專利名稱：粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬建材技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種混凝土，特別涉及一種粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土。
背景技術(shù)：
混凝土是現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的主要材料，我國(guó)每年混凝土用量約10億m3，居世界首位，隨著我國(guó)施工技術(shù)的不斷提高以及越來越多城市對(duì)施工過程的環(huán)境要求，許多土建工程已經(jīng)廣泛使用泵送混凝土。
武鋼、首鋼等單位自60年代起就著手高爐渣的研究與利用，攀鋼于20世紀(jì)70年代末相繼開展了高爐渣綜合利用的研究，并結(jié)合攀鋼高爐渣鈦含量高的特點(diǎn)頒布了DB/5104Q13001-88《混凝土用高鈦重礦渣碎石技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)。2004年以來，攀鋼開展了對(duì)高鈦型高爐渣做混凝土集料的深入研究，并頒布了相應(yīng)的高鈦重礦渣砂、高鈦重礦渣碎石標(biāo)準(zhǔn)以及高鈦重礦渣混凝土施工技術(shù)規(guī)程。規(guī)程對(duì)高鈦重礦渣砂石的生產(chǎn)、使用做出了嚴(yán)格的規(guī)定。
現(xiàn)有技術(shù)中的粉煤灰全礦渣混凝土(公告號(hào)CN1080625A，申請(qǐng)?zhí)?2104810.6)使用的骨料是普通高爐渣，不是本發(fā)明所說的高鈦重礦渣。兩者材料組成和性能有差距。由于普通高爐渣含鈦量低，實(shí)驗(yàn)證明，在配制混凝土?xí)r，其穩(wěn)定性差，且由于其松散容重(1300--1350kg/m3)低，所以不利于配制高品級(jí)高強(qiáng)度混凝土；同時(shí)，現(xiàn)代土建工程結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土的性能特別是強(qiáng)度要求越來越高，因此，尋求配制高強(qiáng)度混凝土成為現(xiàn)代工程的迫切要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)土建工程結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土高強(qiáng)度的需求，本發(fā)明提供一種完全利用高鈦重礦渣集料和粉煤灰等固體廢棄物材料配制的可泵送的粉煤灰全高鈦重礦渣混凝土，代替天然砂石混凝土。
技術(shù)方案是，所述粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土，按標(biāo)準(zhǔn)JGJ55設(shè)計(jì)配合比，以高鈦重礦渣砂、渣石為混凝土粗細(xì)集料，再摻入粉煤灰、水泥、外加劑和水混合配制。
粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土的各組分材料及用量為水泥280～540kg/m3，粉煤灰70～160kg/m3，水175～180kg/m3；其中水泥用量隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的升高而增加(如混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20時(shí)，水泥用量可為280～300kg/m3；C60時(shí)，水泥用量可為500～540kg/m3)；粉煤灰用量視水泥用量而定，為水泥用量的10～40％(混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，粉煤灰占水泥用量應(yīng)越低)；高鈦重礦渣砂和高鈦重礦渣碎石的用量在其他材料用量固定后按砂率計(jì)算，砂率為35～45％，視混凝土強(qiáng)度等級(jí)的升高而降低；外加劑可選用萘系、氨基磺酸鹽系及丙羧酸等多種具有減水作用的外加劑，也可以選用由多種減水劑復(fù)合而成的減水劑，也可以選用包括有緩凝劑、引氣劑等其他成分的泵送劑；固態(tài)粉末狀的外加劑摻量一般為水泥用量的0.8～1.2％，液態(tài)狀外加劑摻量為水泥用量的1.4～2.0％，主要以減水劑的減水率計(jì)算。
由于高鈦重礦渣集料粗糙、多孔，且高鈦重礦渣砂松散容重較天然砂高，為保證混凝土和易性，在砂率計(jì)算時(shí)可較普通混凝土增加砂率3～6％，由試驗(yàn)確定最佳砂率。粉煤灰摻入其中后，可以填充高鈦重礦渣碎石的孔隙，提高混凝土的密實(shí)度，同時(shí)由于其二次水化的作用，可以提高混凝土的后期強(qiáng)度。
由于高鈦重礦渣含鈦量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通高爐渣，因此，其穩(wěn)定性也高于普通高爐渣，又由于松散容重(1300--1350kg/m3)比普通高爐渣(1160--1180kg/m3)高，更利于配制C20以上高品級(jí)、高強(qiáng)度混凝土；因此本發(fā)明開辟了高鈦重礦渣的使用范圍，解決了攀鋼固體廢棄物的利用問題，同時(shí)有效降低了建筑材料成本，減少了天然砂石的開采，便于保護(hù)環(huán)境。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)提供實(shí)驗(yàn)室研究及具體實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
通過試驗(yàn)確定的C30級(jí)粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土配合比如下水泥304kg/m3粉煤灰114kg/m3
高鈦重礦渣砂775kg/m3高鈦重礦渣碎石1070kg/m3水180kg/m3氨基磺酸鹽減水劑5.47kg/m3在上述配合比情況下，混凝土2小時(shí)經(jīng)時(shí)損失為50mm，28天強(qiáng)度達(dá)到45.2MPa。實(shí)踐證明，由于礦渣碎石、渣砂表面粗糙，加之粉煤灰和外加劑的使用，導(dǎo)致全高鈦重礦渣泵送混凝土形成了致密且具有較好韌性混凝土界面結(jié)構(gòu)，這樣的混凝土構(gòu)件不容易開裂，對(duì)預(yù)防混凝土裂縫有積極作用。
C60粉煤灰粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土配合比如下水泥510kg/m3；粉煤灰90kg/m3；高鈦重礦渣砂595kg/m3；高鈦重礦渣碎石1100kg/m3；水180kg/m3；FDN減水劑5.4kg/m3。
配制的混凝土初始坍落度為190mm，2小時(shí)經(jīng)時(shí)損失為50mm，7天強(qiáng)度61.7MPa，28天強(qiáng)度達(dá)到73.6MPa。
攀鋼3#高爐10000m3安全水池工程，由攀鋼冶建產(chǎn)業(yè)二項(xiàng)目部施工。澆灌混凝土量2000m3，設(shè)計(jì)等級(jí)為C30P8，此工程全部采用全礦渣泵送混凝土，施工方租用天一60拖泵泵送，泵送十分順利，最高泵送量每小時(shí)可達(dá)50m3，28天混凝土平均強(qiáng)度等級(jí)達(dá)38.5MPa，混凝土試件抗?jié)B壓力達(dá)1.2MPa以上，完全符合設(shè)計(jì)要求。
攀鋼冶建特種高堰溝項(xiàng)目部施工的攀鋼焦化技改項(xiàng)目中無煙煤擋墻工程，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，擋墻墻體采用近1000m3混凝土，全采用高鈦重礦渣混凝土泵送施工。其配合比為32.5R水泥280kg/m3，II級(jí)粉煤灰120kg/m3，高鈦重礦渣砂989kg/m3，高鈦重礦渣碎石(5～31.5mm)1071kg/m3，TF泵送劑7.2kg/m3，水180kg/m3施工坍落度為200±20mm，采用中聯(lián)60拖泵泵送，一次泵送量達(dá)200多方，未發(fā)生堵泵現(xiàn)象，施工十分順利。28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到33.1MPa，符合設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求
1.粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土，其組分包括粉煤灰、水泥、外加劑和水，按標(biāo)準(zhǔn)JGJ55設(shè)計(jì)配合比，其特征在于，以高鈦重礦渣砂、渣石為混凝土粗細(xì)集料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土，其特征在于，粉煤灰用量為水泥用量的10～40％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土，其特征在于，計(jì)算高鈦重礦渣砂和高鈦重礦渣石用量的砂率為35～45％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土，其特征在于，外加劑可選用萘系、氨基磺酸鹽系及丙羧酸等多種具有減水作用的外加劑，也可以選用由多種減水劑復(fù)合而成的減水劑，也可選用包含摻有緩凝劑、引氣劑等其他成分的泵送劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土，其特征在于，水泥用量為280～540kg/m3，粉煤灰用量為70～160kg/m3，水用量為175～180kg/m3。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土，其特征在于，固態(tài)粉末狀的外加劑摻量為水泥用量的0.8～1.2％，液態(tài)狀外加劑摻量為水泥用量的1.4～2.0％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉煤灰全高鈦重礦渣泵送混凝土，該混凝土按標(biāo)準(zhǔn)JGJ55設(shè)計(jì)配合比，以高鈦重礦渣砂、渣石為混凝土粗細(xì)集料，再摻入粉煤灰、水泥、外加劑和水混合配制而成，粉煤灰用量視水泥用量而定，為水泥用量的10～40％，計(jì)算高鈦重礦渣砂和高鈦重礦渣碎石用量的砂率為35～45％，外加劑可選用萘系、氨基磺酸鹽系及丙羧酸等多種具有減水作用的外加劑，該混凝土強(qiáng)度高，實(shí)現(xiàn)了高爐渣的再利用。
文檔編號(hào)C04B18/08GK1931773SQ20061002199
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月30日
發(fā)明者游天才, 婁元濤, 何奇, 盧宏山 申請(qǐng)人:攀枝花環(huán)業(yè)冶金渣開發(fā)有限責(zé)任公司