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CN117534355A - 一种免蒸养的人造骨料及其制备方法 - Google Patents

一种免蒸养的人造骨料及其制备方法 Download PDF

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CN117534355A
CN117534355A CN202311366443.8A CN202311366443A CN117534355A CN 117534355 A CN117534355 A CN 117534355A CN 202311366443 A CN202311366443 A CN 202311366443A CN 117534355 A CN117534355 A CN 117534355A
Authority
CN
China
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artificial aggregate
mixture
powder
cement
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311366443.8A
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English (en)
Inventor
尚海涛
陈国强
孙龙龙
王林莹
王泓霖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Carbon Neutralization Application Technology Research Institute Co ltd
Henan Institute Of Resources Comprehensive Utilization Industry Co ltd
Henan Qiangnai New Materials Co ltd
Original Assignee
Henan Carbon Neutralization Application Technology Research Institute Co ltd
Henan Institute Of Resources Comprehensive Utilization Industry Co ltd
Henan Qiangnai New Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Carbon Neutralization Application Technology Research Institute Co ltd, Henan Institute Of Resources Comprehensive Utilization Industry Co ltd, Henan Qiangnai New Materials Co ltd filed Critical Henan Carbon Neutralization Application Technology Research Institute Co ltd
Priority to CN202311366443.8A priority Critical patent/CN117534355A/zh
Publication of CN117534355A publication Critical patent/CN117534355A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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  • Materials Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供一种免蒸养的人造骨料及其制备方法,所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,混合料包括以下组分:胶凝材料15‑85%、粉煤灰0‑65%和石粉10‑85%;水的用量为混合料总质量的10%~30%。本发明利用水泥或石膏等胶凝材料,添加工业副产物粉煤灰、石粉等制备粗骨料,将胶凝材料和粉煤灰、石粉混合后造粒,并经过旋转固粒、散粒干燥后形成结构强度高的人造骨料,制备的粗骨料可以替代石子等传统粗骨料,降低自然资源的消耗,降低成本。且与传统粗骨料相比,本发明人造骨料具有无片状、针状颗粒,泥含量为零,球型度高,便于施工等优点。

Description

一种免蒸养的人造骨料及其制备方法
技术领域
本发明属于骨料的制备技术领域,具体涉及一种免蒸养的人造骨料及其制备方法。
背景技术
粒径大于4.75mm的骨料称为粗骨料,俗称石。常用的有碎石及卵石两种。粒径4.75mm以下的骨料称为细骨料,俗称砂。砂按产源分为天然砂、人工砂两类。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。人工砂是经除土处理的机制砂、混合砂的统称。但是,随着国家政策对天然砂石等传统天然粗骨料的开采管理越来越严格,天然砂石的价格持续走高,优质的砂石资源更是紧张。同时国家对固废治理力度越来越大,目前建筑业等行业对砂石的需求缺口越来越大。因此,制备替代天然骨料的人造骨料成为行业内的主要研究内容。
目前常见的人造骨料包括工业废料,工业副产品,建筑垃圾(混凝土)等,如页岩陶粒、粘土陶粒等人造轻骨料,炉渣、自然煤矸石、粉煤灰陶粒等工业废料轻骨料。其中,建筑垃圾制备的骨料其筒压强度低,坚固性差,针状颗粒与片状颗粒不可控,且还需要进行煅烧,工艺复杂,制备成本较高;页岩陶粒、粘土陶粒等人造轻骨料的制备方法也涉及烧结步骤,工艺复杂,制备成本较高。
因此,需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种免蒸养的人造骨料及其制备方法,用以解决目前天然粗骨料短缺及现有人造骨料制备工艺复杂等问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明提供一种免蒸养的人造骨料,所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,混合料包括以下原料组分:胶凝材料15-85%、粉煤灰0-65%和石粉10-85%;水的用量为混合料总质量的10%~30%。
优选的,所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,混合料包括以下原料组分:胶凝材料15-85%、粉煤灰5-65%和石粉10-85%;水的用量为混合料总质量的10%~30%;所述胶凝材料为水泥或建筑石膏粉。
优选的,所述胶凝材料为水泥时,以质量百分比计,所述混合料包括以下原料组分:水泥15-50%、粉煤灰30-65%和石粉20-85%;水的用量为混合料总质量的10%~20%。
优选的,所述胶凝材料为建筑石膏粉时,以质量百分比计,所述混合料包括以下原料组分:建筑石膏粉60-85%、粉煤灰5-30%和石粉10-40%;水的用量为混合料总质量的20%~30%。
优选的,所述胶凝材料为建筑石膏粉时,所述人造骨料还包括石膏缓凝剂,石膏缓凝剂的用量为建筑石膏粉质量的0.1%~0.4%。
优选的,所述水泥为普通硅酸盐水泥,满足GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》中P·O52.5的性能要求;
建筑石膏粉满足GB/T 9776-2022《建筑石膏》中4.0等级的性能要求;
石粉满足GB/T 35164-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》的性能下限要求;
粉煤灰满足GB/T 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中Ⅰ级的性能要求;
石膏缓凝剂为氨基酸类缓凝剂或蛋白质类缓凝剂。
本发明提供一种所述免蒸养的人造骨料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
步骤1,均化:
按照配比称取原料和水加入混料机中,原料搅拌均匀后送入均化仓,将原料均化10-30min,均化后混合原料的含水量为9%~16%;
步骤2,造粒:
将均化仓的混合原料通过输送设备送入造粒机,对混合原料进行造粒,造粒结束后通过筛分,得到半成品料;
步骤3,固粒:
将半成品料在回转筒内进行回转运动,对半成品料进行加固,即固粒操作;
步骤4,干燥:
对固料结束的半成品料送入散粒区,先进行热风干燥,再进行干粉干燥,得到颗粒分明的混合料;
步骤5,筛分:
将散粒后的混合料进行筛选分区,然后封装,得到不同粒径范围内的人造骨料。
优选的,所述步骤2中,在造粒过程中对物料进行雾化加水,喷水方式为间断式喷水,每次喷水时间为5-10s。
优选的,步骤2中,造粒时造粒圆盘的倾角为30°-60°,造粒圆盘的半径为1.8-2.0m,造粒圆盘的转速为20-30r/min,造粒时间为4-6min,半成品料的粒径为5-20mm;
步骤3中,回转运动的转速为20-25r/min,回转筒的半径为0.6-0.8m,固粒的时间为240-300s,半成品料的前移速度为0.5-1.0m/min。
优选的,步骤4中,热风干燥的温度为80-150℃,热风干燥的时间为0.5-2min;
干粉干燥采用喷射的方式,喷射的速度为40-60kg/min,喷射的时间为0.5-2min;
喷射的干粉为水泥粉、石膏粉或粉煤灰粉中的任一种或多种的混合。
有益效果:
本发明利用水泥或石膏等胶凝材料,添加工业副产物粉煤灰、石粉等制备粗骨料,制备的粗骨料可以替代石子等传统粗骨料,且与传统粗骨料相比,本发明人造骨料具有无片状、针状颗粒,泥含量为零,球型度高,便于施工等优点。
本发明的免蒸养人造骨料,将胶凝材料和粉煤灰、石粉混合后造粒,并经过旋转固粒、散粒干燥后形成结构强度高的人造骨料,可以用于替代天然砂石,降低自然资源的消耗,降低成本。其中,本发明骨料自身的粘结力主要由胶凝材料提供,由于胶凝材料的存在,使所得骨料的力学性能随着成型后放置时间的延长而得到强化。
本发明将造粒后形成的半成品料经过回转运动,可以提高颗粒的密度和强度,再经过热风干燥和干粉干燥可以使得颗粒球形度高,成型率高,制备得到的人造骨料,其中水泥基人造骨料筒压强度超过4.0MPa,堆积密度不超过1000g/L;石膏基人造骨料筒压强度超过3.0MPa,堆积密度不超过700g/L,满足使用要求。
本发明所得人造骨料可与石膏基自流平结合用于地面找平,二者结合浇筑出来的地面整体稳定性更好,更加不易开裂;将本发明所得人造骨料加在轻质混凝土中,由于人造骨料本身接近球体,使得该类混凝土的泵送能力得到大大提高。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:
图1为本发明实施例3所得人造骨料的实物图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供的免蒸养的人造骨料,所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,混合料包括以下原料组分:胶凝材料15-85%(例如,15%、30%、50%、60%、70%、80%或85%)、粉煤灰0-65%(例如,0%、5%、10%、20%、30%、35%、50%或65%)和石粉10-85%(例如,10%、20%、35%、50%、70%或85%);水的用量为混合料总质量的10%~30%(例如,10%、12.5%、13%、13.5%、14%、20%或30%)。
其中,若胶凝材料在上述配方下限继续下调,在相同生产工艺下骨料成型率很低,粉比较多(成型率不超过70%);若胶凝材料在上述配方上限继续上调,在成型过程中很容易发生结团,且骨料的材料成本比较高。水的加入量过少或者过多均不利于物料的均匀混合,且在造粒过程中不利于颗粒成型。
本发明的具体实施例中,所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,混合料包括以下原料组分:胶凝材料15-85%(例如,15%、30%、50%、60%、70%、80%或85%)、粉煤灰5-65%(例如,5%、10%、20%、30%、35%、50%或65%)和石粉10-85%(例如,10%、20%、35%、50%、70%或85%);水的用量为混合料总质量的10%~30%(例如,10%、12.5%、13%、13.5%、14%、20%或30%);所述胶凝材料为水泥或建筑石膏粉。
本发明的具体实施例中,所述胶凝材料为水泥时,以质量百分比计,所述混合料包括以下原料组分:水泥15-50%(例如,15%、30%或50%)、粉煤灰30-65%(例如,30%、35%、50%或65%)和石粉20-85%(例如,20%、35%、50%、70%或85%);水的用量为混合料总质量的10%~20%(例如,10%、12.5%、13%、13.5%、14%、17%或20%)。
本发明的具体实施例中,所述胶凝材料为建筑石膏粉时,以质量百分比计,所述混合料包括以下原料组分:建筑石膏粉60-85%(例如,60%、70%、80%或85%)、粉煤灰5-30%(例如,5%、10%、20%或30%)和石粉10-40%(例如,10%、20%、30%或40%);水的用量为混合料总质量的20%~30%(例如,20%、24%、25%或30%)。
本发明的具体实施例中,所述胶凝材料为建筑石膏粉时,所述人造骨料还包括石膏缓凝剂,石膏缓凝剂的用量为建筑石膏粉质量的0.1%~0.4%(例如,0.1%、0.18%、0.2%、0.3%或0.4%)。
本发明的具体实施例中,
所述水泥为普通硅酸盐水泥,满足GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》中P·O52.5的性能要求;
建筑石膏粉满足GB/T 9776-2022《建筑石膏》中4.0等级的性能要求;
石粉满足GB/T 35164-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》的性能下限要求;
粉煤灰满足GB/T 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中Ⅰ级的性能要求;
石膏缓凝剂为氨基酸类缓凝剂(如,江苏兆佳建材科技有限公司,ZJ-G19)或蛋白质类缓凝剂(如,江苏兆佳建材科技有限公司,ZJ-G20)。
本发明还提供了一种免蒸养的人造骨料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
步骤1,均化:
按照配比称取原料和水加入混料机中,原料搅拌均匀后送入均化仓,将原料均化10-30min,均化后原料的含水量为9%~16%;
步骤2,造粒:
将均化仓的原料通过输送设备送入造粒机,对原料进行造粒,造粒结束后通过筛分,得到半成品料;
步骤3,固粒:
将半成品料在回转筒内进行回转运动,对半成品料进行加固,即固粒操作;
步骤4,干燥:
对固料结束的半成品料送入散粒区,先进行热风干燥,再进行干粉干燥,得到颗粒分明的混合料;
步骤5,筛分:
将散粒后的混合料进行筛选分区,然后封装,得到不同粒径范围内的人造骨料。
本发明的具体实施例中,所述步骤2中,在造粒过程中对物料进行雾化加水,喷水方式为间断式喷水,每次喷水时间为5-10s。
其中,在造粒过程中不断的对造粒机底部的物料进行清扫,防止物料粘结在造粒机底部。造粒机的内部设置有喷嘴,可以对物料进行雾化喷水,在物料干燥时可及时的补充水分。采用雾化加水的方式可以有利于颗粒的成型,提高颗粒的强度。
本发明的具体实施例中,步骤2中,造粒时造粒圆盘的倾角为30°-60°,造粒圆盘的半径为1.8-2.0m,造粒圆盘的转速为20-30r/min,造粒时间为4-6min,半成品料的粒径为5-20mm;
其中,造粒时,70%以上的原料颗粒随着造粒圆盘上升的高度需超过造粒圆盘的半径,同时被挡料板挡回的原料颗粒不超过20%。
造粒后的原料可以进入上层旋转卧式筛分筒内,内层筛网孔径等于产品的最大粒径尺寸,外层筛网孔径等于产品的最小尺寸,双层旋转卧式筛分筒的进料端比出料端高出一部分,保证当被造粒机甩出的颗粒进入双层旋转卧式筛分筒的内层筛网,原料经过筛分后形成在5-20mm粒径范围内的半成品料,以及小颗粒料和大颗粒料。其中,小颗粒料重新进入造粒机,大颗粒料经过破碎后进入造粒机再次造粒。
本发明的具体实施例中,造粒后得到的半成品料的颗粒成型率达到80%以上。
本发明的具体实施例中,步骤3中,回转运动的转速为20-25r/min,回转筒的半径为0.6-0.8m,固粒的时间为240-300s,半成品料的前移速度为0.5-1.0m/min(半成品料以此前进速度,依次经过固料区、干燥区、筛分区)。
其中,回转筒为沿工序方向向下倾斜的筒体,且筒体可做回转运动,沿工序方向依次设置有固粒区、散粒区和分粒区。在回转筒内在重力作用下颗粒整体缓慢前移,在移动的过程中颗粒之间相互挤压,使得颗粒更加密实,完成颗粒固粒过程。
固粒时,90%以上的半成品料颗粒随着回转筒旋转的上升高度需超过回转筒的半径,同时保证颗粒不会紧贴回转筒内壁而随着回转筒做整个圆周运动。
本发明的具体实施例中,热风干燥的温度为80-150℃,热风干燥的时间为0.5-2min;
本发明的具体实施例中,干粉干燥采用喷射的方式,喷射的速度为40-60kg/min,喷射的时间为0.5-2min;
喷射的干粉为水泥粉、石膏粉或粉煤灰粉中的任一种或多种的混合。
其中,热风干燥和干粉干燥均为物料回转运行过程中进行,物料颗粒经过热风干燥后,使得颗粒之间不再粘结,为了进一步降低颗粒之间的粘结作用,对颗粒进行喷射干粉,保证颗粒之间呈现分散状态。
本发明的具体实施例中,得到粒径在5-10mm、10-15mm、15-20mm范围内的颗粒。
下面通过具体实施例对本发明一种免蒸养的人造骨料及其制备方法进行详细说明。
下面实施例中采用的原料:
水泥为普通硅酸盐水泥,满足GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》中P·O52.5的性能要求,其中堆积密度为1133g/L;
建筑石膏粉满足GB/T 9776-2022《建筑石膏》中4.0等级的性能要求,其中堆积密度为905g/L;
石粉满足GB/T 35164-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》的性能下限要求,其中堆积密度为1038g/L;
粉煤灰满足GB/T 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中Ⅰ级的性能要求,其中堆积密度为948g/L。
石膏缓凝剂为氨基酸类缓凝剂(江苏兆佳建材科技有限公司,ZJ-G19)。
实施例1
本实施例提供的一种免蒸养的人造骨料的制备方法,所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,所述混合料包括以下原料组分:水泥15%、粉煤灰50%和石粉35%;水的用量为混合料总质量的13%。
该人造骨料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,均化:
按照配比称取原料和水加入混料机中,原料搅拌均匀后送入均化仓,将原料均化20min,均化后原料的含水量为13%;
步骤2,造粒:
将均化仓的原料通过输送设备送入造粒机,对原料进行造粒,造粒结束后通过筛分,得到半成品料;
其中,造粒时造粒圆盘的倾角为45°,造粒圆盘的半径为2.0m,造粒的转速为25r/min,造粒时间为5min,半成品料的粒径为5-20mm;
在造粒过程中对物料进行雾化加水,喷水方式为间断式喷水,每次喷水时间为5s;造粒后得到的半成品料的颗粒成型率达到80%以上;
步骤3,固粒:
将半成品料在回转筒内进行回转运动,对半成品料进行加固,即固粒操作;
其中,回转运动的转速为25r/min,回转筒的半径为0.8m,固粒的时间为280s,半成品料的前移速度为1.0mm/min。
步骤4,干燥:
对固料结束的半成品料送入散粒区,分别进行热风干燥和干粉干燥,得到颗粒分明的混合料;
其中,热风干燥的温度为120℃,热风干燥的时间为1min;干粉干燥采用喷射的方式,喷射的速度为50kg/min,喷射的时间为1min;喷射的干粉为水泥粉。
步骤5,筛分:
将散粒后的混合料进行筛选分区,然后封装,得到人造骨料(粒径范围为5-10mm、10-15mm、15-20mm)。
对本发明实施例中制备的人造骨料进行性能测试,其中堆积密度测试方法按照GB/T 17431.2-2010《轻集料及其试验方法第2部分:轻集料试验方法》中第6项堆积密度方法进行。筒压强度测试方法按照GB/T 17431.2-2010《轻集料及其试验方法第2部分:轻集料试验方法》中第9项筒压强度方法进行。
本发明实施例中制备的人造骨料的筒压强度为4.2MPa,堆积密度为784g/L(5-10mm),其中平均粒径越大,堆积密度越小,10-20mm骨料的堆积密度是5-10mm骨料堆积密度的85%~90%。
实施例2
本实施例中与实施例1的区别在于人造骨料的配方不同,人造骨料的制备方法与实施例1相同,在此不再赘述。
本实施例中采用的人造骨料的配方如下:
所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,所述混合料包括以下组分:水泥15%、粉煤灰35%和石粉50%;水的用量为混合料总质量的14%。
采用如实施例1中相同的测试方法,本实施例中制备得到的人造骨料的筒压强度为4.8MPa、堆积密度为820g/L(5-10mm)。
实施例3
本实施例中与实施例1的区别在于人造骨料的配方不同,人造骨料的制备方法与实施例1相同,在此不再赘述。
本实施例中采用的人造骨料的配方如下:
所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,所述混合料包括以下组分:水泥50%、粉煤灰30%和石粉20%;水的用量为混合料总质量的13%。
采用如实施例1中相同的测试方法,本实施例中制备得到的人造骨料的筒压强度为9.5MPa、堆积密度为862g/L(5-10mm)。
实施例4
本实施例中与实施例1的区别在于人造骨料的配方不同,人造骨料的制备方法与实施例1相同,在此不再赘述。
本实施例中采用的人造骨料的配方如下:
所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,所述混合料包括以下组分:水泥30%、粉煤灰35%和石粉35%;水的用量为混合料总质量的13.5%。
采用如实施例1中相同的测试方法,本实施例中制备得到的人造骨料的筒压强度为7.3MPa、堆积密度为854g/L(5-10mm)。
实施例5
本实施例中与实施例1的区别在于人造骨料的配方不同,人造骨料的制备方法与实施例1相同,在此不再赘述。
本实施例中采用的人造骨料的配方如下:
所述人造骨料包括混合料、石膏缓凝剂和水;以质量百分比计,所述混合料包括以下组分:建筑石膏粉60%、粉煤灰20%和石粉20%;水的用量为混合料总质量的24%;石膏缓凝剂的用量为建筑石膏粉质量的0.18%。
采用如实施例1中相同的测试方法,本实施例中制备得到的人造骨料的筒压强度为3.2MPa、堆积密度为682g/L(5-10mm)。
实施例6
本实施例中与实施例1的区别在于人造骨料的配方不同,人造骨料的制备方法与实施例1相同,在此不再赘述。
本实施例中采用的人造骨料的配方如下:
所述人造骨料包括混合料、石膏缓凝剂和水;以质量百分比计,所述混合料包括以下组分:建筑石膏粉85%、粉煤灰5%和石粉10%;水的用量为混合料总质量的25%;石膏缓凝剂的用量为建筑石膏粉质量的0.3%。
采用如实施例1中相同的测试方法,本实施例中制备得到的人造骨料的筒压强度为3.4MPa、堆积密度为693g/L(5-10mm)。
实施例7
本实施例中与实施例1的区别在于人造骨料的配方不同,人造骨料的制备方法与实施例1相同,在此不再赘述。
本实施例中采用的人造骨料的配方如下:
所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,所述混合料包括以下组分:水泥30%、粉煤灰50%和石粉20%;水的用量为混合料总质量的12.5%。
采用如实施例1中相同的测试方法,本实施例中制备得到的人造骨料的筒压强度为6.1MPa、堆积密度为792g/L(5-10mm)。
对比实施例1-7,由于实施例1-7中所用水泥、建筑石膏粉、石粉、粉煤灰的堆积密度测试结果分别为1133g/L、905g/L、1038g/L、948g/L,在生产工艺不变时,产品的堆积密度与所用原料的堆积密度有很大关系。从测试数据可以看出,水泥的堆积密度最大,其次为石粉、粉煤灰、石膏粉。对比实施例1-7,堆积密度大的原料占比越大,在相同生产工艺下其产品的堆积密度就越大。筒压强度与胶凝材料的含量有直接关系,一般来说胶凝材料占比越高,其强度就越大。
对比例1
本对比例中与实施例1的区别在于人造骨料的配方不同,人造骨料的制备方法与实施例1相同,在此不再赘述。
以质量百分比计,本对比例中采用的人造骨料的配方如下:
水泥10%、粉煤灰55%和石粉35%;水的用量为混合料总质量的13%。
由于胶凝材料水泥的含量较低,相同生产工艺下骨料成型率较低(成型率低于70%),粉比较多,制备过程中物料不易成型,很容易散。采用如实施例1中相同的测试方法,本对比例中制备得到的人造骨料的筒压强度为2.7MPa、堆积密度为790g/L(5-10mm)。
对比例2
本对比例中与实施例1的区别在于人造骨料的配方不同,人造骨料的制备方法与实施例1相同,在此不再赘述。
以质量百分比计,本对比例中采用的人造骨料的配方如下:
水泥60%、粉煤灰20%和石粉20%;水的用量为混合料总质量的13%。
由于胶凝材料水泥的含量较高,在成型过程中很容易发生结团,成为大疙瘩,且骨料的材料成本比较高。采用如实施例1中相同的测试方法,本对比例中制备得到的人造骨料的筒压强度为12.6MPa、堆积密度为896g/L(5-10mm)。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种免蒸养的人造骨料,其特征在于,所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,混合料包括以下原料组分:胶凝材料15-85%、粉煤灰0-65%和石粉10-85%;水的用量为混合料总质量的10%~30%。
2.如权利要求1所述的免蒸养的人造骨料,其特征在于,所述人造骨料包括混合料和水;以质量百分比计,混合料包括以下原料组分:胶凝材料15-85%、粉煤灰5-65%和石粉10-85%;水的用量为混合料总质量的10%~30%;
所述胶凝材料为水泥或建筑石膏粉。
3.如权利要求2所述的免蒸养的人造骨料,其特征在于,所述胶凝材料为水泥,以质量百分比计,所述混合料包括以下原料组分:水泥15-50%、粉煤灰30-65%和石粉20-85%;水的用量为混合料总质量的10%~20%。
4.如权利要求2所述的免蒸养的人造骨料,其特征在于,所述胶凝材料为建筑石膏粉,以质量百分比计,所述混合料包括以下原料组分:建筑石膏粉60-85%、粉煤灰5-30%和石粉10-40%;水的用量为混合料总质量的20%~30%。
5.如权利要求4所述的免蒸养的人造骨料,其特征在于,所述胶凝材料为建筑石膏粉,所述人造骨料还包括石膏缓凝剂,石膏缓凝剂的用量为建筑石膏粉质量的0.1%~0.4%。
6.如权利要求5所述的免蒸养的人造骨料,其特征在于,
所述水泥为普通硅酸盐水泥,满足GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》中P·O52.5的性能要求;
建筑石膏粉满足GB/T 9776-2022《建筑石膏》中4.0等级的性能要求;
石粉满足GB/T 35164-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》的性能下限要求;
粉煤灰满足GB/T 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中Ⅰ级的性能要求;
石膏缓凝剂为氨基酸类缓凝剂或蛋白质类缓凝剂。
7.一种如权利要求1~6任一项所述的免蒸养的人造骨料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
步骤1,均化:
按照配比称取各原料和水加入混料机中,原料搅拌均匀后送入均化仓,将原料均化10-30min,均化后混合原料的含水量为9%~16%;
步骤2,造粒:
将均化仓的混合原料通过输送设备送入造粒机,对混合原料进行造粒,造粒结束后通过筛分,得到半成品料;
步骤3,固粒:
将半成品料在回转筒内进行回转运动,对半成品料进行加固,即固粒操作;
步骤4,干燥:
对固料结束的半成品料送入散粒区,先进行热风干燥,再进行干粉干燥,得到颗粒分明的混合料;
步骤5,筛分:
将散粒后的混合料进行筛选分区,然后封装,得到不同粒径范围内的人造骨料。
8.如权利要求7所述的免蒸养的人造骨料的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,在造粒过程中对物料进行雾化加水,喷水方式为间断式喷水,每次喷水时间为5-10s。
9.如权利要求7所述的免蒸养的人造骨料的制备方法,其特征在于,步骤2中,造粒时造粒圆盘的倾角为30°-60°,造粒圆盘的半径为1.8-2.0m,造粒圆盘的转速为20-30r/min,造粒时间为4-6min,半成品料的粒径为5-20mm;
步骤3中,回转运动的转速为20-25r/min,回转筒的半径为0.6-0.8m,固粒的时间为240-300s,半成品料的前移速度为0.5-1.0m/min。
10.如权利要求7所述的免蒸养的人造骨料的制备方法,其特征在于,步骤4中,热风干燥的温度为80-150℃,热风干燥的时间为0.5-2min;
干粉干燥采用喷射的方式,喷射的速度为40-60kg/min,喷射的时间为0.5-2min;
喷射的干粉为水泥粉、石膏粉或粉煤灰粉中的任一种或多种的混合。
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