一种利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法与流程

1.本发明涉及固废资源循环利用技术领域，具体而言，涉及一种利用石 材锯泥生产预拌混凝土的方法。


背景技术：

2.目前对石材锯泥的应用也进行了不少探索，一方面将其作为原材料生 产灰渣砖、加气混凝土砌块、陶瓷等，但其产品市场需求量较少，对锯泥 的消耗量达不到处理的要求。另一方面采用干法制粉，将锯泥烘干、磨细， 由于锯泥中含水率最高可达40％以上，且含有细砂、石块、塑料薄膜等杂物， 采用烘干磨细工艺时，能耗较高，经济效果不明显。
3.预拌混凝土是建材行业用量最大的材料，且目前掺合料如粉煤灰短缺， 天然细砂也供应不足。将锯泥应用到混凝土中，可以缓解粉煤灰和细砂资 源供应不足的现状，而且将能有效消纳利用锯泥，具有良好的经济社会效 益。
4.

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，适 用于生产房建、市政工程用的各强度等级混凝土，该方法通过预处理设备 对锯泥进行筛除杂物处理，选用含水率、亚甲蓝数值、含砂率、含粉率在 特定范围的锯泥颗粒，全部或部分取代粉煤灰，其他替代部分细砂，以此 补充原料中0.08mm以下的砂颗粒含量，改善砂的级配，用于预拌混凝土的 生产，以此实现锯泥的变废为宝，生产出满足要求的各等级混凝土。本发 明中使用处理后的石材锯泥生产预拌混凝土，具有生产成本低，使用量大， 绿色环保等特点。
6.具体通过以下技术方案实现：
7.一种利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，包括以下步骤：
8.将锯泥进行预处理后，选取含水率为20
‑
35％、亚甲蓝数值小于1.0、 含砂率为15
‑
25％、含粉率为40％
‑
65％的锯泥颗粒，采用所述锯泥颗粒取代 煤灰和细砂的方式，在配比中替代部分或全部煤灰用量，其余的用来取代 部分砂，补充了砂中0.08mm以下细颗粒含量，改善砂的级配。按照取代前 后容重不变的原则，设定锯泥使用的配比。
9.所述锯泥颗粒的亚甲蓝值不超过1.0，测试标准为gb 35164和gb/t 14684。亚甲蓝值是反映人工砂或石灰石粉吸附性能的一个重要指标，亚甲 蓝值不超过1.0，锯泥中0.08mm以下的颗粒属于超细粉，能够改善混凝土 的和易性和增加混凝土密实性。
10.进一步地，所述预处理步骤包括将锯泥进行筛除杂物处理，处理后的 锯泥经过打散、碾压，得到松散度为2.0
‑
3.0的锯泥颗粒。
11.松散度的计算公式如下：
[0012][0013]
其中，k——锯泥松散系数；
[0014]
v2——打散、碾压后锯泥的松散体积；
[0015]
v1——打散、碾压前锯泥的松散体积。
[0016]
普通的锯泥，由于含有水分、并且含砂率、含粉率等差异，会导致有 些情况下不能跟凝胶材料等充分混合制备混凝土，可能会出现混凝土开裂 等，影响混凝土的强度。
[0017]
松散度主要用于评价锯泥颗粒的分散情况，松散度过小，锯泥颗粒分 散不开，在混凝土里就会造成质量缺陷；松散度过大，虽然对混凝土的强 度、和易性有好处，但是会存在生产效率下降的问题。所以选取合适松散 度的锯泥颗粒，可以更好的跟凝胶材料、添加剂进行混合，凝固效果更好， 混凝土的强度更高，且不影响生产效率。
[0018]
根据合适范围的锯泥松散度，结合特定的含水率、含砂率、含粉率、 亚甲蓝数值，明确了具体可用的锯泥，能更好地进行资源再利用，并且， 松散度是可以通过打散、碾压等工艺进行实现，操作简单，成本低。
[0019]
进一步地，选取的锯泥颗粒的最大粒径小于15mm。
[0020]
进一步地，将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、外加剂按原料配 比添加并搅拌，得到预拌混凝土，原料配比为：
[0021]
胶凝材料 300
‑
500份
[0022]
砂 750
‑
900份
[0023]
锯泥颗粒 100
‑
150份
[0024]
碎石 950
‑
1100份
[0025]
水 160
‑
200份
[0026]
聚羧酸减水剂 5
‑
15份。
[0027]
进一步地，所述凝胶材料包括普通硅酸盐水泥、矿渣微粉、粉煤灰。
[0028]
进一步地，所述普通硅酸盐水泥强度等级不低于po 42.5；所述矿渣微 粉型号不低于s75。
[0029]
进一步地，所述粉煤灰采用ii级以上粉煤灰。
[0030]
进一步地，所述砂为混合中砂，细度模数为2.5
‑
2.7，亚甲蓝值小于 1.5。混合砂为水洗机制砂和天然细砂按比例混合，当亚甲蓝值大于1.5时， 石粉中粘土类物质对混凝土的工作性质带来不利影响，影响强度和耐久性。
[0031]
进一步地，所述碎石粒径为5
‑
31.5mm。
[0032]
进一步地，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
[0033]
本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0034]
1.所采用的锯泥为堆场存放锯泥，只需对其进行筛分除杂预处理；
[0035]
2.选用含水率、亚甲蓝数值、含砂率、含粉率在特定范围的锯泥颗粒， 全部或部分取代粉煤灰，其他替代部分细砂，以此补充原料中0.08mm以下 的砂颗粒含量，改善砂的级配，用于预拌混凝土的生产，实现锯泥的变废 为宝；
[0036]
3.能够大量利用锯泥，且锯泥消耗量大，能耗少，改善锯泥大量堆放 的局面，有效利用资源。
具体实施方式
[0037]
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在没有做出创造性劳动前提下所 获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]
本发明选用堆场存放的锯泥，通过筛分除杂、打散、碾压工艺处理后， 得到最大粒径不超过15mm的锯泥颗粒，直接用于预拌混凝土生产。根据锯 泥颗粒的含水率、含砂率、含粉率，一方面能取代部分或全部煤灰，另一 方面取代部分细砂，增加砂中0.08mm以下颗粒含量，改善砂的级配，增加 混凝土密实性。采用锯泥取代部分煤灰制备的混凝土，和易性良好，力学 性能优于基准混凝土。
[0039]
实施例1
[0040]
原配方为：普通硅酸盐水泥200份，矿渣微粉90份，粉煤灰50份， 砂823份，锯泥颗粒0份，碎石1020份，水170份，聚羧酸减水剂7份； 其中，普通硅酸盐水泥强度等级为po 42.5，矿渣微粉型号为s95，粉煤灰 采用ii级粉煤灰，砂为水洗机制砂和江沙组成的混合中砂，细度模数为 2.5
‑
2.9，碎石粒径为5
‑
31.5mm。
[0041]
使用100份锯泥颗粒，取代30公斤粉煤灰，取代60公斤砂，取代10 公斤水。
[0042]
取代后的原料配比为：普通硅酸盐水泥200份，矿渣微粉90份，粉煤 灰20份，砂763份，锯泥100份，碎石1020份，水160份，聚羧酸减水 剂7份；其中，普通硅酸盐水泥强度等级为po 42.5，矿渣微粉型号为s95， 粉煤灰采用ii级粉煤灰，砂为水洗机制砂和江沙组成的混合中砂，细度模 数为2.5
‑
2.9，亚甲蓝值小于1.5，碎石粒径为5
‑
31.5mm。
[0043]
(1)将堆场锯泥先进行筛分除杂，主要筛除锯泥中的大石块、塑料等杂 物。过筛后的锯泥堆放备用。
[0044]
(2)再将锯泥经过打散、碾压，得到松散度为2.0的锯泥颗粒，最大粒 径小于15mm。
[0045]
松散度的计算公式如下：
[0046][0047]
其中，k——锯泥松散系数；
[0048]
v2——打散、碾压后锯泥的松散体积；
[0049]
v1——打散、碾压前锯泥的松散体积。
[0050]
普通的锯泥，由于含有水分、并且含砂率、含粉率等差异，会导致有 些情况下不能跟凝胶材料等充分混合制备混凝土，可能会出现混凝土开裂 等。选取合适松散度的锯泥颗粒，可以更好的跟凝胶材料、添加剂进行混 合，凝固效果更好。根据对锯泥松散度进行限定，结合特定的含水率、含 砂率、含粉率、亚甲蓝数值，明确了具体可用的锯泥，能更好地进行资源 再利用，并且，松散度是可以通过打散、碾压等工艺进行实现，操作简单， 成本低。
[0051]
(3)选取含水率为20％、含砂率为25％、含粉率为55％、亚甲蓝值为 1.0的锯泥颗粒。
[0052]
(4)将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、聚羧酸减水剂按取代后 的原料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土。为保证锯泥分散均匀性，搅拌 时间宜延长5
‑
10s。
[0053]
上述含水率、含砂率、含粉率的测试标准参考gb/t 14684；
[0054]
亚甲蓝数值的测试标准参考gb 35164。
[0055]
实施例2
[0056]
原配方为：普通硅酸盐水泥250份，矿渣微粉120份，粉煤灰50份， 砂762份，锯泥颗粒0份，碎石1020份，水170份，聚羧酸减水剂8.5份； 其中，普通硅酸盐水泥强度等级为po 42.5，矿渣微粉型号为s95，粉煤灰 采用ii级粉煤灰，碎石粒径为5
‑
31.5mm。减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
[0057]
使用100份锯泥颗粒，取代50公斤粉煤灰，取代45公斤砂，取代5 公斤水。
[0058]
取代后的原料配比为：普通硅酸盐水泥250份，矿渣微粉120份，砂 707份，锯泥颗粒100份，碎石1020份，水165份，聚羧酸减水剂8.5份； 其中，普通硅酸盐水泥强度等级为po 42.5，矿渣微粉型号为s95，粉煤灰 采用ii级粉煤灰，砂为水洗机制砂和江沙组成的混合中砂，细度模数为2.5
‑
2.9，碎石粒径为5
‑
31.5mm。
[0059]
(1)将堆场锯泥先进行筛分除杂，主要筛除锯泥中的大石块、塑料等杂 物。过筛后的锯泥堆放备用。
[0060]
(2)再将锯泥经过打散、碾压，得到松散度为3.0的锯泥颗粒，最大粒 径小于15mm。
[0061]
松散度的计算公式如下：
[0062][0063]
其中，k——锯泥松散系数；
[0064]
v2——打散、碾压后锯泥的松散体积；
[0065]
v1——打散、碾压前锯泥的松散体积。
[0066]
普通的锯泥，由于含有水分、并且含砂率、含粉率等差异，会导致有 些情况下不能跟凝胶材料等充分混合制备混凝土，可能会出现混凝土开裂 等。选取合适松散度的锯泥颗粒，可以更好的跟凝胶材料、添加剂进行混 合，凝固效果更好。根据对锯泥松散度进行限定，结合特定的含水率、含 砂率、含粉率、亚甲蓝数值，明确了具体可用的锯泥，能更好地进行资源 再利用，并且，松散度是可以通过打散、碾压等工艺进行实现，操作简单， 成本低。
[0067]
(3)选取含水率为15％、含砂率为20％、含粉率为65％、亚甲蓝值为 1.0的锯泥颗粒。
[0068]
(4)将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、聚羧酸减水剂按取代后 的原料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土。为保证锯泥分散均匀性，搅拌 时间宜延长5
‑
10s。
[0069]
上述含水率、含砂率、含粉率的测试标准参考gb/t 14684；
[0070]
亚甲蓝数值的测试标准参考gb 35164。
[0071]
对比例1
[0072]
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1的配方为普通混凝土配方， 没有使用锯泥进行取代粉煤灰、砂和水。
[0073]
原料配比为：普通硅酸盐水泥200份，矿渣微粉90份，粉煤灰50份， 砂823份，锯泥颗粒0份，碎石1020份，水170份，聚羧酸减水剂7份； 其中，普通硅酸盐水泥强度等级为po 42.5，矿渣微粉型号为s95，粉煤灰 采用ii级粉煤灰，砂为水洗机制砂和江沙组成的混合中砂，细度模数为 2.5
‑
2.9，碎石粒径为5
‑
31.5mm。
[0074]
将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、聚羧酸减水剂按取代后的原 料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土。为保证锯泥分散均匀性，搅拌时间 宜延长5
‑
10s。
[0075]
对比例2
[0076]
对比例2与实施例2的区别在于，对比例2的配方为普通混凝土配方， 没有使用锯泥进行取代粉煤灰、砂和水。
[0077]
原料配比为：普通硅酸盐水泥250份，矿渣微粉120份，粉煤灰50份， 砂762份，锯泥颗粒0份，碎石1020份，水170份，聚羧酸减水剂8.5份； 其中，普通硅酸盐水泥强度等级为po 42.5，矿渣微粉型号为s95，粉煤灰 采用ii级粉煤灰，碎石粒径为5
‑
31.5mm。减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
[0078]
将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、聚羧酸减水剂按取代后的原 料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土。为保证锯泥分散均匀性，搅拌时间 宜延长5
‑
10s。
[0079]
对比例3
[0080]
对比例3与实施例1的区别在于：对比例3的锯泥松散度为1.0。其余 同实施例1。
[0081]
对比例4
[0082]
对比例4与实施例2的区别在于：对比例4的锯泥松散度为4.0。其余 同实施例2。
[0083]
表1.实施例1
‑
2与对比例1
‑
4原料配比
[0084][0085]
对实施例1
‑
2与对比例1
‑
4进行性能测试，测试结果见表2。
[0086]
坍落度按照gb/t 50080有关规定测试；
[0087]
扩展度按照gb/t 50080有关规定测试；
[0088]
匀质性按照gb 50164《混凝土质量控制标准》6.4.4同一盘混凝土搅 拌匀质性的有关规定测试；
[0089]
抗压强度按照gb/t 50081有关规定测试；
[0090]
收缩率参考gb/t 50082《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标 准》8收缩试验的有关规定测试。
[0091]
表2.测试结果
[0092]
[0093][0094]
由实施例1
‑
2和对比例1
‑
2对比可知，使用含水率为20
‑
35％、亚甲蓝 数值小于1.0、含砂率为15
‑
25％、含粉率为40％
‑
65％的锯泥颗粒，可以有效 增强混凝土的抗压强度，同时锯泥代替了粉煤灰和砂，实现废固资源的重 新利用，生产成本低且绿色环保。
[0095]
对比例3和实施例1相比，由于松散度太小，影响了混凝土的抗压强 度，所以对比例3的抗压强度不如实施例1，对比例4和实施例2相比，对 比例4的松散度太大，虽然在抗压强度方面可以得到一定程度的增强，但 是会严重影响混凝土制备时的生产效率。
[0096]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。