[发明专利]一种掺赤泥钢管混凝土结构及其制备方法

说明书

一种掺赤泥钢管混凝土结构及其制备方法，其方法包括以下步骤:步骤1、按照质量百分比进行备料，赤泥：高炉渣：絮凝渣：盐泥＝(60～80)：(10～20)：(5～10)：(5～10)；步骤2、将絮凝渣和盐泥混合后，高温煅烧；步骤3、将赤泥、高炉渣在烘干箱中干燥至恒重；步骤4、将干燥后的赤泥、高炉渣与高温煅烧后的絮凝渣、盐泥混合，在球磨机中研磨，形成赤泥混合物；步骤5、在普通混凝土各基准配合比的基础上，将赤泥混合物按质量替换5％～60％的水泥得到掺赤泥混凝土；步骤6、将制作完的掺赤泥混凝土灌入空钢管中，形成掺赤泥钢管混凝土；本发明用赤泥混合物部分替换水泥，配制的钢管混凝土强度提高，带来了极大的环境效益和社会效益，有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于钢管混凝土制造技术领域，具体涉及一种掺赤泥钢管混凝土结构及其制备方法。

背景技术

钢管混凝土结构是一种复合结构，他兼具混凝土和钢管的优点，同时克服了各自的缺陷，具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便、耐火性能较好、经济效果好等特点，越来越符合现代土木工程向大跨度、高耸结构、装配式发展的需要。因而受到土木工程界的广泛重视。随着国家对环境保护的日益重视，以及建筑材料资源化再利用的措施不断颁布。如何有效的利用各种工业废弃物成为一项亟待解决的问题。

赤泥是制铝工业提取氧化铝后排出的一般固体废物，根据矿石品味的不同，每生产一吨氧化铝，将产生1～2吨赤泥。由于铝工业是国家的支柱产业，因此铝工业的产能不断提高，每年产生的赤泥都在5000万吨以上，由于赤泥的利用率极低，大多数的赤泥只能依靠堆场堆存，对周围环境造成极大的影响，因此需要对其进行大规模的应用，将赤泥作为建筑材料来使用是最行之有效的方法，但是，由于赤泥用于建筑材料当中存在强度离散，性能不稳定等不利因素，为了克服这些天然的缺陷，可将赤泥制备混凝土后灌入到钢管中，形成钢管赤泥混凝土加以大规模的利用，来达到环保及节约成本的目的。

现有的钢管混凝土技术管内填充的混凝土的胶凝材料主要是水泥，而水泥制造业属于高能耗、重污染的行业。从成本角度看，随着国家节能减排政策的不断颁布，水泥制造业受到严重的冲击，导致水泥生产成本不断提高，严重影响着混凝土的价格。从环保角度看，水泥制造业每年二氧化硫排放量以百万吨计，占全国工业二氧化硫排放总量的5％以上。同时水泥的制造又伴随着大量粉尘的产生，严重污染大气，另外水泥制造业又是耗电大户。基于此，钢管混凝土的制造也必将伴随着高能耗、重污染。因此，急需提供一种低能耗、污染小、加工过程简单、造价低、性能优良且使用效果好的钢管混凝土的制备方法。

在现有利用水泥及粉煤灰配制钢管混凝土的技术中，由于粉煤灰、矿粉的加入，存在一些技术缺陷，如下：

1、直接导致钢管内填混凝土的早期强度较低，影响抢险工程的应用，使得钢管混凝土结构部分丧失了施工周期短的优势。

2、低温时，凝结缓慢，这将严重影响北方地区冬季施工的施工质量。

3、混凝土早期孔隙率大，碳化问题较为突出。

4、由于钢管混凝土的养护条件与混凝土不同，在无保湿条件下，掺粉煤灰或矿粉的内填混凝土由于内部粘结增加，阻碍持续泌水而加剧塑性开裂。将影响钢管混凝土的整体刚度和承载力。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用氧化铝工业废弃物赤泥来改善传统钢管混凝土结构的技术不足，同时提高经济效益和环境效益、保护环境、降低钢管混凝土拌制过程中水泥用量的一种掺赤泥钢管混凝土结构的制备方法，技术方案如下：

一种掺赤泥钢管混凝土结构，包括空钢管，所述空钢管中灌装有掺赤泥混凝土，所述掺赤泥混凝土为在普通混凝土各基准配合比的基础上，将赤泥混合物按质量替换5％～60％的水泥得到的掺赤泥混凝土，所述赤泥混合物由赤泥、高炉渣、絮凝渣和盐泥制备而成。

所述赤泥混合物的制备方法如下: