礦物摻合料生產(chǎn)水平等制約，導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)粉煤灰、磨細(xì)礦粉等混凝土礦物摻合料地區(qū)性供應(yīng)日趨緊張，將難以滿足混凝土生產(chǎn)需求。因此，急需尋求其它可替代礦物摻合料。

我國(guó)石材礦藏豐富，是建筑裝飾石材生產(chǎn)第一大國(guó)。但是，由于很多生產(chǎn)廠商的設(shè)備和技術(shù)比較落后，在開(kāi)采和加工的過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生大量的石材尾礦、邊角料及石粉等，這些石料不易處理和利用，目前主要以填埋和堆放處理，占用了大量的良田和河道，造成了巨大的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。將堆積如山的尾礦和廢棄石粉如同粉煤灰和高爐礦渣等廢棄物一樣加以回收利用，作為礦物摻合料取代部分普通硅酸鹽水泥使用，可以達(dá)到變廢為寶、節(jié)約自然資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。

石灰石粉以其來(lái)源豐富、價(jià)格低廉且具有潛在的火山灰活性，已成為一種潛在的礦物摻合料。目前處理石粉的方法主要是用作水泥混合材，但是這種方法對(duì)水泥、混凝土的性能改善不明顯，而且其摻量低，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益非常有限，然而將其直接用作混凝土礦物摻合料且摻量較大時(shí)，不僅會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，還會(huì)加速水泥的水化反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土工作性損失加快，需開(kāi)發(fā)與之相適應(yīng)的減水劑進(jìn)行調(diào)控，不利于預(yù)拌混凝土質(zhì)量和成本控制。

綜上，開(kāi)發(fā)出一種能夠大摻量用于混凝土，既能增加混凝土強(qiáng)度，又能改善混凝土工作性的石灰石粉高性能復(fù)合礦物摻合料，不僅能解決混凝土礦物摻合料資源緊缺的問(wèn)題，而且具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種改性石灰石粉高性能復(fù)合礦物摻合料及其制備方法，所述石灰石粉復(fù)合礦物摻合料可明顯改善混凝土的和易性，具有早期強(qiáng)度發(fā)展快，后期強(qiáng)度穩(wěn)定，且混凝土工作性經(jīng)時(shí)損失小等特點(diǎn)。

本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：

一種改性石灰石粉高性能復(fù)合礦物摻合料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，它包括以下組分：石灰石粉40-60份，磷渣35-55份，活性鈣鋁質(zhì)改性劑5-10份，增強(qiáng)活化劑0.1-0.2份。

上述方案中，所述石灰石粉為白色或淺灰色的石灰石粉，碳酸鈣含量不低于85wt%。

上述方案中，所述磷渣粉為電爐法制取黃磷所得粒化電爐磷渣，SiO₂含量不低于40wt%，CaO含量不低于45wt%，P₂O₅含量不高于2.5wt%，F(xiàn)^-含量不高于2.5wt%。

上述方案中，所述活性鈣鋁質(zhì)改性劑為電石渣、赤泥或偏高嶺土中的一種或幾種按任意比例的混合物；所述電石渣為電石水解獲取乙炔后的廢渣產(chǎn)物；所述赤泥為鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業(yè)廢棄物；所述偏高嶺土為高嶺石經(jīng)700-800℃煅燒后的產(chǎn)物。

上述方案中，所述增強(qiáng)活化劑為聚合醇胺、羥甲基丙烯酰胺-丙烯酰胺共聚物和三異丙醇胺中的一種或幾種按任意比例的混合物。

上述改性石灰石粉高性能復(fù)合礦物摻合料的制備方法，包括如下步驟：

(1)按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，稱取以下組分：石灰石粉40-60份，磷渣35-55份，活性鈣鋁質(zhì)改性劑5-10份，增強(qiáng)活化劑0.1-0.2份；

(2)先將石灰石粉、磷渣、活性鈣鋁質(zhì)改性劑在95-105℃下烘干，冷卻后混合均勻；

(3)將步驟（2）所得混合粉料與增強(qiáng)活化劑混合后，粉磨至比表面積不低于5800cm²/g，得到改性石灰石粉高性能復(fù)合礦物摻合料。

上述方案中，所述步驟（3）中粉磨時(shí)間一般為30-50min。

上述改性石灰石粉高性能復(fù)合礦物摻合料中，所述石灰石粉在粉磨過(guò)程中粘附在磷渣粉表面，防止磷渣粉團(tuán)聚，提高復(fù)合粉的粉磨效率；所述磷渣粉強(qiáng)度較高，粉磨過(guò)程中能使石灰石粉更分散，從而提高復(fù)合粉的粉磨效率；所述增強(qiáng)活化劑在粉磨過(guò)程中顯著降低石灰石粉和磷渣粉的表面能，及其高分子立體結(jié)構(gòu)空間位阻效應(yīng)可明顯提高固體顆粒的分散性。