一种以废渣为原料的自密实混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及混凝土技术领域，具体涉及一种以废渣为原料的自密实混凝土及其制备方法，自密实混凝土包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥100份、改性废渣115

【技术实现步骤摘要】
一种以废渣为原料的自密实混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，具体涉及一种以废渣为原料的自密实混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于建设用砂资源短缺，目前常用的建设用砂为河砂，但是长期过度开采河砂，已经对环境造成了不良影响。因此，对于固体废渣的高值化利用，在混凝土中具有重要的应用价值。
[0003]自密实混凝土是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。而由于自密实混凝土具有保证混凝土良好地密实、提高生产效率、减少设备磨损、增加结构设计的自由度、改善工作环境等优点，而被越来越广泛的应用。
[0004]申请号为CN202211311908.5的国内专利公开了一种适用于拱形结构的C60高性能自密实混凝土，包括以下重量份数的组分：水泥445
‑
460份、粉煤灰55
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57份、矿粉55
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57份、细集料750
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780份、粗集料940
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970份、钢纤维18
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22份、分散剂10.2
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10.5份、减水剂8.3
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8.6份、水158份。该自密实混凝土采用的细集料为Ⅱ区中砂，且在混凝土中占比较大，同时未使用较多废渣，因此开发一种以废渣为主要细集料的自密实混凝土，对于固体废渣高值化利用具有很好的推动作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种以废渣为原料的自密实混凝土及其制备方法，制备得到的混凝土在以大量废渣为原料的情况下，具有高强度和高韧性，耐腐蚀性能好，施工性能强，综合性能优异。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种以废渣为原料的自密实混凝土，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥100份、改性废渣115
‑
145份、河砂65
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85份、碎石230
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260份、氧化镧/碳复合材料2.6
‑
3.7份、莫来石纤维1.2
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1.5份、EVA乳液2.3
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4.2份、硅灰3
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6份、减水剂0.3
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0.6份、水45
‑
53份。
[0008]优选的，所述改性废渣通过下述方法制备得到：
[0009](1)将铁尾矿砂、金尾矿砂、建筑石料尾砂混合均匀，得混合废渣；
[0010](2)将所述混合废渣置于甲酸水溶液中，使甲酸水溶液浸没混合废渣，然后升温至50
‑
55℃搅拌，再进行过滤，得预处理混合废渣；
[0011](3)将所述预处理混合废渣和马来酸酐水溶液置于罐体中，使马来酸酐水溶液可以浸没预处理混合废渣，然后密封罐体，并使罐体内升温至70
‑
75℃，静置后，打开罐体并进行过滤，即得改性废渣。
[0012]优选的，步骤(1)中，所述铁尾矿砂、金尾矿砂、建筑石料尾砂的质量比为10：(2
‑
6)：(1
‑
3)；
[0013]所述铁尾矿砂的细度模数为0.8
‑
1.3；所述金尾矿砂的细度模数为0.5
‑
0.7；所述建筑石料尾砂的粒径为0.2
‑
3mm，石粉含量为15
‑
25％。
[0014]优选的，步骤(2)中，所述甲酸水溶液的质量分数为2
‑
3％；所述搅拌时间为30
‑
50min。
[0015]优选的，步骤(3)中，所述马来酸酐水溶液的质量分数为0.3
‑
0.5％，所述静置的时间为60
‑
80min。
[0016]优选的，所述氧化镧/碳复合材料通过下述方法制备得到：
[0017]1)向混合溶剂中加入六水硝酸镧、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇以及均苯三甲酸，得混合液；将所述混合液置于反应釜中，然后封闭反应釜，并置于烘箱中，然后升温至150
‑
170℃进行溶剂热反应10
‑
12h，然后冷却至室温，打开反应釜，对釜中物料进行离心洗涤，再进行真空干燥，得固体中间产物；2)将所述固体中间产物进行研磨并过100
‑
150目筛，然后在氩气气氛下，先升温至260
‑
280℃，保温30
‑
50min，然后再升温至760
‑
800℃，保温70
‑
100min，然后于氩气气氛下冷却至室温，研磨并过200
‑
300目筛，即得氧化镧/碳复合材料。
[0018]优选的，步骤1)中，所述混合溶剂、六水硝酸镧、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇以及均苯三甲酸的质量比为(500
‑
600)：(1
‑
1.5)：(16
‑
24)：(3
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5)：(2.5
‑
4)；所述混合溶剂由水、乙醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺按体积比1：(2
‑
3)：(1
‑
2)混合制成；
[0019]所述聚乙烯吡咯烷酮的数均分子量为50000
‑
80000；所述聚乙二醇为聚乙二醇400或聚乙二醇600。
[0020]优选的，步骤2)中，以2
‑
3.5℃/min的速率升温至260
‑
280℃；以4.5
‑
7℃/min的速率升温至760
‑
800℃。
[0021]优选的，所述硅酸盐水泥为P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥；
[0022]所述河砂为II区中砂，细度模数为2.4
‑
2.8；
[0023]所述碎石为粒径为5
‑
20mm的连续级碎石；
[0024]所述莫来石纤维的直径范围为100
‑
500μm，长径比为8
‑
15；
[0025]所述EVA乳液的固含量为65
‑
70％；
[0026]所述硅灰的二氧化硅含量＞90％，比表面积为17000
‑
20000m2/kg；
[0027]所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂。
[0028]作为一个总的专利技术构思，本专利技术提供了一种以废渣为原料的自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0029]步骤一：向改性废渣中加入EVA乳液，并搅拌10
‑
15min，然后再加入河砂搅拌均匀，然后加入氧化镧/碳复合材料搅拌均匀，再依次加入莫来石纤维、硅灰，搅拌均匀后，得混合料；
[0030]步骤二：向硅酸盐水泥中加入所述混合料，搅拌均匀后加入2/3
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以废渣为原料的自密实混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥100份、改性废渣115
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145份、河砂65
‑
85份、碎石230
‑
260份、氧化镧/碳复合材料2.6
‑
3.7份、莫来石纤维1.2
‑
1.5份、EVA乳液2.3
‑
4.2份、硅灰3
‑
6份、减水剂0.3
‑
0.6份、水45
‑
53份。2.根据权利要求1所述的以废渣为原料的自密实混凝土，其特征在于，所述改性废渣通过下述方法制备得到：(1)将铁尾矿砂、金尾矿砂、建筑石料尾砂混合均匀，得混合废渣；(2)将所述混合废渣置于甲酸水溶液中，使甲酸水溶液浸没混合废渣，然后升温至50
‑
55℃搅拌，再进行过滤，得预处理混合废渣；(3)将所述预处理混合废渣和马来酸酐水溶液置于罐体中，使马来酸酐水溶液可以浸没预处理混合废渣，然后密封罐体，并使罐体内升温至70
‑
75℃，静置后，打开罐体并进行过滤，即得改性废渣。3.根据权利要求2所述的以废渣为原料的自密实混凝土，其特征在于，步骤(1)中，所述铁尾矿砂、金尾矿砂、建筑石料尾砂的质量比为10:(2
‑
6):(1
‑
3)；所述铁尾矿砂的细度模数为0.8
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1.3；所述金尾矿砂的细度模数为0.5
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0.7；所述建筑石料尾砂的粒径为0.2
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3mm，石粉含量为15
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25％。4.根据权利要求2所述的以废渣为原料的自密实混凝土，其特征在于，步骤(2)中，所述甲酸水溶液的质量分数为2
‑
3％；所述搅拌时间为30
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50min。5.根据权利要求2所述的以废渣为原料的自密实混凝土，其特征在于，步骤(3)中，所述马来酸酐水溶液的质量分数为0.3
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0.5％，所述静置的时间为60
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80min。6.根据权利要求1所述的以废渣为原料的自密实混凝土，其特征在于，所述氧化镧/碳复合材料通过下述方法制备得到：1)向混合溶剂中加入六水硝酸镧、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇以及均苯三甲酸，得混合液；将所述混合液置于反应釜中，然后封闭反应釜，并置于烘箱中，然后升温至150
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170℃进行溶剂热反应10
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12h，然后冷却至室温，打开反应釜，对釜中物料进行离心洗涤，再进行真空干燥，得固体中间产物；2)将所述固体中间产物进行研磨并过100
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈望能，张凯，陈宝珍，朱晓健，马俊杰，
申请(专利权)人：江苏金海宁新型建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：