本发明专利技术公开了一种高性能混凝土，所述高性能混凝土包括淤泥人工砂石，含所述淤泥人工砂石的所述高性能混凝土由质量分数为：所述人工石35‑41份、所述人工细砂51‑56份、所述人工粗砂33‑39份，水泥97‑103份、硅灰17‑22份、矿粉0‑38份、粉煤灰0‑38份、干化淤泥9‑12份、减水剂3.5‑3.9份、钢纤维21‑24份和水24‑26份组成。本发明专利技术具所得混凝土强度高，工艺、成本、原材料获取等均强于普通C30混凝土，可广泛应用于混凝土材料制备技术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种含淤泥人工砂石的超高性能混凝土及其制备方法
本专利技术涉及混凝土材料制备
更具体地说，本专利技术涉及一种含淤泥人工砂石的超高性能混凝土及其制备方法。
技术介绍
淤泥含水率大，组成成分复杂，容易产生二次污染，处置不当将对环境造成极为不利的影响，因而对疏浚河底淤泥的处理和处置就成了人们普遍关注的问题。现有淤泥的利用技术主要有固化土、烧结陶粒、免烧陶粒、淤泥砖、淤泥水泥等，而其中又以免烧陶粒的技术前景最广泛。中国专利申请公布号CN110156409A公布了一种含有淤泥的混凝土及其制备方法，将水泥、淤泥、粉煤灰、玄武岩碎石、河砂、聚丙烯纤维、纳米增强剂加入混凝土搅拌机中搅拌混合均匀，然后加入混合液，搅拌均匀制得，其强度约为30-35MPa左右。中国专利授权公告号CN103755267B公布了一种淤泥混凝土及其制备方法，包括水泥、水、石子、粉煤灰、矿粉、砂和外加剂，并采用淤泥替代部分砂作为细骨料，最终强度约为35MPa。中国专利申请公布号CN108558337A公布了一种利用淤泥改良改性制备有机活性混凝土的方法，将淤泥进行除臭处理后与有机合成固化剂反应，再将改良淤泥、硅酸盐水泥、粉煤灰等混合得到有机活性混凝土。上述3项专利技术所得混凝土强度较低，且淤泥参与量较少，相对普通C30混凝土成本较高，附加值较低，市场竞争力差。总之，现有技术所得混凝土强度均较差，工艺、成本、原材料获取等均弱于竞品普通C30混凝土，竞争力差，无法在建筑工程、公路工程中有效应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含淤泥人工砂石的超高性能混凝土及其制备方法。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种高性能混凝土，所述高性能混凝土包括淤泥人工砂石，含所述淤泥人工砂石的所述高性能混凝土由质量分数为：所述人工石35-41份、所述人工细砂51-56份、所述人工粗砂33-39份，水泥97-103份、硅灰17-22份、矿粉0-38份、粉煤灰0-38份、干化淤泥9-12份、减水剂3.5-3.9份、钢纤维21-24份和水24-26份组成。一种高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，取51-56份人工石、33-39份人工粗砂、35-41份人工细砂混合均匀获得混合料一；步骤S2，取97-103份水泥、0-38份矿粉、0-38份粉煤灰、17-22份硅灰、9-12份干化淤泥均匀混合获得混合料二；步骤S3，将所述混合料一和混合料二混合均匀后，加入钢纤维混合搅拌得到混合料三；步骤S4，将含有减水剂的水分多次加入所述混合料三中，搅拌均匀，得到所述高性能混凝土。一种淤泥人工砂石的制备方法，包括以下步骤：步骤A1，预处理将粘稠的淤泥通过筛网过滤后，加入生石灰，搅拌静置，待干化后磨粉备用；步骤A2，初次造粒将所述步骤A1中预处理后的所述淤泥加入添加料一，混合均匀后置于造粒装置中造粒，获得0-7mm粒径的人工砂；步骤A3，初次界面处理对所述步骤A2中的所述0-7mm粒径的人工砂利用混凝土防护材料进行周期性喷洒，并进行养护，得到C；步骤A4，二次造粒将所述步骤A3中的所述C加入添加料二，放入所述造粒装置中进行所述二次造粒，获得0-9.5mm粒径的人工砂；步骤A5，二次界面处理对步骤A4中的所述0-9.5mm粒径的人工砂利用所述混凝土防护材料进行周期性喷洒，并进行养护，获得不同粒径的人工砂；步骤A6，筛分采用不同孔径的网筛对所述步骤A5中的所述不同粒径的人工砂依次进行筛分，分别获得所述人工细砂、所述人工粗砂、所述人工石。优选地，所述步骤A2中，所述添加料一包括淤泥、水泥、脱硫石膏、活性偏高岭土，所述初次造粒的制备方式包含，取所述步骤A1中预处理后的所述淤泥100份加入10-20份所述水泥、2-5份所述脱硫石膏、1-3份活性偏高岭土混合制成后，放入所述造粒装置中边造粒边喷洒5-20份的水，养护7d后，得到所述0-7mm粒径的人工砂。优选地，所述混凝土防护材料包括水性高渗透环氧材料。优选地，所述步骤A4中，所述添加料二包括水泥、硅灰、矿粉，所述二次造粒制备方式包括，取10-30份水泥、1-5份硅灰、5-20份矿粉均匀混合后，放入所述造粒装置中边造粒、边喷洒5-20份的水，养护7d，得到所述0-9.5mm粒径的人工砂。优选地，所述步骤A6中的所述筛分步骤包括：采用1.25mm、4.75mm和9.5mm孔径的所述网筛对人工砂石进行筛分，分别制得粒径为0～1.25mm的人工细砂，粒径为1.25～4.75mm的人工粗砂，粒径为4.75mm～9.5mm的人工石。优选地，所述造粒装置为圆盘造粒机。优选地，所述步骤A1中预处理包括，将粘稠的淤泥干化至50μm以下，并放入105℃干燥箱中24h，制得干化淤泥。本专利技术至少包括以下有益效果：1、本专利技术的超高性能混凝土采用了大量的江河湖海淤泥作原料，且不用经过高温焙烧，不仅实现了建筑垃圾的资源化再利用，还减少了传统方法产生的高能耗，是一种利用生态的再生循环利用技术，应用前景广泛、效益可观。2、本专利技术的超高性能混凝土是中高附加值的建筑材料，在解决疏浚淤泥的技术中，避免了传统技术(如陶粒、制砖、做路基)存在的附加值低、市场竞争激烈、需要下游工程接收的问题，实现了疏浚淤泥的价值最大化，经济效益明显。3、本专利技术提供的人工砂石，采用功能梯度理念，分两次或多次造粒成型：内核为低强度、大淤泥消纳核芯，将淤泥制作成掺量大、体积稳定、强度低的砂石粒；养护后喷洒一次或多次高渗透性防护材料，增强成球强度，防止水分迁移，同时作为界面过渡层；最外层采用高强高性能混凝土配方，形成高强度、致密的硬壳层，养护后的收缩效果也将大大增加硬壳层的抗压强度；最后喷洒一次或多次高渗透性防护材料，既能防水，又能增强，还为后续加入混凝土提供了界面粘接层。4、本专利技术制作工艺设备简单、过程能耗低、污染少，而且大方量的解决了疏浚淤泥无法消纳的生态问题，是一种全过程的生态产品，符合国家和行业的倡导方向。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式实施例1：(一)人工砂石制备(1)预处理：将江河湖海疏浚底泥通过10cm筛网过滤后，每100份淤泥(含水重)加入15份生石灰、搅拌后静置3天，待干化后粉磨至0.106mm以下备用。(2)初次造粒：取上述预处理后淤泥100份，与10份水泥、5份脱硫石膏、3份活性偏高岭土均匀混合制成A，将A置于圆盘造粒机中，采用喷洒方式边造粒边喷洒15份的水，造粒直径控制在7mm之间，完成后对人工砂进行洒水养护7d，制得B。(3)界面处理：养护完成后，采用水性高渗透环氧材料对养护后人工砂表面进行第一次喷洒，喷洒量控制在0.05mm/m2，待养护3d之后，进行第二次喷洒，喷洒量控制在0.05mm/m2，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高性能混凝土，其特征在于，所述高性能混凝土包括淤泥人工砂石，含所述淤泥人工砂石的所述高性能混凝土由质量分数为：所述人工石35-41份、所述人工细砂51-56份、所述人工粗砂33-39份，水泥97-103份、硅灰17-22份、矿粉0-38份、粉煤灰0-38份、干化淤泥9-12份、减水剂3.5-3.9份、钢纤维21-24份和水24-26份组成。/n
【技术特征摘要】
1.一种高性能混凝土，其特征在于，所述高性能混凝土包括淤泥人工砂石，含所述淤泥人工砂石的所述高性能混凝土由质量分数为：所述人工石35-41份、所述人工细砂51-56份、所述人工粗砂33-39份，水泥97-103份、硅灰17-22份、矿粉0-38份、粉煤灰0-38份、干化淤泥9-12份、减水剂3.5-3.9份、钢纤维21-24份和水24-26份组成。
2.一种高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，取51-56份人工石、33-39份人工粗砂、35-41份人工细砂混合均匀获得混合料一；
步骤S2，取97-103份水泥、0-38份矿粉、0-38份粉煤灰、17-22份硅灰、9-12份干化淤泥均匀混合获得混合料二；
步骤S3，将所述混合料一和混合料二混合均匀后，加入钢纤维混合搅拌得到混合料三；
步骤S4，将含有减水剂的水分多次加入所述混合料三中，搅拌均匀，得到所述高性能混凝土。
3.一种淤泥人工砂石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A1，预处理
将粘稠的淤泥通过筛网过滤后，加入生石灰，搅拌静置，待干化后磨粉备用；
步骤A2，初次造粒
将所述步骤A1中预处理后的所述淤泥加入添加料一，混合均匀后置于造粒装置中造粒，获得0-7mm粒径的人工砂；
步骤A3，初次界面处理
对所述步骤A2中的所述0-7mm粒径的人工砂利用混凝土防护材料进行周期性喷洒，并进行养护，得到C；
步骤A4，二次造粒
将所述步骤A3中的所述C加入添加料二，放入所述造粒装置中进行所述二次造粒，获得0-9.5mm粒径的人工砂；
步骤A5，二次界面处理
对步骤A4中的所述0-9.5mm粒径的人工砂利用所述混凝土防护材料进行周期性喷洒，并进行养护，获得不同粒径的人工...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，乐绍林，韩永平，朱世峰，路洋，陈伟，全小娟，陈小伟，
申请(专利权)人：武汉二航路桥特种工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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