一种塑性混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种塑性混凝土，其组成按重量份数计如下：膨润土5

【技术实现步骤摘要】
一种塑性混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种塑性混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]中国混凝土防渗墙的应用始于20世纪50年代后期，并在60多年的历史中得到了很大的发展。这类刚性混凝土防渗墙的发展在我国水利水电工程中得到了广泛的应用，带来了良好的效益。然而，随着混凝土防渗墙的广泛使用，刚性混凝土防渗墙也出现了一些不可避免的问题，如刚性混凝土的弹性模量较大(一般可达到10000MPa)，这一弹性模量远高于周围土体的弹性模量，土体与防渗墙无法保持变形协调，这样一来，防渗墙顶受到的压力增大，两个侧面也会受到很大的摩擦力，导致墙体出现裂缝，降低混凝土防渗墙的防渗效果，甚至严重威胁大坝的安全。塑性混凝土就是在这种时代背景下应运而生。塑性混凝土是指采用膨润土(或黏土)、粉煤灰等掺和料取代部分水泥，配制成的具有一定强度、低弹性模量、高抗渗性和较好耐久性，能适应较大变形，具有较高抗裂能力的一种防渗墙体材料。
[0003]近年，随着经济高速增长，产生的大量工业固废不仅侵占了宝贵的土地资源，而且给土壤、水体和大气带来了不同程度的污染.未经处理的工业固废对生态环境构成了巨大威胁，同时作为“放错了地方的资源”，对其简单处置也是一种资源浪费.如何提高工业固废的处置水平、利用能力，将关系到经济的高质量发展。赤泥是制铝工业提取氧化铝时排放的污染性废渣，具有碱性强、比表面积大(一般为64.09～186.9m2/g)等特点，综合利用难度大；多孔骨料多采用工业固体废弃物；再生砂为破碎混凝土生产或机制砂。将上述工业废弃物应用于塑性混凝土中，不仅减少了水泥用量，更符合建筑行业的绿色可持续发展战略，符合“碳中和，碳达标”理念

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种塑性混凝土以及制备方法，使其同时具有优良的抗渗性能、韧性、强度。
[0005]为达到上述目的，采用技术方案如下：
[0006]一种塑性混凝土，其组成按重量份数计如下：
[0007]膨润土5
‑
20份、赤泥4
‑
15份、壳聚糖0.1
‑
5份、水泥10
‑
30份、多孔骨料25
‑
45份、再生砂20
‑
40份、外加剂0.2
‑
6份；水15
‑
35份。
[0008]按上述方案，所述的膨润土为钠基膨润土、钙基膨润土、镁基膨润土、铝基膨润土中的一种或任意几种的组合。
[0009]按上述方案，所述的赤泥为制铝工业提取氧化铝时的排放的工业废渣，具体为拜耳法赤泥、烧结法赤泥、混联法赤泥中的一种或任意几种的组合。
[0010]按上述方案，所述的壳聚糖为羧甲基壳聚糖、N
‑
羧甲基壳聚糖、O
‑
羧甲基壳聚糖以及N,O
‑
羧甲基壳聚糖中的一种或几种任意组合。
[0011]按上述方案，所述的水泥为市售普通硅酸盐水泥、矿渣基地聚合物水泥、碱激发矿
渣水泥或硫铝酸盐水泥中的一种或几种的任意组合，其用量为10
‑
30份。
[0012]按上述方案，所述的多孔骨料为重钛矿渣、高炉矿渣、炉渣、钢渣、再生粗骨料中的一种或几种任意组合，其用量为25
‑
45份。
[0013]按上述方案，所述的再生砂为破碎混凝土生产的再生细砂、机制砂中的一种或两种任意组合，其用量为20
‑
40份。
[0014]按上述方案，所述的外加剂为减水剂、引气剂、消泡剂以及早强剂的组合；减水剂为萘系高效减水剂、木质素磺酸钠盐减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高效减水剂中的一种或几种的任意组合，其用量占外加剂的25～60wt％；引气剂为松香树脂类引气剂、烷基类引气剂、磺盐酸类引气剂中的一种或几种的任意组合，其用量占外加剂的15～30wt％；消泡剂为有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂中的一种或几种的任意组合，其用量占外加剂的5～20wt％；早强剂为亚硝酸盐、甲酸钙、复合型早强剂、三乙醇胺中的一种或几种的任意组合，其用量占外加剂的15～30wt％。
[0015]上述塑性混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)将膨润土、赤泥干燥后通过筛网筛分，去掉尺寸大于0.075mm颗粒；
[0017](2)在搅拌装置中，将多孔骨料、再生砂混合搅拌均匀；然后将筛分所得膨润土、赤泥以及水泥加入搅拌装置中搅拌混合均匀；
[0018](3)将水与壳聚糖搅拌混合均匀，有助于壳聚糖分散，同外加剂一起加入到搅拌装置中搅拌混合均匀；
[0019](4)转移至模具中振压或插捣成型，养护得到塑性混凝土。
[0020]按上述方案，所述多孔骨料在混合搅拌前加水预湿。
[0021]膨润土主要由蒙脱石类的粘土矿物组成，最常见的工业粘土之一，属于天然火山灰质材料。其具有成本低、吸附性好，与水泥、砂浆、混凝土具有良好的相容性和化学惰性。但由于膨润土属于粘土类矿物活性较低，因此本专利技术采用的膨润土经过煅烧处理，来激发其火山灰活性。
[0022]赤泥具有比表面积、分散性好的特点，将其作为矿物掺合料应用与塑性混凝土中，可以提高塑性混凝土结构的致密性，提高塑性混凝土的抗渗能力。
[0023]壳聚糖是一种具有良好增韧效果的有机物质，加入壳聚糖会增强胶凝材料浆体的韧性，且其成本低廉，但是由于壳聚糖不易溶于水和酸性溶液，因此选择了壳聚糖的衍生物—羧甲基壳聚糖及其衍生物，它具有良好的水溶性和绿色环保性等。
[0024]与现有技术不同，本专利技术采用多孔骨料，它具有多孔和吸水率高的特点。对多孔骨料进行预湿处理，使得这种塑性混凝土存在内养护功能，使界面过渡区得到有效改善的同时，部分粉料会进入多孔骨料内部，提高浆体与骨料之间的粘结力，整体提高了塑性混凝土的强度。同时赤泥与壳聚糖都具有较强的吸附特性，有助于塑性混凝土的水分保持和对外界水分的吸附，减少混凝土内部有害孔隙结构，三者协同形成一种具有较强泵吸作用的塑性混凝土材料，吸附大量水和有害物质，这些吸附物质且能在多孔骨料中进行迁移，形成泵送管道，增强了塑性混凝土的抗渗能力，提高了塑性混凝土的使用寿命。大批量的使用工业固废，可以有效消纳废弃物，降低生产成本，具有良好经济与社会效益。
[0025]在天然砂资源日益匮乏和禁止开采的情况下，使用再生砂是建筑行业绿色可持续发展的必由之路。
[0026]相对于现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0027]采用了工业固废赤泥作为矿物掺合料，可以消纳大批量赤泥同时，利用赤泥比表面积大、分散性良好的特点，起到填充密实作用，提高了塑性混凝土的抗渗性能。
[0028]掺加壳聚糖来增韧改性胶凝材料，利用了壳聚糖具有良好的增韧效果，使得塑性混凝土的韧性明显改善。
[0029]粗集料采用多孔骨料，利用多孔骨料结构多孔、吸水率高的特点，采用类似轻集料的处理方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塑性混凝土，其特征在于组成按重量份数计如下：膨润土5
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20份、赤泥4
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15份、壳聚糖0.1
‑
5份、水泥10
‑
30份、多孔骨料25
‑
45份、再生砂20
‑
40份、外加剂0.2
‑
6份；水15
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35份。2.如权利要求1所述的塑性混凝土，其特征在于所述的膨润土为钠基膨润土、钙基膨润土、镁基膨润土、铝基膨润土中的一种或任意几种的组合。3.如权利要求1所述的塑性混凝土，其特征在于所述的赤泥为制铝工业提取氧化铝时的排放的工业废渣，具体为拜耳法赤泥、烧结法赤泥、混联法赤泥中的一种或任意几种的组合。4.如权利要求1所述的塑性混凝土，其特征在于所述的壳聚糖为羧甲基壳聚糖、N
‑
羧甲基壳聚糖、O
‑
羧甲基壳聚糖以及N,O
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羧甲基壳聚糖中的一种或几种任意组合。5.如权利要求1所述的塑性混凝土，其特征在于所述的水泥为市售普通硅酸盐水泥、矿渣基地聚合物水泥、碱激发矿渣水泥或硫铝酸盐水泥中的一种或几种的任意组合，其用量为10
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30份。6.如权利要求1所述的塑性混凝土，其特征在于所述的多孔骨料为重钛矿渣、高炉矿渣、炉渣、钢渣、再生粗骨料中的一种或几种任意组合，其用...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志飞，牛子东，蓝国平，吴家有，粟芳春，刘俊均，王军，
申请(专利权)人：广西中建西部建设有限公司中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：