[發(fā)明專利]一種煤矸石機(jī)制砂及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110966038.4
• 申請(qǐng)日: 2021-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN113480218B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉澤;孫星海;王棟民;周林邦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): C04B20/02
• 分類號(hào): C04B20/02;C04B18/12;C04B28/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 李博

本發(fā)明屬于混凝土技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種煤矸石機(jī)制砂，煤矸石機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)為2.5～2.9，燒失量為10～20％。本發(fā)明通過(guò)控制煤矸石機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)和燒失量，降低了煤矸石的含碳量，從而解決了煤矸石作為細(xì)骨料運(yùn)用在混凝土中容易導(dǎo)致混凝土開裂的問(wèn)題。實(shí)施例的結(jié)果顯示，以本發(fā)明提供的煤矸石機(jī)制砂作為細(xì)骨料，制得的C05混凝土的抗壓強(qiáng)度為6.17～7.94MPa，C10混凝土的抗壓強(qiáng)度為12.18～14.76MPa，C20混凝土的抗壓強(qiáng)度為20.51～22.86MPa，C30混凝土的抗壓強(qiáng)度為30.41～34.52MPa，C40混凝土的抗壓強(qiáng)度為40.52～42.76MPa。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤矸石機(jī)制砂及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

煤矸石是煤礦建井和生產(chǎn)過(guò)程中排出的一種混雜巖體，包括煤礦在井巷掘進(jìn)時(shí)排出的矸石、露天煤礦開采時(shí)剝離的矸石和洗選加工過(guò)程中排出的矸石。煤矸石的產(chǎn)量約占煤炭開采量的10～25％，煤矸石的堆放已形成1500座，全國(guó)煤矸石共計(jì)約40億噸，占地30萬(wàn)畝，已經(jīng)成為我國(guó)積存量和年產(chǎn)量最大、占用堆積場(chǎng)地最多的一種工業(yè)廢物。煤矸石一般露天堆放，經(jīng)日曬、雨淋、風(fēng)化、分解，會(huì)產(chǎn)生大量的酸性水或攜帶重金屬的離子水，下滲后損害地下水質(zhì)，外流后導(dǎo)致地表水的污染。煤矸石作為儲(chǔ)量巨大的二次資源，其開發(fā)利用和天然資源有很大不同，怎樣避免煤矸石開發(fā)利用過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的二次污染，對(duì)煤矸石進(jìn)行快速大量的利用，是目前煤矸石利用過(guò)程中必須面對(duì)的問(wèn)題。其中，煤矸石的回收利用，不僅有效緩解了煤矸石堆存帶來(lái)的大量生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，還會(huì)帶動(dòng)依存煤矸石資源的新興行業(yè)的發(fā)展，并且和國(guó)家節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的大方向一致，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

目前，煤矸石大多用在發(fā)電、水泥原燃料、制磚以及井下充填、復(fù)墾造田、筑路等領(lǐng)域，總的利用率不高。混凝土作為當(dāng)代最主要的工程材料之一，使用量巨大，將煤矸石用作混凝土的骨料，有望提高其利用率。然而，現(xiàn)有煤矸石在混凝土領(lǐng)域的應(yīng)用一般是作為瀝青混凝土的骨料，用作普通混凝土細(xì)骨料的報(bào)道很少，而且作為細(xì)骨料運(yùn)用在混凝土中容易導(dǎo)致混凝土開裂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于一種煤矸石機(jī)制砂及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的煤矸石機(jī)制砂可用于制備不同強(qiáng)度的混凝土，而且制得的混凝土具體較高的強(qiáng)度，不易開裂，解決了煤矸石作為細(xì)骨料運(yùn)用在混凝土中容易導(dǎo)致混凝土開裂的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種煤矸石機(jī)制砂，所述煤矸石機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)為2.5～2.9，所述煤矸石機(jī)制砂的燒失量為10～20％。

優(yōu)選地，所述煤矸石機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)為2.7～2.9，所述煤矸石機(jī)制砂的燒失量為15～20％。

優(yōu)選地，所述煤矸石機(jī)制砂的含水量為0.1％。

優(yōu)選地，所述煤矸石機(jī)制砂中石英相的質(zhì)量含量為70％。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述煤矸石機(jī)制砂的制備方法，包括：將煤矸石破碎至粒徑≤5mm，調(diào)整級(jí)配后烘干，得到煤矸石機(jī)制砂。

優(yōu)選地，所述級(jí)配為：按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，1.18～5mm的煤矸石20～40份，0.3～1.18mm的煤矸石30～50份，0.075～0.3mm的煤矸石20～40份。

優(yōu)選地，所述烘干的溫度為95～105℃，所述烘干的時(shí)間為8～12h。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述煤矸石機(jī)制砂或所述制備方法制備得到的煤矸石機(jī)制砂在混凝土中的應(yīng)用。

優(yōu)選地，所述煤矸石機(jī)制砂在混凝土中的應(yīng)用包括：用水對(duì)煤矸石機(jī)制砂進(jìn)行預(yù)濕，將預(yù)濕后的煤矸石機(jī)制砂作為細(xì)骨料用于制備C05～C40混凝土。

優(yōu)選地，所述水的質(zhì)量為煤矸石機(jī)制砂質(zhì)量的5～8％。