專利名稱：一種復高鈦重礦渣路面混凝土及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種復高鈦重礦渣路面混凝土及其制備方法，屬于混凝土領域。
背景技術：
高鈦重礦渣是攀鋼普通高爐冶煉釩鈦磁鐵礦時，產生的熔融礦渣在空氣中自然冷卻或水冷形成的一種具有一定強度的致密礦渣。與普通高爐渣比，攀鋼高爐渣中二氧化鈦 (TiO2)含量高達20% 對％，氧化鈣含量較低，即該原料生產的水渣屬于非活性材料，因此，攀鋼至今有5500多萬噸的高鈦重礦渣未被利用，它占地數千畝，而且每年還以300萬噸的排渣量增加，攀鋼已面臨著無處排渣的局面。另一方面，攀枝花市每年需消耗大量碎石、 砂，過度地開發破壞了自然植被，造成水土流失。高鈦重礦渣能否被綜合利用，不僅影響到攀鋼、攀枝花社會經濟的可持續發展，而且對節約自然資源，降低工程成本，保護長江上游生態環境等均具有重要的意義。對于高鈦重礦渣的開發利用，有兩種不同的技術路線，既提鈦利用和不提鈦利用。 對于提鈦利用，雖然是實現高鈦重礦渣價值的最理想目標，但由于目前技術制約，利用成本高昂，對高爐渣的消耗也極為有限，因此要解決目前攀鋼礦渣大量堆積，占用土地、污染環境的現實問題，當務之急還必須走不提鈦利用高鈦重礦渣作建筑材料的途徑。目前不提鈦利用高汰重礦渣作建筑材料的途徑主要是用于房屋建筑和道路工程中，現有技術也有相關報道。如“高鈦重礦渣產品在公路路面中的應用研究”(葉正權，西南公路，2006( :p54-58) 一文中研究了高鈦重礦渣渣碎石、高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣復合微粉、減水劑在路面層中的應用，研究確定了強度等級為4-6Mpa的路面混凝土配合比，指出當全部以高鈦重礦渣產品做路面混凝土骨料，應用于四川省道310線路(理坪)福 (田)公路中，其設計配合比為水190kg、水泥^Okg、復合微粉120kg、礦渣碎石122^g、 渣砂72 (以上為每m3砼材料所需用量)；所得混凝土抗折強度為5Mpa，坍落度1 3cm， 抗折強度為7d-5. 07Mpa,28d-6. 45Mpa。本發明在利用高鈦重礦渣制備路面用混凝土方面作了大量的研究。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種利用高鈦重礦渣集料制備的抗折強度高的復高鈦重礦渣路面混凝土，其抗折強度為7d-6. 16-6. 38Mpa,28d-7. 5-7. 68Mpa。本發明的技術方案一種復高鈦重礦渣路面混凝土，按每立方米混凝土計，其原料組成為水泥300 340kg,高鈦重礦渣渣砂630 710kg，高鈦重礦渣渣石1200 1300kg，水160 175kg，高鈦重礦渣復合微粉55-%kg。高鈦重礦渣礦物組成如下鈦輝石50-65%，富鈦深綠輝石10-25%，鈣鈦礦 10-25 %，其礦物組成均為體積安定性優良的礦物，這表明高鈦重礦渣具有良好的穩定性。 高爐重礦渣經破碎、篩分后可以得到各種粒徑的礦渣碎石、渣砂。高鈦渣復合微粉是將粒化
3高鈦渣、鋼渣、粉煤灰等通過球磨、振動磨磨細以后復配而成制的礦渣微粉，簡稱復合微粉。 復高鈦重礦渣路面混凝土，即以高鈦重礦渣碎石、高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣復合微粉等原料復合形成的路面用混凝土。優選的，上述復高鈦重礦渣路面混凝土，按每立方米混凝土計，其原料組成為水泥301 324kg，高鈦重礦渣渣砂630 655kg，高鈦重礦渣渣石1270 1290kg，水170kg， 高鈦重礦渣復合微粉80-^kg。更優選的，上述復高鈦重礦渣路面混凝土，按每立方米混凝土計，其原料組成為 水泥324kg，高鈦重礦渣渣砂63^g，高鈦重礦渣渣石1290kg，水170kg，高鈦重礦渣復合微粉 81kg。本發明還提供了上述復高鈦重礦渣路面混凝土的制備方法，具體包括按照高鈦重礦渣渣石、水泥和高鈦重礦渣復合微粉、高鈦重礦渣渣砂、水的順序投料到攪拌機攪拌而成，所述水泥、高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣渣石、水、高鈦重礦渣復合微粉按每立方米混凝土原料配比為水泥300 :340kg、高鈦重礦渣渣砂630 710kg、高鈦重礦渣渣石1200 1300kg、水160 17^g、高鈦重礦渣復合微粉55-95kg ；其中，水泥和高鈦重礦渣復合微粉混合后一起投料；且投料前所述高鈦重礦渣石含水率在4-5%、高鈦重礦渣砂含水率在 9-11%。優選的，上述復高鈦重礦渣路面混凝土的制備方法中，所述高鈦重礦渣渣石含水率在5 %、高鈦重礦渣渣砂含水率在10 %。由于高鈦渣砂、石表面粗糙、內部孔隙大而多，其比表面積較大，需水量也相應增大。因此在拌制復高鈦重礦渣路面混凝土前應先將高鈦渣砂、石充分濕潤(含水率分別以 10%、5%為宜)，以利于水泥充分水化、降低混凝土坍落度經時損失。此外，在混凝土中加入適量高鈦重礦渣復合微粉也有利于增加復高鈦重礦渣路面混凝土的漿體總量，以更好的包裹粗骨料從而形成緊密的骨架結構，減少泌水現象的發生，也能改善混凝土拌合物性能，提高其施工可操作性。本發明的有益效果采用本發明配比及其方法配制得到的復高鈦重礦渣路面混凝土材料與傳統用路面混凝土材料相比，具有以下優點一、在相同材料(粗細集料除外)、相同強度等級、相同坍落度及工作性能的情況下，本發明復高鈦重礦渣路面混凝土與天然砂石配制的普通混凝土相比，拌合物密度要小 50 80kg/m3左右，砂率要增大6%左右，用水量增加50 60kg/m3左右，每立方混凝土水泥用量基本保持不變，可有效減輕混凝土自重，對工程建設有很重要的意義；二、本發明復高鈦路面混凝土的抗折強度為7d-6. 16-6. 38Mpa、 28d-7. 5-7. 68Mpa ；完全可以滿足《公路水泥混凝土施工規范》JTGJ12-2003的要求，且比普通混凝土彎拉強度有較大提高；三、由于其表面粗糙，混凝土界面結構良好，經久耐磨，適合用作重型、特重型道路路面混凝土；四、本發明將高鈦重礦渣應用于路面混凝土材料，解決攀鋼礦渣過量堆積問題，在節約自然資源、降低工程成本、保護長江上游生態環境等具有重要的意義，為工程應用提供有益的參考。
具體實施例方式以下通過具體實施例的形式對本發明做進一步詳述，但不應理解為是對本發明的限制。實施例采用下表中所述的實施例1、2、3、4的原料比得到復高鈦重礦渣路面混凝土，具體原料配比見表1，其他控制因素見表2，實施例1、2、3、4得到的復高鈦重礦渣混凝土具體性能如表3示。本發明實施例中制備高鈦重礦渣路面混凝土的具體方法為A先將高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣渣石預濕水處理，使得高鈦重礦渣渣石含水率在5%、高鈦重礦渣渣砂含水率在10%為宜；B根據所得到的每立方米混凝土原料配比，確定每盤各種材料用量，每盤稱量的偏差應符合GB50204《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的規定；C攪拌時投料順序為高鈦重礦渣渣石一水泥和高鈦重礦渣復合微粉(一并加入)一高鈦重礦渣砂一水；D出料得到復高鈦重礦渣路面混凝土。其中，表3中，砂率是混凝土中“砂”的質量與“砂和石”總質量之比；水膠比是每立方米混凝土用水量與所有膠凝材料用量的比值；復合微粉取代率是指用磨細復高鈦重礦渣作復合微粉代替部分水泥用量的比率。表1原料配比
權利要求
1.復高鈦重礦路面渣混凝土，其特征在于，按每立方米混凝土計，其原料組成為水泥 300 340kg，高鈦重礦■■砂630 710kg，高鈦重礦■■石1200 1300kg，水160 175kg,高鈦重礦渣復合微粉55-%kg。
2.根據權利要求1所述的復高鈦重礦渣路面混凝土，其特征在于，按每立方米混凝土計，其原料組成為水泥301 324kg，高鈦重礦渣渣砂630 65^g，高鈦重礦渣渣石 1270 1290kg，水170kg，高鈦重礦渣復合微粉80-8^ig。
3.權利要求2所述的復高鈦重礦渣路面混凝土，其特征在于，按每立方米混凝土計，其原料組成為水泥324kg，高鈦重礦渣渣砂63^g，高鈦重礦渣渣石1290kg，水170kg，高鈦重礦渣復合微粉81kg。
4.權利要求1-3任一項所述的復高鈦重礦渣路面混凝土的制備方法，其特征在于，按照高鈦重礦渣渣石、水泥和高鈦重礦渣復合微粉、高鈦重礦渣渣砂、水的順序投料到攪拌機攪拌而成，所述水泥、高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣渣石、水、高鈦重礦渣復合微粉按每立方米混凝土原料配比為水泥300 340kg、高鈦重礦渣渣砂630 710kg、高鈦重礦渣渣石 1200 1300kg、水160 17^g、高鈦重礦渣復合微粉55_95kg ；其中，水泥和高鈦重礦渣復合微粉混合后一起投料；且投料前所述高鈦重礦渣渣石含水率在4-5%、高鈦重礦渣渣砂含水率在9-11%。
5.根據權利要求4所述的高鈦重礦渣路面混凝土的制備方法，其特征在于，所述高鈦重礦渣渣石含水率在5%、高鈦重礦渣渣砂含水率在10%。
全文摘要
本發明公開了一種復高鈦重礦渣路面混凝土及其制備方法，屬于混凝土領域。本發明提供了利用高鈦重礦渣集料制備抗折強度高的復高鈦重礦渣路面混凝土，按每立方米混凝土計，其原料組成為水泥300～340kg，高鈦重礦渣渣砂630～710kg，高鈦重礦渣渣石1200～1300kg，水160～175kg，高鈦重礦渣復合微粉55-95kg。本發明還提供了上述路面混凝土的制備方法，將上述原料按照上述配比以高鈦重礦渣渣石→水泥和高鈦重礦渣復合微粉→高鈦重礦渣砂→水的加料順序混合。本發明得到復高鈦路面混凝土的抗折強度為7d-6.16-6.38MPa、28d-7.5-7.68MPa。
文檔編號C04B28/00GK102329113SQ20111019828
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者何鑫, 孫金坤, 李兵, 程敏 申請人:攀枝花學院