水泥混凝土产业一体化制品及实现方法

摘要

本发明公开了水泥混凝土产业一体化制品及实现方法，属于水泥混凝土技术领域。水泥厂中分别粉磨制得水泥、掺合料、机制砂、石子，然后统一运送至混凝土搅拌站，加入外加剂，即可得到混凝土。本发明的水泥混凝土实现一体化使得每方混凝土将节约10-20元，甚至20元以上，目前全国混凝土一年产能为14.5亿立方米，若全国推广，将节约150-300亿元。利用固体废弃物2亿吨。因此，本发明的水泥混凝土实现一体化在资源逐渐匮乏的今天，可以为我国的节能减排事业做积极的贡献，也是在节约自身成本，赢取最大利润。

权利要求

1.水泥混凝土产业一体化生产方法，其特征是，所述产业一体化生产方法包括以下步骤：在邻近矿山位置建立水泥厂，所述水泥厂设置水泥生产装置、骨料生产装置、掺合料生产装置、活化剂生产装置和外加剂生产装置；

在邻近工程建设区域设置混凝土搅拌站；

所述水泥厂与混凝土搅拌站的距离≤150km；

所述混凝土搅拌站与工程建设区域的距离≤20km；

所述水泥混凝土产业一体化生产方法所制备的制品包括胶凝材料、骨料、外加剂、活化剂和混凝土；

所述胶凝材料为水泥和掺合料的混合物；

所述骨料为机制砂和石子；

所述混凝土是由以下原料制成：

水泥、掺合料、外加剂、机制砂、石子、水，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的

1～4％；

所述水泥和掺合料中均加入活化剂，所述活化剂的加入量为0.04-0.2％；

所述活化剂是复合掺合料专用液体活化剂或矿物掺合料专用液体活化剂；

所述矿物掺合料专用液体活化剂是由以下重量份的原料制成：三乙醇胺15～35、三异丙醇胺5～10、多元醇10～20、醇酸合成物10～20、碱性盐

5～10、稳定剂10～15、水25～50；

所述醇酸合成物为二甘醇、丙三醇中的一种与乙酸或丙酸的合成反应产物；

所述复合掺合料专用液体活化剂是由以下重量份的原料制成：胺烷合成物15～20、乙酸3～5、混合多元醇5～10、硝酸铝3～5、多元糖10～15、碱性盐5～10、稳定剂10～15、水25～50；

所述胺烷合成物为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种与环氧丙烷或环氧乙烷的合成反应产物。

2.根据权利要求1所述的一体化生产方法，其特征是，所述混凝土搅拌站的数量≥1。

3.水泥混凝土产业一体化制品，其特征是，包括胶凝材料、骨料、外加剂、活化剂和混凝土；

所述胶凝材料为水泥和掺合料的混合物；

所述骨料为机制砂和石子；

所述混凝土是由以下原料制成：

水泥、掺合料、外加剂、机制砂、石子、水，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的

1～4％；

所述水泥和掺合料中均加入活化剂，所述活化剂的加入量为0.04-0.2％；

所述活化剂是复合掺合料专用液体活化剂或矿物掺合料专用液体活化剂；

所述矿物掺合料专用液体活化剂是由以下重量份的原料制成：三乙醇胺15～35、三异丙醇胺5～10、多元醇10～20、醇酸合成物10～20、碱性盐

5～10、稳定剂10～15、水25～50；

所述醇酸合成物为二甘醇、丙三醇中的一种与乙酸或丙酸的合成反应产物；

所述复合掺合料专用液体活化剂是由以下重量份的原料制成：胺烷合成物15～20、乙酸3～5、混合多元醇5～10、硝酸铝3～5、多元糖10～15、碱性盐5～10、稳定剂10～15、水25～50；

所述胺烷合成物为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种与环氧丙烷或环氧乙烷的合成反应产物。

4.根据权利要求3所述的水泥混凝土产业一体化制品，其特征是，所述混凝土是由以下重量份的原料制成：水泥160-520、掺合料100-150、机制砂700-900、石子900-1100、水120-180。

5.根据权利要求3所述的水泥混凝土产业一体化制品，其特征是，所述掺合料为：石灰石：工业废渣：脱硫石膏按重量比55：40：5的混合物；

上述掺合料的制备方法为：

①按上述的重量百分比称取石灰石，工业废渣，脱硫石膏，控制入磨水分小于2％，入磨前物料颗粒＜5mm，若大于5mm，需要破碎；

②将步骤①中称取的原料混合均匀后放入球磨机内，使用45μm方孔筛，控制筛余在

15±2％，即得掺合料。

6.根据权利要求5所述的水泥混凝土产业一体化制品，其特征是，所述工业废渣为钢渣、锰渣和磷矿渣中的一种。

7.根据权利要求3所述的水泥混凝土产业一体化制品，其特征是，所述掺合料包括Ⅰ型物料和Ⅱ型物料，所述Ⅰ型物料由以下重量百分比的原料制成：石灰石60～85％，砂岩8-30％，氟石膏5～15％，以上各组分的重量百分比之和为

100％；

所述Ⅱ型物料由以下重量百分比的原料制成：水渣50～70％，钢渣5～25％，高硅10-30％，以上各组分的重量百分比之和为100％；

上述掺合料的制备方法为：

①按上述的重量百分比称取石灰石、氟石膏、砂岩、钢渣、水渣和高硅,控制入磨水分小于2％；

②将步骤①中称取的石灰石、氟石膏和砂岩加入球磨机共同粉磨，使用45μm方孔筛，控制筛余小于30％，即得Ⅰ型物料；

③将步骤①中称取的钢渣、水渣和高硅加入球磨机共同粉磨，使用45μm方孔筛，控制筛余15±2％，即得Ⅱ型物料；

④将Ⅰ型物料和Ⅱ型物料混合均匀，即得掺合料。

说明书

水泥混凝土产业一体化制品及实现方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水泥混凝土产业一体化制品及实现方法，属于水泥混凝土技术领域。

背景技术

[0002] 水泥混凝土是现代最广泛使用的建筑材料，也是当前最大宗的人造材料。与其他常用建筑材料(钢铁、木材、塑料等)相比，水泥混凝土生产能耗低，原料来源广，工艺简便，因而生产成本低；同时它还具有耐久性、防火性、适应性强、应用方便等特点。因此，在今后相当长的时间内，水泥混凝土仍将是应用最广、用量最大的建筑材料。但是作为混凝土主要原料的水泥是一种不可持续发展的产品，水泥工业是一种污染严重的不可持续发展的“夕阳工业”。据资料显示，生产1吨硅酸盐水泥熟料、消耗石灰石约1.3吨，粘土约0.3吨，排出1吨CO2气体，还有大量的NO2、SO2和粉尘。近年来，水泥行业出现产能过剩，水泥行业的竞争将更加残酷。

[0003] 反观混凝土行业，由于国家政策利于预拌混凝土行业的缘故，混凝土企业开始如雨后春笋般不断的窜出。但是，中小企业居多，集料加工、水泥生产、混凝土分散实施，没有利用到水泥企业自身的资源、装备、技术、人才等优势，真正具有国际先进水平的、现代化、全封闭的混凝土搅拌站还未出现，混凝土行业亟待整合。

[0004] 目前水泥生产采用了生产许可，而混凝土搅拌站却没有相应的准入限制，加之新建混凝土搅拌的技术、资金门槛低，收购一家，新建一家的情况常有发生，造成大量的产能浪费，导致现在的平均产能利用率仅为30％，远远低于合理产能60％，同时也造成土地、设备资源的浪费。

[0005] 具体说来，混凝土需要的各种原料包括熟料、机制砂、骨料、掺合料等，水泥熟料以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。硅酸盐水泥熟料加适量石膏共同磨细后，即成硅酸盐水泥。机制砂是由石料经破碎筛选制备得到的。骨料，即在混凝土中起骨架或填充作用的粒状松散材料。分粗骨料和细骨料。粗骨料包括卵石、碎石、废渣等，细骨料包括中细砂。掺合料：混凝土掺合料是为了改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在混凝土拌合时掺入天然的或人工的能改善混凝土性能的粉状矿物质。目前，混凝土制备过程中，各个原料来源、品质不确定，导致混凝土的性能下降；大量的原料采购过程中，大量的运输成本，增加了混凝土的制备成本；水泥厂矿山资源不能得到充分利用(不符合水泥制备的原料废弃，一方面造成资源浪费，另一方面废弃的原料处理也变相增加混凝土成本)。

[0006] 目前搅拌站经营方式，外购水泥、石子、沙子、矿粉、粉煤灰、外加剂等原材料，存在来样不稳定，厂家不固定等弊端。

[0007] 混凝土运输半径20公里，水泥运输半径50-100公里，由此推理水泥厂可以在120公里范围内布局混凝土搅拌站。

[0008] 新的形式，外购材料可以利用水泥企业的资源优势、装备优势、人才优势，形成半成品，运输至混凝土搅拌站。水泥企业要具备矿山资源。

[0009] 过去认知水平有限，复合掺合料(复合胶凝材料)的技术、机制砂的技术、水泥厂外加剂生产技术，erp信息化技术不具备。掺合料的选材技术、制备技术、粉磨技术等。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于提供一种水泥混凝土产业一体化实现方法，将水泥混凝土整合，实现一体化，从而达到资源充分利用，每方混凝土将节约10-20元，目前全国混凝土一年产能为14.5亿立方米，若全国推广，将节约150-300亿元。利用固体废弃物2亿吨。

[0011] 本发明的技术方案是：

[0012] 水泥混凝土产业一体化实现方法，其特征是，

[0013] 所述产业一体化实现方法包括以下步骤：

[0014] 在邻近矿山(主要为石灰石)位置建立水泥厂，所述水泥厂设置水泥生产装置、骨料生产装置、掺合料生产装置、活化剂生产装置和外加剂生产装置。

[0015] 活化剂生产装置和外加剂生产装置为反应釜。水泥生产装置为目前本领域常用的生产装置，骨料生产装置和掺合料生产装置为破碎机和球磨机。

[0016] 在邻近工程建设区域设置混凝土搅拌站；

[0017] 所述水泥厂与混凝土搅拌站的距离≤150km；

[0018] 所述混凝土搅拌站与工程建设区域的距离≤20km。

[0019] 优选的，所述混凝土搅拌站的数量≥1。

[0020] 本发明还提供了上述水泥混凝土产业一体化实现方法制备的产品，其特征是，[0021] 包括胶凝材料、骨料、外加剂、活化剂和混凝土；骨料为大骨料和小骨料，大骨料为石子，小骨料为机制砂。

[0022] 所述胶凝材料为水泥和掺合料；

[0023] 所述骨料为机制砂和石子；

[0024] 所述混凝土是由以下原料制成：

[0025] 水泥、掺合料、机制砂、石子、水，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的1～4％。

[0026] 优选的，所述水泥和掺合料中均加入活性剂，所述活性剂的加入量为0.04-0.2％。

[0027] 优选的，所述活化剂是复合掺合料专用液体活化剂或矿物掺合料专用液体活化剂[0028] 所述矿物掺合料专用液体活化剂是由以下重量份的原料制成：

[0029] 三乙醇胺15～35、三异丙醇胺5～10、多元醇10～20、醇、酸合成物10～20、碱性盐5～10、稳定剂10～15、水25～50；

[0030] 所述醇、酸合成物为二甘醇、丙三醇中的一种与乙酸或丙酸的合成反应产物；

[0031] 制备方法：将二甘醇、丙三醇中的一种与乙酸或丙酸，在10分钟内加入反应釜内混合均匀，添加过程中是先加醇后加酸，同时开启搅拌装置，加入完毕后半小时内升温到60℃、加压到1MPa，维持此温度和压力，恒温、恒压搅拌反应60分钟，即可制成醇、酸合成物；

[0032] 将水加入反应釜内，将称取的碱性盐加入反应釜中搅拌溶解，再将称取的多元醇加入其中，进行搅拌溶解，溶解完毕后，再加入三乙醇胺、三异丙醇胺，搅拌溶解，最后加入称取的稳定剂和醇、酸合成物，搅拌均匀，即为矿物掺合料专用液体活化剂。

[0033] 所述复合掺合料专用液体活化剂是由以下重量份的原料制成：

[0034] 胺、烷合成物15～20、乙酸3～5、混合多元醇5～10、硝酸铝3～5、多元糖10～15、碱性盐5～10、稳定剂10～15、水25～50；

[0035] 所述胺、烷合成物为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种与环氧丙烷或环氧乙烷的合成反应产物。

[0036] 制备方法：二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种与环氧丙烷或环氧乙烷，在30分钟内加入反应釜内，加入顺序为先加胺类物质再加烷类物质同时开启搅拌装置，物料加入后30分钟内加压到1Mpa、升温到80℃，在此压力与温度下反应60分钟，即可制成胺、烷合成物。

[0037] 将硝酸铝加入水中搅拌溶解，再加入称取的碱性盐，进行搅拌溶解；然后加入称取的混合多元醇，进行搅拌溶解，溶解完毕后，再加入多元糖，搅拌溶解，最后加入称取的稳定剂和胺、烷合成物，搅拌均匀，即为复合掺合料专用液体活化剂。

[0038] 优选的，所述混凝土是由以下重量份的原料制成：

[0039] 水泥160-520、掺合料100-150、机制砂700-900、石子900-1100、水120-180。

[0040] 优选的，所述掺合料为：

[0041] 石灰石：工业废渣：脱硫石膏按重量比55：40：5的混合物；

[0042] 上述掺合料的制备方法为：

[0043] ①按上述的重量百分比称取石灰石，工业废渣，脱硫石膏，控制入磨水分小于2％，入磨前物料颗粒＜5mm，若大于5mm，需要破碎；

[0044] 原料的称取可以先称取后混合，称取方式不限；也可以使用流水线称取方式，使用电子计量称设定需要称取的比例或重量，通过流水线运送至球磨机。

[0045] ②将步骤①中称取的原料混合均匀后放入球磨机内，使用45μm方孔筛，控制筛余在15±2％，即得掺合料。

[0046] 优选的，所述工业废渣为钢渣、锰渣和磷矿渣中的一种。

[0047] 优选的，所述掺合料包括Ⅰ型物料和Ⅱ型物料，

[0048] 所述Ⅰ型物料由以下重量百分比的原料制成：

[0049] 石灰石60～85％，砂岩8-30％，氟石膏5～15％，以上各组分的重量百分比之和为100％；

[0050] 所述Ⅱ型物料由以下重量百分比的原料制成：

[0051] 水渣50～70％，钢渣5～25％，高硅10-30％，以上各组分的重量百分比之和为100％；

[0052] 上述掺合料的制备方法为：

[0053] ①按上述的重量百分比称取石灰石、氟石膏、砂岩、钢渣、水渣和高硅,控制入磨水分小于2％；

[0054] ②将步骤①中称取的石灰石、氟石膏和砂岩加入球磨机共同粉磨，使用45μm方孔筛，控制筛余小于30％，即得Ⅰ型物料；

[0055] ③将步骤①中称取的钢渣、水渣和高硅加入球磨机共同粉磨，使用45μm方孔筛，控制筛余15±2％，即得Ⅱ型物料；

[0056] ④将Ⅰ型物料和Ⅱ型物料混合均匀，即得掺合料。

[0057] 优选的，所述掺合料由以下重量百分比的原料制成：

[0058] 镍渣3～10％，锰渣19～45％，烧粘土10～30％，石灰石30～60％，黑石5～15％，磷石膏3～10％，以上各组分的重量百分比之和为100％；

[0059] 上述掺合料的制备方法为：

[0060] ①按上述的重量百分比称取镍渣，锰渣，烧粘土，石灰石，黑石，磷石膏，控制入磨水分小于2％，入磨前物料颗粒＜5mm，若大于5mm，需要破碎；

[0061] ②将步骤①中称取的原料混合均匀后放入球磨机内，使用45μm方孔筛，控制筛余在15±2％，即得掺合料。

[0062] 在本发明中，上游：共享矿山资源，实行集料工业化且集中生产，建立混凝土供应基地。

[0063] 中游：水泥生产采用工艺：分别粉磨水泥组成材料，按照混凝土强度等级要求复配，实现流程少、成本低、质量高，进一步提升市场竞争力。

[0064] 下游：混凝土生产纳入水泥企业统一经营管理，所需水泥、集料、混合材等原料由水泥厂提供，实验室工作可由水泥厂代替，水泥厂可肩负混凝土的中心实验室。

[0065] 本发明的有益效果是：

[0066] 水泥混凝土整合后具备几个优势：一是资源优势：由于水泥企业一般拥有矿山资源，生产设备，可以在水泥和骨料等混凝土原料上实现自供，从而降低生产成本，提高其价格竞争优势。二是熟悉需求：由于水泥市场和混凝土的需求市场基本一致，都是服务于工程建设，从产品营销来说，并不用增加太多成本。三是有利于掌握市场需求信息：水泥混凝土产业整合后，有利于直接了解工程建设对水泥材料的需求变化，根据市场需求，可对水泥粉磨工艺进行相应的改造，实现以客户需求为导向的柔性生产，使水泥与混凝土的生产相互协调，提高竞争力。四是资本优势：混凝土的投资门槛相对较低，水泥企业完全有能力依靠自身的资本实力进军混凝土市场，通过协同自己的资源优势和客户资源，迅速发展。

[0067] 本发明的水泥混凝土实现一体化使得每方混凝土将节约10-20元，甚至20元以上，目前全国混凝土一年产能为14.5亿立方米，若全国推广，将节约150-300亿元。利用固体废弃物2亿吨。因此，本发明的水泥混凝土实现一体化在资源逐渐匮乏的今天，可以为我国的节能减排事业做积极的贡献，也是在节约自身成本，赢取最大利润。

具体实施方式

[0068] 为了更好的理解本发明，下面结合实施案例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

[0069] 实施例1

[0070] 水泥混凝土产业一体化实现方法及制品

[0071] 在邻近矿山位置建立水泥厂，所述水泥厂设置水泥生产装置、骨料生产装置、掺合料生产装置、活化剂生产装置和外加剂生产装置；

[0072] 在邻近工程建设区域设置混凝土搅拌站；

[0073] 其中，水泥厂与混凝土搅拌站的距离≤150km；混凝土搅拌站与工程建设区域的距离≤20km，混凝土搅拌站的数量≥1。

[0074] 具体生产中，选取矿山中的石材用作熟料、机制砂和骨料的原料，不满足熟料、机制砂和骨料条件的石材用作掺合料的原料；

[0075] 水泥厂制备出的熟料、机制砂、大骨料、小骨料、掺合料和外加剂运送至混凝土搅拌站，混合使用；

[0076] 生产水泥选取矿山石灰石中氧化钙含量40％以上，镁含量高于4％的材料制备水泥，制备水泥的方法使用任何现有常规方法均可，其中，制备水泥的过程中要加入活化剂，掺合料中也要加入活化剂，活化剂的加入量为0.2％，

[0077] 活化剂为复合掺合料专用液体活化剂；

[0078] 制备方法：胺、烷合成物制备：按照胺、烷重量比2：1称取二乙醇胺与环氧丙烷，在30分钟内加入反应釜内，其顺序为先加胺类物质再加烷类物质同时开启搅拌装置，物料加入后30分钟内加压到1Mpa、升温到80℃，在此压力与温度下反应60分钟，制成胺、烷合成物。

[0079] 活化剂制备：首先将45公斤的饮用水加入到反应釜中，将4.0公斤硝酸铝加入水中进行搅拌待完全溶解后，将12公斤的硫代硫酸钠加入其中，进行搅拌溶解，再将150公斤的混合多元醇加入其中，进行搅拌溶解。然后加入5公斤多元糖使其充分溶解，最后将8公斤的乙二醇和16公斤胺、烷合成物加入其中搅拌均匀即可。

[0080] 矿山石灰石的应用：若石灰石中氧化钙含量低于40％，镁含量低于4％，即为尾矿，不可用于烧熟料，可用于制备骨料和掺合料。

[0081] 骨料生产装置为破碎机，使用破碎机将石灰石破碎为石子(大骨料)、机制砂(小骨料)

[0082] 掺合料为石灰石：工业废渣：脱硫石膏按重量比55：40：5的混合物；工业废渣为钢渣、锰渣和磷矿渣。

[0083] 上述掺合料的制备方法为：

[0084] ①按上述的重量百分比称取石灰石，工业废渣，脱硫石膏，控制入磨水分小于2％，入磨前物料颗粒＜5mm，若大于5mm，需要破碎；

[0085] ②将步骤①中称取的原料混合均匀后放入球磨机内，使用45μm方孔筛，控制筛余在15±2％，即得掺合料。

[0086] 水泥厂制备出的水泥(生产时加入活化剂)、机制砂(一般选取中砂)、大骨料、小骨料、掺合料(生产时加入活化剂)和外加剂运送至混凝土搅拌站，直接混合使用；

[0087] 上述一体化实现方法制成了胶凝材料、骨料、外加剂、活性剂和混凝土；

[0088] 所述胶凝材料为水泥和掺合料的混合物；

[0089] 所述骨料为机制砂和石子；

[0090] 所述混凝土可以由以下几组重量份的原料制成，分别如下：

[0091] C30混凝土：

[0092] 水泥195、掺合料150、机制砂900、石子980、水150，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为实验例。

[0093] 水泥195、矿粉75、粉煤灰75、机制砂900、石子980、水165，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为对比例。

[0094] 以上两组的实验例和对比例如下表1。

[0095] 表1

[0096]

[0097] 生产C30级混凝土，以本发明制品的掺合料代替粉煤灰和矿粉，相较于添加粉煤灰和矿粉来说(掺合料的成本较粉煤灰和矿粉低，降低成本50％)，并且基于本发明的一体3
化实现方法的前提下(降低了运输成本，并且废物利用)，成本降低13.6元/m。28天强度增加3.4Mpa以上。

[0098] C40混凝土：

[0099] 水泥330、掺合料150、机制砂820、石子980、水150，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2.5％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为实验例。

[0100] 水泥340、矿粉75、粉煤灰65、机制砂820、石子980、水160，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2.5％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为对比例。

[0101] 以上两组的实验例和对比例如下表2。

[0102] 表2

[0103]

[0104] 生产C40级混凝土，以本发明制品的掺合料代替粉煤灰和矿粉，相较于添加粉煤灰和矿粉来说(掺合料的成本较粉煤灰和矿粉低，降低成本50％)，并且基于本发明的一体3
化实现方法的前提下(降低了运输成本，并且废物利用)，成本降低16.7元/m。28天强度增加4.4Mpa以上。

[0105] C60级混凝土：

[0106] PO42.5水泥490、掺合料120、机制砂760、石子920、水150，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的3％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为实验例。

[0107] PO42.5水泥510、矿粉60、粉煤灰40、机制砂760、石子920、水160，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的3％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为对比例。

[0108] 以上两组的实验例和对比例如下表3。

[0109] 表3

[0110]

[0111] 生产C60级混凝土，以本发明制品的掺合料代替粉煤灰和矿粉，相较于添加粉煤灰和矿粉来说(掺合料的成本较粉煤灰和矿粉低，降低成本50％)，并且基于本发明的一体3
化实现方法的前提下(降低了运输成本，并且废物利用)，成本降低21.3元/m。28天强度增加2.3Mpa以上。

[0112] 实施例2

[0113] 水泥混凝土产业一体化实现方法及制品，

[0114] 在邻近矿山位置建立水泥厂，所述水泥厂设置水泥生产装置、骨料生产装置、掺合料生产装置、活化剂生产装置和外加剂生产装置；

[0115] 在邻近工程建设区域设置混凝土搅拌站；

[0116] 其中，水泥厂与混凝土搅拌站的距离≤150km；混凝土搅拌站与工程建设区域的距离≤20km，混凝土搅拌站的数量≥1。

[0117] 具体生产中，选取矿山中的石材用作熟料、机制砂和骨料的原料，不满足熟料、机制砂和骨料条件的石材用作掺合料的原料；

[0118] 水泥厂制备出的熟料、机制砂、大骨料、小骨料、掺合料和外加剂运送至混凝土搅拌站，混合使用；

[0119] 生产水泥选取矿山石灰石中氧化钙含量40％以上，镁含量高于4％的材料制备水泥，制备水泥的方法使用任何现有常规方法均可，其中，制备水泥的过程中要加入活化剂，掺合料中也要加入活化剂，活化剂的加入量为0.2％，

[0120] 活化剂为矿物掺合料专用液体活化剂；

[0121] 制备方法：醇、酸合成物制备：按照醇、酸重量比例4：1称取丙三醇与丙酸，在10分钟内加入反应釜内混合均匀，添加过程中是现加醇后加酸同时开启搅拌装置，加入完毕后半小时内升温到60℃、加压到1MPa，恒温、恒压搅拌反应60分钟，即可制成醇、酸合成物；

[0122] 活化剂制备：首先35公斤饮用水加入反应釜中，将5公斤NaOH加入其中进行搅拌待完全溶解后，将10公斤多元醇加入其中，进行搅拌溶解，再将25公斤三异丙醇胺加入其中，进行搅拌溶解。最后将10公斤乙二醇和15公斤醇、酸合成物加入其中搅拌均匀即可。

[0123] 矿山石灰石的应用：若石灰石中氧化钙含量低于40％，镁含量低于4％，即为尾矿，不可用于烧熟料，可用于制备骨料和掺合料。

[0124] 骨料生产装置为破碎机，使用破碎机将石灰石破碎为石子(大骨料)、机制砂(小骨料)

[0125] 掺合料为石灰石、砂岩、氟石膏、水渣、钢渣、高硅的混合物，所述掺合料包括Ⅰ型物料和Ⅱ型物料，

[0126] 所述Ⅰ型物料由以下重量百分比的原料制成：

[0127] 石灰石60～85％，砂岩8-30％，氟石膏5～15％，以上各组分的重量百分比之和为100％；

[0128] 所述Ⅱ型物料由以下重量百分比的原料制成：

[0129] 水渣50～70％，钢渣5～25％，高硅10-30％，以上各组分的重量百分比之和为100％；

[0130] 上述掺合料的制备方法为：

[0131] ①按上述的重量百分比称取石灰石、氟石膏、砂岩、钢渣、水渣和高硅,控制入磨水分小于2％；

[0132] ②将步骤①中称取的石灰石、氟石膏和砂岩加入球磨机共同粉磨，使用45μm方孔筛，控制筛余小于30％，即得Ⅰ型物料；

[0133] ③将步骤①中称取的钢渣、水渣和高硅加入球磨机共同粉磨，使用45μm方孔筛，控制筛余15±2％，即得Ⅱ型物料；

[0134] ④将Ⅰ型物料和Ⅱ型物料混合均匀，即得掺合料。

[0135] 水泥厂制备出的水泥(生产时加入活化剂)、机制砂(一般选取中砂)、大骨料、小骨料、掺合料(生产时加入活化剂)和外加剂运送至混凝土搅拌站，直接混合使用；

[0136] 上述一体化实现方法制成了胶凝材料、骨料、外加剂、活性剂和混凝土；

[0137] 所述胶凝材料为水泥和掺合料的混合物；

[0138] 所述骨料为机制砂和石子；

[0139] 所述混凝土是由以下几种重量份的原料制成：

[0140] C30级混凝土：

[0141] 水泥210、掺合料130、机制砂850、石子1030、水160，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为实验例。

[0142] 水泥210、矿粉75、粉煤灰55、机制砂850、石子1030、水150，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为对比例。

[0143] 以上两组的实验例和对比例如下表4。

[0144] 表4

[0145]

[0146] 生产C30级混凝土，以本发明制品的掺合料代替粉煤灰和矿粉，相较于添加粉煤灰和矿粉来说(掺合料的成本较粉煤灰和矿粉低，降低成本50％)，并且基于本发明的一体3
化实现方法的前提下(降低了运输成本，并且废物利用)，成本降低12元/m。28天强度增加7.5Mpa以上。

[0147] C40级混凝土：

[0148] 水泥350、掺合料130、机制砂800、石子990、水150，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2.5％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为实验例。

[0149] 水泥360、矿粉65、粉煤灰55、机制砂800、石子990、水160，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2.5％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为对比例。

[0150] 以上两组的实验例和对比例如下表5。

[0151] 表5

[0152]

[0153] 生产C40级混凝土，以本发明制品的掺合料代替粉煤灰和矿粉，相较于添加粉煤灰和矿粉来说(掺合料的成本较粉煤灰和矿粉低，降低成本50％)，并且基于本发明的一体3
化实现方法的前提下(降低了运输成本，并且废物利用)，成本降低16.3元/m。28天强度增加5.2Mpa以上。

[0154] C60级混凝土：

[0155] PO42.5水泥500、掺合料120、机制砂740、石子920、水150，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的3％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为实验例。

[0156] PO42.5水泥520、矿粉55、粉煤灰45、机制砂740、石子920、水160，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的3％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为对比例。

[0157] 以上两组的实验例和对比例如下表6。

[0158] 表6

[0159]

[0160] 生产C60级混凝土，以本发明制品的掺合料代替粉煤灰和矿粉，相较于添加粉煤灰和矿粉来说(掺合料的成本较粉煤灰和矿粉低，降低成本50％)，并且基于本发明的一体3
化实现方法的前提下(降低了运输成本，并且废物利用)，成本降低20.2元/m。28天强度增加5.5Mpa以上。

[0161] 实施例3

[0162] 水泥混凝土产业一体化实现方法及制品

[0163] 在邻近矿山位置建立水泥厂，所述水泥厂设置水泥生产装置、骨料生产装置、掺合料生产装置、活化剂生产装置和外加剂生产装置；

[0164] 在邻近工程建设区域设置混凝土搅拌站；

[0165] 其中，水泥厂与混凝土搅拌站的距离≤150km；混凝土搅拌站与工程建设区域的距离≤20km，混凝土搅拌站的数量≥1。

[0166] 具体生产中，选取矿山中的石材用作熟料、机制砂和骨料的原料，不满足熟料、机制砂和骨料条件的石材用作掺合料的原料；

[0167] 水泥厂制备出的熟料、机制砂、大骨料、小骨料、掺合料和外加剂运送至混凝土搅拌站，混合使用；

[0168] 生产水泥选取矿山石灰石中氧化钙含量40％以上，镁含量高于4％的材料制备水泥，制备水泥的方法使用任何现有常规方法均可，其中，制备水泥的过程中要加入活化剂，掺合料中也要加入活化剂，活化剂的加入量为0.2％，

[0169] 活化剂为复合掺合料专用液体活化剂；

[0170] 制备方法：胺、烷合成物制备：按照胺、烷重量比2：1称取二乙醇胺与环氧丙烷，在30分钟内加入反应釜内，其顺序为先加胺类物质再加烷类物质同时开启搅拌装置，物料加入后30分钟内加压到1Mpa、升温到80℃，在此压力与温度下反应60分钟，制成胺、烷合成物。

[0171] 活化剂制备：首先将45公斤的饮用水加入到反应釜中，将4.0公斤硝酸铝加入水中进行搅拌待完全溶解后，将12公斤的硫代硫酸钠加入其中，进行搅拌溶解，再将150公斤的混合多元醇加入其中，进行搅拌溶解。然后加入5公斤多元糖使其充分溶解，最后将8公斤的乙二醇和16公斤胺、烷合成物加入其中搅拌均匀即可。

[0172] 矿山石灰石的应用：若石灰石中氧化钙含量低于40％，镁含量低于4％，即为尾矿，不可用于烧熟料，可用于制备骨料和掺合料。

[0173] 骨料生产装置为破碎机，使用破碎机将石灰石破碎为石子(大骨料)、机制砂(小骨料)

[0174] 掺合料由以下重量百分比的原料制成：

[0175] 镍渣3～10％，锰渣19～45％，烧粘土10～30％，石灰石30～60％，黑石5～15％，磷石膏3～10％，以上各组分的重量百分比之和为100％；

[0176] 上述掺合料的制备方法为：

[0177] ①按上述的重量百分比称取镍渣，锰渣，烧粘土，石灰石，黑石，磷石膏，控制入磨水分小于2％，入磨前物料颗粒＜5mm，若大于5mm，需要破碎；

[0178] ②将步骤①中称取的原料混合均匀后放入球磨机内，使用45μm方孔筛，控制筛余在15±2％，即得掺合料。

[0179] 水泥厂制备出的水泥(生产时加入活化剂)、机制砂(一般选取中砂)、大骨料、小骨料、掺合料(生产时加入活化剂)和外加剂运送至混凝土搅拌站，直接混合使用；

[0180] 上述一体化实现方法制成了胶凝材料、骨料、外加剂、活性剂和混凝土；

[0181] 所述胶凝材料为水泥和掺合料的混合物；

[0182] 所述骨料为机制砂和石子；

[0183] 所述混凝土是由以下几种重量份的原料制成：

[0184] C30级混凝土：

[0185] 水泥220、掺合料120、机制砂880、石子1030、水155，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为实验例。

[0186] 水泥220、矿粉60、粉煤灰60、机制砂880、石子1030、水165，其中，外加剂的掺入量为混凝土胶凝材料的2％。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。以此配方为对比例。

[0187] 以上两组的实验例和对比例如下表7。

[0188] 表7

[0189]

[0190] 生产C30级混凝土，以本发明制品的掺合料代替粉煤灰和矿粉，相较于添加粉煤灰和矿粉来说(掺合料的成本较粉煤灰和矿粉低，降低成本50％)，并且基于本发明的一体化实现方法的前提下(降低了运输成本，并且废物利用)，成本降低12.2元/m3。28天强度增加7.2Mpa以上。