一种路用大掺量煤气化渣混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术是一种路用大掺量煤气化渣混凝土及其制备方法，混凝土拌合料包括以下重量份数的组分：水180

【技术实现步骤摘要】
一种路用大掺量煤气化渣混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，尤其涉及一种路用大掺量煤气化渣混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢筋混凝土结构凭借较高的承载力和原材料的廉价与易取，广泛应用于基础建设中，在我国道路工程中占比超过70％。砂石骨料是各国建筑、道路、桥梁、隧道等混凝土建筑建设用量最大、不可或缺、不可替代的原材料。有关数据表明， 2021年我国砂石骨料需求量约为178.94亿吨，与2020年同比增幅0.38％，两年需求量的平均增速为0.89％，预计2022年砂石需求量或将继续保持在180亿吨左右，需求量巨大。由于无节制的开采，河砂资源日益匮乏，可开采量已受限。并且，过度采砂会造成河床下切，输水不畅，影响行洪，威胁堤坝安全，危害两岸群众生产生活，同时生物栖息生存环境遭到破坏，致使水生生物数量及种类不断减少，严重威胁生态环境的可持续发展。
[0003]我国是一个富煤、贫油、少气的国家，煤炭目前仍是我国的主体能源。煤气化是煤化工的重要过程之一，气化产物可用于合成氨、甲醇及液体燃料，是煤化工产业链的“龙头”工艺。煤气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下，有机质与气化剂的热化学反应，但会产生少量煤制气化渣。随着煤气化工艺的大面积推广，煤气化渣的产量不断增加，年生产量超过3300万吨，目前针对气化渣的处理方式仍然以就地堆存和天然填埋为主，并未被充分开发及应用，这不仅造成堆存地严重的土壤和水体污染且占用土地资源，并阻碍煤化工产业的进一步发展。
[0004]煤气化渣具备一定的颗粒级配，可作为混凝土的粗骨料或细集料的替代品。不仅可做河砂的替代物，还能处理存量巨大的煤气化渣，会产生巨大的经济和社会效益，对煤化工行业的发展和保护环境具有重要意义。但是，目前煤气化渣在混凝土中的掺量较少，对存量巨大的煤气化渣来说，处理量较少，河砂需求量仍然较多，没有达到应有的经济和社会效益。因此，研究一种大规模应用煤气化渣的混凝土及其制备方法非常重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决河砂资源日益匮乏，可开采量已受限，煤气化渣就地堆存，未大规模应用等问题，提出一种以煤气化渣替代河砂的路用大掺量煤气化渣混凝土及其制备方法。
[0006]本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：
[0007]一种路用大掺量煤气化渣混凝土，由混凝土拌合料制备而成，混凝土拌合料包括以下重量份数的组分：
[0008]水180
‑
200份；
[0009]硅酸盐水泥280
‑
320份；
[0010]煤气化渣50
‑
420份；
[0011]碎石1000
‑
1300份；
[0012]砂100
‑
550份；
[0013]减水剂2
‑
4份；
[0014]消泡剂0.1
‑
2份。
[0015]特别的，煤气化渣粒径小于4.75mm，细度模数为2.9
‑
3.4。
[0016]特别的，拌合前的煤气化渣为饱和面干状态，且吸水率为25％
‑
30％。
[0017]特别的，硅酸盐水泥为PO 42.5硅酸盐水泥、强度等级大于42.5的硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的一种。
[0018]特别的，砂为普通河砂，细度模数为2.5
‑
2.9。
[0019]特别的，碎石为5
‑
25mm连续级配碎石，密度为2600
‑
2800kg/m3。
[0020]特别的，减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率大于20％。
[0021]特别的，消泡剂为GPE类聚醚消泡剂。
[0022]一种路用大掺量煤气化渣混凝土的制备方法，其步骤如下：
[0023]S1，将煤气化渣过4.75mm方孔筛；
[0024]S2，将煤气化渣浸水24小时以上，并保证液面高出煤气化渣2cm以上；
[0025]S3，拌合前2小时，在背光处将煤气化渣从水中捞出并摊铺在0.5mm过滤网上，期间上下翻动3次，达到饱和面干状态；
[0026]S4，向搅拌锅中加入硅酸盐水泥、砂、碎石，并进行干混；
[0027]S5，向搅拌锅依中次加入饱和面干的煤气化渣、水、减水剂和消泡剂，混合均匀获得混凝土拌合料，其中，先将减水剂、消泡剂与水混合后，再加入到搅拌锅中；
[0028]S6，将混凝土拌合料加入模具中，放于振动台上，振捣3min以上；
[0029]S7，脱模、养护，获得煤气化渣混凝土。
[0030]本专利技术的有益效果是：
[0031]本专利技术制备的混凝土是一种经济的、绿色的路用混凝土，可以大幅减少河砂使用量，采用煤气化工业废渣替代河砂制备混凝土，抗压强度能达到C30要求，且后期强度还有增长，煤气化渣替代河砂率可达80％，抗氯盐侵蚀能力更优，解决了河砂短缺、煤气化渣就地堆积和环境污染等问题，对煤化工行业的发展和环境保护具有重要意义。
[0032]本专利技术的制备方法保证了水与水泥的稳定混合，避免因直接混合煤气化渣裹附水量不定，导致的水化反应水灰比不确定问题，同时具有操作简单，设备要求低的特点。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的河砂与煤气化渣累计筛余曲线示意图；
[0034]图2为本专利技术的煤气化渣的XRD衍射图谱示意图；
[0035]以下将结合本专利技术的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
[0036]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：
[0037]一种路用大掺量煤气化渣混凝土，由混凝土拌合料制备而成，混凝土拌合料包括以下重量份数的组分：
[0038]水180
‑
200份；
[0039]硅酸盐水泥280
‑
320份；其中，硅酸盐水泥为PO 42.5硅酸盐水泥、强度等级大于42.5的硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的一种。
[0040]煤气化渣50
‑
420份；其中，煤气化渣粒径小于4.75mm，细度模数为2.9
‑
3.4，拌合前的煤气化渣为饱和面干状态，且吸水率为25％
‑
30％。
[0041]碎石1000
‑
1300份；其中，碎石为5
‑
25mm连续级配碎石，密度为 2600
‑
2800kg/m3。
[0042]砂100
‑
550份；其中，砂为普通河砂，细度模数为2.5
‑
2.9。
[0043]减水剂2
‑
4份；其中，减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率大于20％，此减水剂不仅增大了混凝土的工作性能，还提高了煤气化渣的掺入量。
[0044]消泡剂0.1
‑
2份；其中，消泡剂为GPE类聚醚消泡剂，此消泡剂可改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路用大掺量煤气化渣混凝土，由混凝土拌合料制备而成，其特征在于，混凝土拌合料包括以下重量份数的组分：水180
‑
200份；硅酸盐水泥280
‑
320份；煤气化渣50
‑
420份；碎石1000
‑
1300份；砂100
‑
550份；减水剂2
‑
4份；消泡剂0.1
‑
2份。2.根据权利要求1所述的一种路用大掺量煤气化渣混凝土，其特征在于，煤气化渣粒径小于4.75mm，细度模数为2.9
‑
3.4。3.根据权利要求1所述的一种路用大掺量煤气化渣混凝土，其特征在于，拌合前的煤气化渣为饱和面干状态，且吸水率为25％
‑
30％。4.根据权利要求1所述的一种路用大掺量煤气化渣混凝土，其特征在于，硅酸盐水泥为PO 42.5硅酸盐水泥、强度等级大于42.5的硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的一种。5.根据权利要求1所述的一种路用大掺量煤气化渣混凝土，其特征在于，砂为普通河砂，细度模数为2.5
‑
2.9...

【专利技术属性】
技术研发人员：许云龙，周长俊，刘晓敏，周俊龙，赵云，葛隆博，朱宏亮，
申请(专利权)人：中国建筑第六工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：