一种机制砂的预处理方法及含该机制砂的混凝土技术

本申请涉及一种机制砂的预处理方法及含该机制砂的混凝土，预处理方法为：步骤1，破碎筛分预处理：将石灰石尾矿进行粗破碎和细破碎，得到平均粒径为25

【技术实现步骤摘要】
一种机制砂的预处理方法及含该机制砂的混凝土


[0001]本申请涉及机制砂领域，尤其是涉及一种机制砂的预处理方法及含该机制砂的混凝土。

技术介绍

[0002]天然砂是一种不可再生的地方资源，目前天然砂资源已经大为减少，接近枯竭，近年来机制砂在混凝土的使用正逐步增多，机制砂用量占砂石总用量的比例也逐年增加，将尾矿制备成混凝土可用的机制砂是对尾矿回收再利用，变废为宝的一个工艺改进。
[0003]通过岩石破碎形成的机制砂无法避免将山体中泥土等杂质带入采集的母岩，致使部分泥粉中出现在机制砂中，泥粉中含有吸水性强的黏土颗粒，黏土颗粒多为高岭土、硅藻土等矿物，机制砂中泥块含量过多，会增加集料表面积导致集料无法被原有浆体完全包裹，集料和水泥石无法完全粘结使混凝土的抗压强度、抗裂、抗渗性受到影响，且泥块中不稳定的粘土颗粒具有较强的吸水性，会导致混凝土拌合物的施工和易性下降。现有技术中通常是通过增加用水量来缓解机制砂中泥土造成的影响，但是用水量的增加一定程度上会降低混凝土的强度和耐久性。
[0004]针对上述相关技术问题，专利技术人认为如何在机制砂的处理过程中降低机制砂泥块含量是一个重要的研究方向。

技术实现思路

[0005]为了降低机制砂中的泥块含量，本申请提供一种机制砂的预处理方法及含该机制砂的混凝土。
[0006]第一方面，本申请提供的一种机制砂的预处理方法采用如下的技术方案：一种机制砂的预处理方法，包括以下步骤：步骤1，破碎筛分预处理：步骤1
‑
1，收集400
‑
450质量份的石灰石尾矿，将石灰石尾矿进行粗破碎得到平均粒径为30
‑
35mm的粗砂；步骤1
‑
2，将得到的粗砂进行细破碎，得到平均粒径为25
‑
30mm的中砂；步骤1
‑
3，用清水对中砂冲洗两次，干燥；步骤2，改性处理：步骤2
‑
1，制备改性剂：将80
‑
100质量份的水、30
‑
35质量份的聚丙烯酸溶液、25
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30质量份的巯基丙酸、20
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25质量份的羟基乙叉二膦酸、1
‑
3质量份的解离剂和3
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5质量份的渗透剂混合，在60
‑
65℃下搅拌均匀，得到改性剂；步骤2
‑
2，将改性剂加入中砂中，在50
‑
55℃下搅拌均匀，于30
‑
35℃下保温静置6h；用去离子水冲洗、干燥；超声波振动筛分，得到平均粒径为15
‑
25mm的改性砂；步骤3，将改性砂振动筛分，最终得到平均粒径为0.15
‑
5mm的机制砂。
[0007]通过采用上述技术方案，先对尾矿进行破碎筛分预处理，用清水冲洗，使得机制砂
中的泥土实现初步的清除，之后将改性剂加入中砂中，改性剂中的聚丙烯酸溶液、巯基丙酸、羟基乙叉二膦酸之间共同作用，能够吸附在石灰石尾矿颗粒表面，在石灰石尾矿颗粒之间提供排斥力，使石灰石尾矿之间不易团聚，提升石灰石尾矿的分散性，进而提升加入该机制砂的混凝土的施工和易性，并能降低黏土颗粒对尾矿颗粒的吸附粘结，使得黏土颗粒易与尾矿颗粒分离，进而便于使黏土颗粒随水流冲洗排出；解离剂可以进入黏土颗粒内部，破坏黏土颗粒晶体层间连接的氢键，使层间距撑大，有利于改性液体系中有机大分子进入，使得黏土颗粒晶体结构松散易裂解，裂解后的黏土颗粒以小颗粒的游离状态分散到溶剂中，进一步提升了泥块的排除效率，减少了制得机制砂中的泥块含量；聚丙烯酸溶液、巯基丙酸、羟基乙叉二膦酸三者相互作用还能使得尾矿颗粒具有一定的表面活性，进而使得尾矿颗粒加入混凝土中后能促进水泥的水化作用，促进水化硅酸钙和钙矾石的生成，进而提升混凝土胶料和骨料之间的结合，使得混凝土内部强度和密实性提升，进而提升混凝土的抗压强度和抗渗性能。
[0008]优选的，所述解离剂为磷酸氢钙、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠按照质量比为0.5：（1
‑
1.2）：（1.3
‑
1.5）混合制得。
[0009]通过采用上述技术方案，磷酸氢钙、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠在合适配比下均匀混合，三者之间可以相互促进，能够提升对黏土颗粒的解离效果，使得黏土颗粒晶体结构更加松散易裂解，进一步增强对机制砂中黏土颗粒的清除；且磷酸氢钙产生的钙离子和羟基乙叉二膦酸中的磷酸基团可能生成羟基磷灰石晶体，羟基磷灰石晶体与水泥颗粒有良好的吸附作用，进而使得含有该机制砂的混凝土中骨料和胶料结合更加充分，混凝土的性能更好。
[0010]优选的，所述渗透剂为正丁醇和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或混合。
[0011]通过采用上述技术方案，脂肪醇聚氧乙烯醚和正丁醇相互交融制得的渗透剂的渗透性能较好，与体系中其他组分的相容性较好，进而有助于进一步提升改性剂体系中解离剂对黏土颗粒的渗透裂解作用，也有助于提升聚丙烯酸、巯基丙酸、羟基乙叉二膦酸对石灰石尾矿颗粒的改性作用。
[0012]优选的，所述渗透剂为正丁醇和脂肪醇聚氧乙烯醚按照质量比为（0.5
‑
0.8）：（1
‑
1.2）混合制得。
[0013]通过采用上述技术方案，正丁醇和脂肪醇聚氧乙烯醚按照一定的比例混合，两者之间相互促进、增益的效果更好，进而对体系中各组分之间的相互渗透交融的促进作用更强，进一步提升改性剂对中砂的改性效果。
[0014]优选的，所述步骤2
‑
1中还加入有0.5
‑
0.7质量份的对苯二酚。
[0015]通过采用上述技术方案，对苯二酚加入改性剂中对黏土颗粒和石灰石尾矿颗粒之间起到了一定的阻聚作用，有助于裂解的黏土小颗粒之间良好分散，进而使得对黏土颗粒的清洁更加彻底。
[0016]优选的，所述步骤2
‑
2中超声波振动筛分的频率为18
‑
20kHz。
[0017]通过采用上述技术方案，采用高频率的超声波振动筛分，使得晶体结构易松散裂解的黏土颗粒在高频振动下更容易裂解、分散，更易清除。
[0018]第二方面，本申请提供一种机制砂，采用如下的技术方案：一种机制砂，由上述的预处理方法制得。
[0019]通过上述预处理方法制备得到的机制砂具有较低的泥块含量，且表面活性较好，加入到混凝土中能提升混凝土骨料和胶料之间的结合密实性，减少泥土干燥收缩对混凝土的影响，进而使得含有该机制砂的混凝土的强度和抗渗性能较好。
[0020]第三方面，本申请提供一种混凝土，采用如下的技术方案：一种混凝土，由混凝土拌合料制得，所述混凝土拌合料中包括以下质量份的原料：水泥381
‑
401份、机制砂637
‑
657份、碎石1040
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1060份、水155
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175份、矿粉82
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100份、粉煤灰82<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机制砂的预处理方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，破碎筛分预处理：步骤1
‑
1，收集400
‑
450质量份的石灰石尾矿，将石灰石尾矿进行粗破碎得到平均粒径为30
‑
35mm的粗砂；步骤1
‑
2，将得到的粗砂进行细破碎，得到平均粒径为25
‑
30mm的中砂；步骤1
‑
3，用清水对中砂冲洗两次，干燥；步骤2，改性处理：步骤2
‑
1，制备改性剂：将80
‑
100质量份的水、30
‑
35质量份的聚丙烯酸溶液、25
‑
30质量份的巯基丙酸、20
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25质量份的羟基乙叉二膦酸、5
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7质量份的解离剂和3
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5质量份的渗透剂混合，在60
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65℃下搅拌均匀,形成改性剂；步骤2
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2，将改性剂加入中砂中，在50
‑
55℃下搅拌均匀，于30
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35℃下保温静置6h；用去离子水冲洗、干燥；超声波振动筛分，得到平均粒径为15
‑
25mm的改性砂；步骤3，将改性砂振动筛分，最终得到平均粒径为0.15
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5mm的机制砂。2.根据权利要求1所述的一种机制砂的预处理方法，其特征在于：所述解离剂为磷酸氢钙、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠按照质量比为0.5：（1
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1.2）：（1.3

【专利技术属性】
技术研发人员：莫莫，
申请(专利权)人：广东华南混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：