【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种低碳夯砼材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、传统夯土是我国农村应用历史悠久和广泛的传统房屋建筑的建造技术，主要用于承重墙体和围墙的建造。具有就地取材，施工工艺简易，造价低廉，节能环保等优点。但是存在一些不足：1)传统的夯土建筑采用黏土、糯米作为粘结剂，制备的夯土墙整体强度较低，加之土体材料耐久性能差，特别是防水抗渗性能不足，墙基容易受潮脱落，严重会造成倒塌；2)墙体外观色调单一，不具有装饰效果，观赏性差，虽然可以通过添加色粉调节颜色，但这样的调节方式会导致土的颜色被掩盖，失去了自然的色调。
2、现代夯砼是在原生态土壤中加入水泥等成分形成的混合夯土，水泥的添加能够使夯土的强度得到提升，但是水泥的生产过程会排放大量的co2气体，会对环境造成一定的影响，仅依靠水泥提高强度，有悖于夯土节能环保的理念。而对于色彩的调节，现有技术也多采用添加彩色水泥的方法，同样会造成碳排放高的问题，并且彩色水泥产量少，价格高，色彩难以控制，如果添加比例精度没有调节得当，还容易出现孔洞、蜂窝、表面裂痕的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种低碳夯砼材料及其制备方法和应用，具有较高的力学性能和优异的耐久性，并且不需要人为添加颜料，通过对原材料的调节即可在生产过程中实现颜色的调控。
2、为解决本专利技术所提出的技术问题，本专利技术提供一种低碳夯砼材料，包括以下质量份数的原料：低碳夯砼胶凝材料10～25份
3、上述方案中，所述复合煅烧粉为黏土和白云岩石粉混合煅烧的产物。
4、上述方案中，所述复合煅烧粉的制备方法为：将黏土和白云岩石粉混合后，在600～850℃温度下煅烧1～3h，煅烧结束后立即取出，自然冷却至常温。
5、进一步地，黏土和白云岩石粉混合时，黏土的质量占比为70～90％，白云岩石粉的质量占比为10～30％。
6、进一步地，所述黏土为矿山开采过程中主要成分为氧化硅和氧化铝的高岭土类矿物黏土材料，其sio2含量为40～65％，al2o3含量为15～50％，cao含量为0.01～5％，fe2o3含量为0.01～10％，mgo含量为0.1～5％。
7、进一步地，所述黏土的粒径＜80μm，且45μm方孔筛筛余10～30％，比表面积400～600m2/kg，含水率＜1％。
8、进一步地，所述白云岩石粉为混凝土骨料干法生产过程中通过收尘器收集或经选粉设备选粉的细微颗粒，其mgo含量为15～25％，cao含量为30～40％，烧失量为45～60％。
9、进一步地，所述白云岩石粉的细度为45μm方孔筛筛余10～20％，比表面积300～500m2/kg，含水率＜1％。
10、进一步地，所述黏土的颜色为黄色，煅烧过程中随着煅烧温度的升高逐渐转变为粉红色。
11、进一步地，所述白云岩石粉的颜色偏黄或偏红，煅烧过程中随着煅烧温度的升高逐渐变浅，煅烧温度高于750℃后转变为灰白色。
12、上述方案中，所述石灰岩石粉为混凝土骨料干法生产过程中通过收尘器收集或经选粉设备选粉的细微颗粒，石灰岩石粉的颜色偏白。
13、上述方案中，所述骨料水洗渣为混凝土骨料湿法生产过程中收集的水洗粉体，水洗骨料时，骨料中的轻质颗粒进入水中，随后经沉淀和压滤后的工业废弃物，其主要成分为石粉及泥土，颜色偏黄。
14、上述方案中，所述石灰岩石粉和骨料水洗渣的细度为45μm方孔筛筛余10～20％，比表面积300～500m2/kg，含水率＜1％。
15、上述方案中，所述石膏为天然石膏、脱硫石膏、氟石膏中一种或几种。
16、上述方案中，所述外加剂为聚羧酸减水母液与保坍母液复配而成，或者为萘系减水剂。
17、上述方案中，所述纤维为pp纤维、pva纤维、pom纤维中的一种，长度6～12mm，直径0.1～0.5mm。
18、上述方案中，所述粗骨料为粒径5～25mm的连续级配碎石。
19、上述方案中，所述砂为机制砂，具体为粒径5mm以下的二区中砂，细度模数2.3～3.0，粉含量低于15％，亚甲蓝mb值≤1.4。
20、本专利技术还提供一种低碳夯砼材料的制备方法，包括以下步骤：
21、1)将煅烧黏土、石灰石石粉、白云岩石粉、压滤渣、石膏和普通硅酸盐水泥加入搅拌设备中，搅拌均匀，得到低碳夯砼胶凝材料；
22、2)向低碳夯砼胶凝材料中加入粗骨料、砂、纤维外加剂和水，搅拌均匀，得到低碳夯砼材料。
23、上述方案中，步骤1)中的搅拌速率为30～50r/min，搅拌时间2～3min。
24、上述方案中，步骤2)中的搅拌速率为10～30r/min，搅拌时间3～5min。
25、上述方案中，所述低碳夯砼材料的坍落度为50～150mm，维勃稠度5～30s。
26、本专利技术还提供一种低碳夯砼材料在园林景观建筑中应用，具体为将低碳夯砼材料用于制造夯砼柱、夯砼墙、夯砼砌块、夯砼挂板等建筑构件，应用方法为：
27、1)入模：将拌合好的低碳夯砼材料分层装入预先安装好的模具中；
28、2)捣实：模具内每装入一层低碳夯砼材料后，用气动夯锤进行捣实；
29、3)养护：养护后脱模，得到夯砼建筑构件。
30、上述方案中，所述入模单层高度不超过120mm。
31、上述方案中，所述养护为自然养护。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
33、1)本专利技术低碳夯砼材料具有较高的力学性能和较好的耐久性能。石粉和压滤渣中碳酸钙能与煅烧黏土中活性铝酸盐发生化学反应形成水化铝酸钙。白云岩经轻烧后，形成的具有一定活性氧化镁组分，在水化初期可以形成一定膨胀性的氢氧化镁，具有一定的微膨胀性以及初期强度，在水化后期，活性镁质材料可以煅烧黏土中的活性氧化硅发生反应，形成具有胶凝性的硅酸镁凝胶，保证了后期强度增长，优化了胶凝材料的空隙结构。
34、2)本专利技术低碳夯砼材料接近土壤原色，低碳夯砼胶凝材料中主要原材料黏土和白云岩石粉颜色均接近土壤原色，制备夯砼后，整体颜色均一，不需要通过人为添加颜料，就可以达到美观的效果，并且可以通过对原材料的调节在生产过程中实现颜色的调控。本专利技术在应用时，还可以将多种颜色的夯砼层依次浇筑形成类土色夯砼墙、挂板等，外观更具有层次感效果。
35、3)本专利技术低碳夯砼材料具有低碳的优势。黏土和白云岩石粉的煅烧温度低于硅酸盐水泥熟料的烧成温度，降低燃料烧成过程二氧化碳的排放。煅烧黏土比硅酸盐水泥熟料更容易粉磨，降低生产过程混磨所消耗的能量。胶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低碳夯砼材料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：低碳夯砼胶凝材料10～25份，水5～15份，外加剂0.1～2份，纤维0.5～1份，粗骨料30～45份，砂25～40份；所述低碳夯砼胶凝材料包括以下质量份数的原料：复合煅烧粉5～15份，石灰石石粉1～6份，骨料水洗渣0～6份，石膏1份，普通硅酸盐水泥2～6份；所述复合煅烧粉为黏土和白云岩石粉混合煅烧的产物。
2.根据权利要求1所述的低碳夯砼材料，其特征在于，所述复合煅烧粉的制备方法为：将黏土和白云岩石粉混合后，在600～850℃温度下煅烧1～3h，煅烧结束后立即取出，自然冷却至常温。
3.根据权利要求1所述的低碳夯砼材料，其特征在于，所述黏土和白云岩石粉混合煅烧时，黏土的质量占比为70～90％，白云岩石粉的质量占比为10～30％。
4.根据权利要求1所述的低碳夯砼材料，其特征在于，所述黏土的SiO2含量为40～65％，Al2O3含量为15～50％，CaO含量为0.01～5％，Fe2O3含量为0.01～10％，MgO含量为0.1～5％；所述黏土的粒径＜80μm，且45μm方孔筛筛余10～30
5.根据权利要求1所述的低碳夯砼材料，其特征在于，所述白云岩石粉的MgO含量为15～25％，CaO含量为30～40％，烧失量为45～60％；所述白云岩石粉、石灰岩石粉和骨料水洗渣的细度为45μm方孔筛筛余10～20％，比表面积300～500m2/kg，含水率＜1％。
6.根据权利要求1所述的低碳夯砼材料，其特征在于，所述石膏为天然石膏、脱硫石膏、氟石膏中一种或几种；所述外加剂为聚羧酸减水母液与保坍母液复配而成，或者为萘系减水剂；所述纤维为PP纤维、PVA纤维、POM纤维中的一种，长度6～12mm，直径0.1～0.5mm；所述粗骨料为粒径5～25mm的连续级配碎石；所述砂为粒径5mm以下的二区中砂。
7.一种如权利要求1～6任一项所述的低碳夯砼材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的低碳夯砼材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中的搅拌速率为30～50r/min，搅拌时间2～3min；步骤2)中的搅拌速率为10～30r/min，搅拌时间3～5min。
9.根据权利要求7所述的低碳夯砼材料的制备方法，其特征在于，所述低碳夯砼材料的坍落度为50～150mm，维勃稠度5～30s。
10.一种如权利要求1～6任一项所述的低碳夯砼材料在园林景观建筑中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种低碳夯砼材料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：低碳夯砼胶凝材料10～25份，水5～15份，外加剂0.1～2份，纤维0.5～1份，粗骨料30～45份，砂25～40份；所述低碳夯砼胶凝材料包括以下质量份数的原料：复合煅烧粉5～15份，石灰石石粉1～6份，骨料水洗渣0～6份，石膏1份，普通硅酸盐水泥2～6份；所述复合煅烧粉为黏土和白云岩石粉混合煅烧的产物。
2.根据权利要求1所述的低碳夯砼材料，其特征在于，所述复合煅烧粉的制备方法为：将黏土和白云岩石粉混合后，在600～850℃温度下煅烧1～3h，煅烧结束后立即取出，自然冷却至常温。
3.根据权利要求1所述的低碳夯砼材料，其特征在于，所述黏土和白云岩石粉混合煅烧时，黏土的质量占比为70～90％，白云岩石粉的质量占比为10～30％。
4.根据权利要求1所述的低碳夯砼材料，其特征在于，所述黏土的sio2含量为40～65％，al2o3含量为15～50％，cao含量为0.01～5％，fe2o3含量为0.01～10％，mgo含量为0.1～5％；所述黏土的粒径＜80μm，且45μm方孔筛筛余10～30％，比表面积400～600m2/kg，含水率＜1％。
5.根据权利要求1所述的低碳夯砼材料，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：李叶青，秦节发，陈超，余松柏，任政，魏洋，张恒，
申请(专利权)人：华新水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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