[发明专利]一种改性高钛矿渣骨料、混凝土及其混凝土制备方法

说明书

本发明公开了一种改性高钛矿渣骨料、混凝土及其混凝土制备方法，涉及绿色低碳高质量建筑材料及固废在混凝土中的综合应用的技术领域，包括S12准备物料：水泥、粉煤灰、矿粉、水、减水剂、机制砂以及改性后的高钛矿渣骨料；S12、将步骤S11中的水泥、粉煤灰以及矿粉混合均匀，并加入水和外加剂得到浆体；S13、将步骤S12得到的浆体、机制砂以及改性后的高钛矿渣骨料混合得到混凝土拌合物，将混凝土拌合物成型及养护，得到含改性高钛矿渣骨料的混凝土。本发明制备的含改性高钛矿渣骨料的混凝土产品具有流动性好、强度高、耐久性优异、可用于市政桥梁和预制构件等工程结构。

技术领域

本发明涉及绿色低碳高质量建筑材料及固废在混凝土中的综合应用技术领域，更具体的是涉及改性高钛矿渣骨料、混凝土及其混凝土制备方法技术领域。

背景技术

高钛矿渣作为攀西地区炼铁产生的工业副产品，排放量较大，掩埋或者堆置是我国处理高钛矿渣的主要方式，这些方式不仅浪费矿渣资源，还会破坏土地资源，并且钛矿渣中重金属离子渗入到地下，会污染地表水及危害陆地生物，急需合理有效的处置。此外，开展高钛重矿渣综合利用对节约和替代原生资源、有效减少碳排放等具有显著的协同效应，是实现碳达峰碳中和目标的重要途径之一。因此，寻找高效、合理利用高钛重矿渣的途径对于我国的固废资源化利用、社会经济可持续发展有重大意义。

公开号为CN114890744A，专利名称为“一种绿色低碳混凝土及其制备方法”的专利公开了如下内容：一种绿色低碳混凝土及其制备方法。按质量份数计，该绿色低碳混凝土中原材料包括P·I 52.5硅酸盐水泥60～150份，粉煤灰60～150份，高炉矿渣粉100～200份，锂渣粉50～100份，高钛矿渣粉40～80份，粗骨料950～1050份，细骨料720～950份，减水剂5～10份，废浆水80～100份，水50～70份。本发明可制备出C30～C60强度等级混凝土，不仅大幅度减少水泥用量，显著降低水泥生产过程中碳排放，并可增加混凝土对CO2的吸收和还原作用，同时综合有效利用废浆水和矿渣等废弃物，兼具绿色低碳等功效，具有广泛的推广应用价值。

上述专利将高钛矿渣作为骨料应用到混凝土中，是实现钛矿渣综合利用的有效途径之一。高钛矿渣由钛辉石、钙钛矿等矿物组成，具有多孔、高强、化学稳定性好、水化活性低等特点，其物理性能与普通碎石相似，还具有良好的保温、隔热、耐热性能。因此，高钛重矿渣用作混凝土骨料具备较高的研究价值，但目前研究表明，掺入钛矿渣骨料会显著降低混凝土的工作性，使其应用受限，高钛重矿渣的利用率相对其产量与堆存量依旧太低，还不能完全实现合理、经济地资源化利用。为此，如何提升高钛矿渣在混凝土中的利用率，对固废资源化处置及建材行业的可持续发展均至关重要。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有高钛矿渣在混凝土中的利用率低的技术问题，本发明提供一种改性高钛矿渣骨料、混凝土及其混凝土制备方法。不仅可以合理有效的处置高钛矿渣，还加强了废水泥浆的回收利用，是建筑行业低碳绿色可持续发展的一种途径之一。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

本发明提供一种改性高钛矿渣骨料的制备方法，包括如下步骤：

S01、对高钛矿渣骨料进行破碎处理，得到连续级配的高钛矿渣骨料；

S02、将步骤S01中得到的高钛矿渣骨料加入改性剂中浸泡，然后陈化得到改性高钛矿渣骨料，改性剂包括按重量份计的如下组成：S95级矿渣粉40～50份、Ⅰ级粉煤灰0～10份、废水泥浆30～40份、化学激发剂10～20份。

在一个实施方式中，步骤S01中，高钛矿渣骨料为熔融高钛矿渣经自然冷却、破碎、筛分后得到，高钛矿渣骨料的松散堆积密度为1300kg/m3～1480kg/m3，紧密堆积密度为1500kg/m3～1700kg/m3，表观密度为2800kg/m3～3000kg/m3，高钛矿渣骨料的粒径为5～25mm。