一种新型环保掺合料混凝土及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新型环保掺合料混凝土及其制备工艺。混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥151～163份、粗骨料1010～1060份、细骨料895～938份、环保掺合料68～113份、外加剂4.7～7.2份和水151～167份；其具有拌合物性能良好，抗压强度较高，塌落度较小等优点；其制备方法为：将水泥、粗骨料、细骨料、环保掺合料、外加剂和水混合均匀，即可制得环保掺合料混凝土；本发明专利技术的制备方法具有制备工艺简单，操作方便，易于实施，便于批量生产生的优点。

A New Environmental Protection Admixture Concrete and Its Preparation Technology

【技术实现步骤摘要】
一种新型环保掺合料混凝土及其制备工艺
本专利技术涉及建筑工程
，更具体地说，它涉及一种新型环保掺合料混凝土及其制备工艺。
技术介绍
混凝土，简称为"砼"，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。混凝土作为一种重要的建筑材料，对我国经济社会发展具有重要意义。在诸如土木工程、水利水电、交通运输等领域具有广泛的应用。近年来，我国中西部基础设施建设迎来了重大的发展机遇，各种混凝土建筑做应运而起，一幢幢高楼大厦拔地而起，然而，与此同时也伴随着大量的建筑废弃物产生。以成都市为例，2018年建筑废弃物总量达到1300万吨，建筑废弃物总量已经占到城市垃圾总量的2/10～3/10，绝大部分未经处理便直接堆放或者填埋，不仅占用土地，而且会随自然条件逐渐风化产生大量微小颗粒飘散于空中，给人们的生活造成了很大的不便。为解决上述问题，申请公布号为CN106830773A的专利公开了一种建筑垃圾再生混凝土，包括再生粗骨料24％～36.5％、再生细骨料36.5％～48％、水泥18％和水10％，将建筑垃圾转化成再生粗骨料和再生细骨料，制备成再生混凝土，一定程度上解决了建筑垃圾引起的环境问题，推动资源可持续利用，促进再生混凝土商品化发展。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：制得的建筑垃圾再生混凝土的抗压强度3d时为13MPa～18MPa；7d时为15MPa～25MPa；28d时为17MPa～25MPa；建筑垃圾再生混凝土的抗压强度偏低，不利于建筑垃圾再生混凝土的应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的一在于提供一种新型环保掺合料混凝土，其具有拌合物性能良好，抗压强度较高，塌落度较小等优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种新型环保掺合料混凝土的制备工艺，其具有制备工艺简单，操作方便，易于实施，便于批量生产生的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种新型环保掺合料混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥151～163份、粗骨料1010～1060份、细骨料895～938份、环保掺合料68～113份、外加剂4.7～7.2份和水151～167份；所述环保掺合料包括砖混建渣、助熔剂和无水乙醇；所述外加剂包括木质素减水剂、萘系减水剂和氨基磺酸盐减水剂中的一种或几种。通过采用上述技术方案，各原料组分相互配合，拌合物的性能良好，塌落度较小且具有较高的抗压强度。本专利技术中，砖混建渣包括建筑垃圾中的废砖和/或废旧混凝土破碎的废渣，砖混建渣、助熔剂和无水乙醇按比例混和后粉碎、研磨，即可制得环掺合料，环保掺合料内部的主要成分包括活性SiO2、活性Al2O3，水泥水化后形成Ca(OH)2，Ca(OH)2能解离环保掺合料内部的Ca2+、Al3+和SiO44-等离子进入溶液，促进环保掺合料的分散和溶解，环保掺合料潜在的水硬性得到激发，减少混凝土的开裂等；Ca(OH)2与环保掺合料内部的活性SiO2、活性Al2O3发生水化反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙与钙矾石，混凝土材料内部水化产物百分含量升高，环保掺合料可以部分代替水泥且能够使混凝土强度增强，塌落度减小，开裂减少等，混凝土的性能得到改善。建筑垃圾--砖混建渣通过助熔剂和无水乙醇等处理，作为环保掺合料使用，能部分替代水泥材料作为混凝土胶凝材料，能够使混凝土强度和塌落度等性能满足要求；可以实现废物的分级利用，大幅提升资源利用率；环保掺合料具有节能、可靠性高、寿命长、环保和易回收等特点；可以推动节能环保产业和传统建筑行业融合发展，以较小的成本实现较大的经济效益。本专利技术中，环保掺合料为68～113份，进一步优选为73～103份；环保掺合料包括砖混建渣、助熔剂和无水乙醇；进一步地，所述环保掺合料中砖混建渣、助熔剂和无水乙醇的重量比为(1.2～1.6)：0.05:1。通过采用上述技术方案，砖混建渣、助熔剂和无水乙醇按重量比为(1.2～1.6)：0.05:1的比例混合，能最大程度地激发环保掺合料潜在的水硬性，促进Ca(OH)2作为碱性材料解离环保掺合料内部的Ca2+、Al3+、SiO44-离子进入溶液，促进环保掺合料的分散和溶解，有利于改善混凝土的塌落度和抗压强度；且制得的环保掺合料作为一种环境友好新型材料，不会危害环境，符合绿色发展战略。本专利技术中，所述助熔剂包括CaF2和B2O3中的至少一种；进一步地，所述助熔剂为CaF2和B2O3；再进一步地，所述CaF2和B2O3的重量比为(0.5～1.2)：1。通过采用上述技术方案，助熔剂一般指能降低其物质的软化、熔化或液化温度的物质。CaF2--氟化钙，无色结晶或白色粉末，难溶于水，微溶于无机酸；实验一般用碳酸钙与氢氟酸作用或用浓盐酸或氢氟酸反复处理萤石粉来制备氟化钙，自然界的氟化钙矿物为萤石或氟石。B2O3--氧化硼，又称三氧化二硼，是硼最主要的氧化物，它是一种白色蜡状固体，一般以无定形的状态存在，熔融时可以溶解许多碱性的金属氧化物，生成有特征颜色的玻璃状硼酸盐和偏硼酸盐(玻璃)，用于制取元素硼和精细硼化合物。本专利技术中使用CaF2和B2O3中的至少一种作为砖混建渣的助熔剂，可促进砖混建渣的粉碎和研磨，且能在一定程度上保护砖混建渣中的活性成分。本专利技术中，助熔剂优先选择重量比为(0.5～1.2)：1的CaF2和B2O3，CaF2和B2O3之间有相互协同作用，砖混建渣在破碎时选择性破坏的现象较为突出，砖混建渣内的砂石成为研磨介质，生料和熟料率先成为粉体，从而实现生料和熟料的分类再生，能充分发挥不同建渣材性的目的，制得性能优良的环保掺合料。进一步地，所述环保掺合料包括如下制备过程：将砖混建渣、助熔剂及无水乙醇按重量比为(1.2～1.6)：0.05:1的比例混合，研磨1.2h～2h；筛分，收集粒径≤75μm的颗粒，粒径>75μm的颗粒进行二次研磨；取粒径≤75μm的粉体，即可制得环保掺合料。通过采用上述技术方案，砖混建渣在破碎时选择性破碎的现象较为突出，砖混建渣中的砂石成为研磨介质，从而使得生料和熟料率先成为粉体，可充分发挥生料和熟料分类再生和充分发挥不同建渣材性的目的。环保掺合料为粒径≤75μm的砖混废渣粉体，粒径比较小，发生碱骨料反应后的膨胀不会导致混凝土内部出现微裂纹，通过本专利技术制得的环保掺合料，可在一定程度上保持活性，满足混凝土掺合料的要求。进一步地，所述粗骨料为碎石，所述细骨料包括细砂和中砂。通过采用上述技术方案，本专利技术中，粗骨料为1010～1060份，粗骨料为碎石，且进一步优选为1020～1050份，粗骨料选自混凝土生产站上的碎石，粒径为5mm～30mm连续级配，表观密度为2660kg/m3～2680kg/m3，碎石可以优先选择为卵石。细骨料为895～938份，细骨料包括细砂和中砂，进一步优选为细砂362～369份、中砂541～559份，细砂和中砂分别为混凝土生产站所用的细砂和中砂，细骨料含泥量均小于0.8％，表观密度为2650kg/m3～2650kg/m3。使用混凝土生产站上的粗骨料和细骨料，粗骨料和细骨料的质量有保证，且取材方便，减少挑选，运输步骤，成本较为低廉，一定程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型环保掺合料混凝土，其特征在于，所述混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥151～163份、粗骨料1010～1060份、细骨料895～938份、环保掺合料68～113份、外加剂4.7～7.2份和水151～167份；所述环保掺合料包括砖混建渣、助熔剂和无水乙醇；所述外加剂包括木质素减水剂、萘系减水剂和氨基磺酸盐减水剂中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种新型环保掺合料混凝土，其特征在于，所述混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥151～163份、粗骨料1010～1060份、细骨料895～938份、环保掺合料68～113份、外加剂4.7～7.2份和水151～167份；所述环保掺合料包括砖混建渣、助熔剂和无水乙醇；所述外加剂包括木质素减水剂、萘系减水剂和氨基磺酸盐减水剂中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的一种新型环保掺合料混凝土，其特征在于，所述环保掺合料中砖混建渣、助熔剂和无水乙醇的重量比为（1.2～1.6）：0.05:1。3.根据权利要求1所述的一种新型环保掺合料混凝土，其特征在于，所述助熔剂包括CaF2和B2O3中的至少一种。4.根据权利要求3所述的一种新型环保掺合料混凝土，其特征在于，所述助熔剂为CaF2和B2O3。5.根据权利要求4所述的一种新型环保掺合料混凝土，其特征在于，所述CaF2和B2O3的重量比为（0.5～1.2）：1。6.根据权利要求1所述的一种新型环保掺合料混凝土，其特征在于，所述环保掺合料包括如下制备过程：将砖混建渣、助熔剂及无水乙醇按重量比为（1.2～1.6）：0.05:1的比例混合，研磨1.2h～2h；筛分，收集粒径≤75μm的颗粒，粒径>75μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：和德亮，时宇，杨加罗，郑远平，杨贵淞，吴狄，
申请(专利权)人：成都建工赛利混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51