[发明专利]一种混凝土复合掺合料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土掺合料及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国经济的高速发展，玻璃以其独特的性能广泛应用于建筑、化工、设备、日常生活等国民经济的各个部门，同时造成废弃玻璃逐年增加。我国城市每年的废弃玻璃约为450～750万吨，占城市生活垃圾总量的3～5%。玻璃化学性能稳定，难以分解，目前除了很少的一部分可被回收利用外，更多的废弃玻璃是以废物的形态被抛掷在荒地，千年不朽。研究将废弃玻璃作为混凝土的掺合料使用，不仅为大量减少城市固体垃圾找到一条有效途径，而且还为发展环保型建筑起到推动作用，具有重要的经济效益与环保效益。

目前，钢铁冶炼废弃物钢渣、发电厂废弃物粉煤灰等利用率较低，占用了大量土地，严重污染环境。寻找有效的、绿色的处理方法，成为目前社会的迫切需求。国内外混凝土掺合料往往因过于单一导致胶凝材料活性差，混凝土强度较低，或成本过高大大影响了工业废料的使用。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用多种工业废弃物制备的混凝土掺合料，提高混凝土产品性能，大幅降低混凝土原料成本；同时提供这种掺合料的制备方法及应用。

技术方案：一种混凝土复合掺合料，包括玻璃粉、钢渣、粉煤灰、熟石灰，各组分质量比为玻璃粉∶钢渣∶粉煤灰∶熟石灰＝（50～70）∶（10～30）∶（10～30）∶（2～8）。

所述玻璃粉为可循环利用的透明玻璃和彩色玻璃瓶废料。

上述一种混凝土复合掺合料的制备方法，将玻璃粉与熟石灰混合磨粉至比表面积不小于550m²/kg，钢渣单独磨粉至比表面积不小于250m²/kg，粉煤灰45μm筛余不大于45%，然后将上述粉末按质量比混合均匀。

熟石灰作为碱激发剂，可以促进玻璃粉、钢渣、粉煤灰这些工业废弃物的早起水化进程。

玻璃粉与熟石灰混合磨粉至细度要求，可以使其具有水化胶结性能，增加火山灰反应进程，并激发掺合料其它组分的水化活性。

上述一种混凝土复合掺合料的应用，所述复合掺合料在混凝土中的掺量不大于胶凝材料质量的30%。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是利用废弃的玻璃、钢渣等工业废料制成复合的混凝土掺合料，组分间相互激发废弃物水化活性，可在保证混凝土力学性能及耐久性能的前提下取代部分水泥，使混凝土单方原材成本降低5～10%，大大降低混凝土成本，还能提高混凝土初始坍落度、后期抗压强度及耐久性能，使废弃物资源化，并具有良好的经济效益与社会效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1：

制备复合掺合料：按质量比玻璃粉∶钢渣∶粉煤灰∶熟石灰＝70∶16∶15∶5配比各组分，然后将玻璃粉与熟石灰混合磨粉至比表面积为550m²/kg，钢渣磨粉至比表面积为250m²/kg，粉煤灰45μm筛余为45%，将研磨好的粉料混合均匀。

制备混凝土：复合掺合料在混凝土中的掺量为胶凝材料质量的20%。下表所列为以某不含本发明复合掺合料的空白混凝土作为对比，加入上述制备的复合掺合料后的混凝

土成分：

对上表中两种混凝土进行相关性能指标测试，结果列入下表：

实施例2：

制备复合掺合料：按质量比玻璃粉∶钢渣∶粉煤灰∶熟石灰＝70∶10∶17∶3配比各组分，然后将玻璃粉与熟石灰混合磨粉至比表面积为580m²/kg，钢渣磨粉至比表面积为280m²/kg，粉煤灰45μm筛余为40%，将研磨好的粉料混合均匀。

制备混凝土：复合掺合料在混凝土中的掺量为胶凝材料质量的20%。下表所列为以某不含本发明复合掺合料的空白混凝土作为对比，加入上述制备的复合掺合料后的混凝

土成分：

对上表中两种混凝土进行相关性能指标测试，结果列入下表：

实施例3：