一种钢渣石灰石混凝土复合掺合料及其制备方法【技术领域】[0001]本发明涉及一种以钢渣、水渣、高硅、石灰石(包括生产机制砂时剩下的石灰石粉)、砂岩、氟石膏等为主要原料的混凝土复合掺合料及其制备方法，属于建筑材料制备工艺【技术领域】。[0002]随着绿色混凝土的发展需求，复合掺合料已成为混凝土胶凝材料发展趋势。当前矿粉、粉煤灰资源紧缺，造成混凝土的制造成本逐步升高，复合掺合料替代矿粉、粉煤灰及部分水泥是现代混凝土的一个重要研究方向。[0003]目前普通掺合料的应用多是利用黑石、石灰石、炉渣、矿渣、磷渣及添加剂等一种或两种共同粉磨，比表面积一般在400~600m2/kg之间，代替胶凝材料中的粉煤灰等，在一定程度上起到节能降耗作用并给搅拌站带来的经济效益。[0004]现有方案中主要应用在水泥的生产中，能够降低水泥的成本，但造成水泥性能下降；在混凝土的使用中，掺合料只能代替粉煤灰，并且新拌混凝土的坍落度损失较大并且后期强度降低明显；在粉磨的过程中用比表面来控制掺合料的细度难以控制，不适合工业生产；混凝土胶凝材料中的矿粉、粉煤灰掺合料质量不稳定造成混凝土的工作性能及强度偏差大。
[0005]本发明的目的在于提供一种钢渣石灰石混凝土复合掺合料及其制备方法，将6种具有不同作用的物料按照一定的物料搭配分组粉磨后得到，用于混凝土中，在保证混凝土工作性能的前提下，提高了混凝土的强度，并且，本发明的掺合料成本较低，可以替代混凝土中矿粉、水泥等，大大降低了混凝土的成本，提高了经济效益。[0006]本发明的技术方案是:[0007]一种钢渣石灰石混凝土复合掺合料，其特征是:包括I型物料和II型物料，
[0008]所述I型物料由以下重量百分比的原料制成:
[0009]石灰石60~85%,砂岩8-30%,氟石骨5~15%,以上各组分的重量百分比之和为 100% ；
[0010]所述II型物料由以下重量百分比的原料制成:
[0011]水渣50~70%，钢渣5~25%，高硅10_30%，以上各组分的重量百分比之和为100%。
[0012]优选的，所述步骤④中I型物料和II型物料的重量比为7:3。
[0013]优选的，所述步骤④中I型物料和II型物料的重量比为6:4。
[0014]优选的，所述步骤④中I型物料和II型物料的重量比为5:5。
[0015]本发明还提供了一种上述的复合掺合料的制备方法，其特征是，包括以下步骤:
[0016]①按上述的重量百分比称取原料，控制入磨水分小于2% ；[0017]②将步骤①中称取的石灰石、氟石膏和砂岩加入球磨机共同粉磨，使用45μm方孔筛，控制筛余小于30%，即得I型物料；
[0018]③将步骤①中称取的钢渣、水渣和高硅加入球磨机共同粉磨，使用45 μ m方孔筛，控制筛余15±2%，即得II型物料；II型物料的细度过低，掺合料应用于混凝土中混凝土的工作性能下降，细度过高，掺合料的活性偏低，应用与混凝土中，会造成混凝土的强度较低。
[0019]④将I型物料和II型物料混合均匀，即得复合掺合料。
[0020]优选的，所述步骤①中控制入磨水分小于2%的方式为置入烘干机烘干。
[0021]复合掺合料中物料的选择及搭配比例；根据物料的难、易粉磨的特点进行选取物料；根据不同物料的性能进行分别粉磨后按照比例混合均匀；并根据原材料的价格以及对混凝土强度的贡献进行物料比例的搭配。
[0022]复合掺合料出厂的细度；细度的控制需要满足工作性能及强度，根据各组分物料的活性确定比例，通过调整台时来控制颗粒的细度。
[0023]复合掺合料在混凝土中的使用，根据不同搅拌站的配比，在满足工作性能及强度的前提下，根据当地原材料的价格等进行有选择的代替胶凝材料。
[0024]本发明的有益效果是:
[0025]本发明的复合掺合料是将6种廉价原材料的根据易磨型不同分2组粉磨，利用石灰石提高早期强度，减少对外加剂的吸附进而减小混凝土的损失；利用水渣提高混凝土的后期强度；利用物料的易磨性，加入钢渣促进矿渣、高硅的粉磨提高复合掺合料的活性；同时利用石膏激发各组分原材料的活性和缓凝作用，保证混凝土的工作性能和耐久性等性倉泛。
[0026]本发明具有充分利用各种废渣、成本低廉、能够改善和提高混凝土的工作性能、力学性能、耐久性和体积稳定性等指标，对节能降耗和保护环境具有重大意义。
[0027]本发明的混凝土用复合掺合料在满足新拌混凝土工作性能的前提下，可等量取代混凝土中20-50%的胶凝材料。使用本发明的复合掺合料后经济效益显著(每方混凝土能够带来16.8元/方的效益，而现有的普通掺合料带来1.2元/方的效益)。

[0028]为了更好的理解本发明，下面结合实施案例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施案例。
[0029]实施例1
[0030]一种钢渣石灰石混凝土复合掺合料，包括I型物料和II型物料；
[0031]I型物料:80%石灰石+15%砂岩+5%氟石膏；
[0032]II型物料:50%水渣+15%钢渣+35%高硅；
[0033]制备方法:
[0034]入磨前，将上述物料水分控制在小于2% ；
[0035]将石灰石、氟石膏和砂岩加入球磨机共同粉磨，使用45 μ m方孔筛，控制筛余26%，即得I型物料；
[0036]将钢渣、水渣和高硅加入球磨机共同粉磨，使用45μπι方孔筛，控制筛余15%，SP得II型物料；将I型物料和II型物料混合均匀，即得复合掺合料。[0037]其中:1型物料和II型物料的重量比为5:5。
[0038]按照常规C30混凝土配比，每方混凝土中胶凝材料质量为水泥220公斤+矿粉60公斤+粉煤灰60公斤，复合掺合料可以等量代替60公斤矿粉和60公斤粉煤灰，也可以等量替代60公斤水泥及60公斤粉煤灰，或者代替60公斤水泥，保持工作性能保持不变强度提闻5MPa以上。
[0039]实施例2
[0040]一种钢渣石灰石混凝土复合掺合料，包括I型物料和II型物料；
[0041]I型物料84%石灰石+10%砂岩+6%氟石膏，
[0042]II型物料60%水渣+18%钢渣+22%高硅，
[0043]制备方法:
[0044]入磨前，将上述物料水分控制在小于2% ；
[0045]将石灰石、氟石膏和砂岩加入球磨机共同粉磨，使用45 μ m方孔筛，控制筛余26%，即得I型 物料；
[0046]将钢渣、水渣和高硅加入球磨机共同粉磨，使用45μπι方孔筛，控制筛余13%，SP得II型物料；将I型物料和II型物料混合均匀，即得复合掺合料。
[0047]其中:1型物料和II型物料的重量比为7:3。
[0048]按照常规C30混凝土配比，每方混凝土中胶凝材料质量为水泥220公斤+矿粉60公斤+粉煤灰60公斤，复合掺合料可以等量代替60公斤矿粉，也可以等量替代60公斤水泥和60公斤粉煤灰，或者代替60公斤水泥，保持工作性能保持不变强度提高5MPa以上。
[0049]实施例3
[0050]一种钢渣石灰石混凝土复合掺合料，包括I型物料和II型物料；
[0051]I型物料83%石灰石+10%砂岩+7%氟石膏，
[0052]II型物料65%水渣+10%钢渣+25%高硅，
[0053]制备方法:
[0054]入磨前，将上述物料水分控制在小于2% ；
[0055]将石灰石、氟石膏和砂岩加入球磨机共同粉磨，使用45 μ m方孔筛，控制筛余28%，即得I型物料；
[0056]将钢渣、水渣和高硅加入球磨机共同粉磨，使用45μπι方孔筛，控制筛余15%，SP得II型物料；将I型物料和II型物料混合均匀，即得复合掺合料。
[0057]其中:1型物料和II型物料的重量比为7:3。
[0058]按照常规C30混凝土配比，每方混凝土中胶凝材料质量为水泥220公斤+矿粉60公斤+粉煤灰60公斤，复合掺合料可以等量代替60公斤矿粉和20公斤水泥，也可以等量替代60公斤水泥及40公斤矿粉，保持工作性能保持不变强度提高5MPa以上。
[0059]实施例4
[0060]一种钢渣石灰石混凝土复合掺合料，包括I型物料和II型物料；
[0061]I型物料78%石灰石+15%砂岩+7%氟石膏，
[0062]II型物料70%水渣+10%钢渣+20%高硅，
[0063]制备方法:
[0064]入磨前，将上述物料水分控制在小于2% ；[0065]将石灰石、氟石膏和砂岩加入球磨机共同粉磨，使用45 μ m方孔筛，控制筛余25%，即得I型物料；
[0066]将钢渣、水渣和高硅加入球磨机共同粉磨，使用45μπι方孔筛，控制筛余13%，SP得II型物料；将I型物料和II型物料混合均匀，即得复合掺合料。
[0067]其中:1型物料和II型物料的重量比为6:4。
[0068]上述实施例4中的复合掺合料用于混凝土中。
[0069]按照普通泵送混凝土 C30配比，水泥220公斤，矿粉60公斤，粉煤灰60公斤，河砂800公斤,石子1060公斤,水165,外加剂6.8公斤,进行试验。其中河砂、石子、水、外加剂不变的情况下，掺合料等量代替胶凝材料中的矿粉、粉煤灰、水泥作为实验样。性能数据如下表1:
[0070]表1
[0071]