一种固废生态混凝土及其制备方法

文档序号：182405 发布日期：2021-11-02 浏览：27次 >En<

阅读说明：本技术 一种固废生态混凝土及其制备方法 (Solid waste ecological concrete and preparation method thereof ) 是由黄臣李伟石鑫刘坤潘航武李杰于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种固废生态混凝土及其制备方法,涉及建筑材料领域,包括以下重量份数的组分：水泥225-315份、粗骨料1720份、水90份、矿物掺合料135-225份、减水剂2份、短切聚酯基竹炭纤维2-6份,粗骨料包括碎石与再生粗骨料,碎石与再生粗骨料粒径为5-30mm,碎石与再生粗骨料的重量比为(1：0.3-3)；矿物掺合料由矿渣微粉与粉煤灰组成,矿渣微粉、粉煤灰与水泥的质量比为1：1：(2-4)。通过再生粗骨料与碎石的特定比例搭配以及粒径的设置,在实现固废的同时也保证了所制备的生态混凝土拥有良的强度与较大的孔隙率,同时在混凝土原料中添加了矿物掺合料以及短切聚酯基竹炭纤维用于进一步提高生态混凝土的强度,以此进一步减小再生粗骨料对生态混凝土强度的影响。(The invention discloses solid waste ecological concrete and a preparation method thereof, which relate to the field of building materials and comprise the following components in parts by weight: 315 parts of cement 225-containing materials, 1720 parts of coarse aggregates, 90 parts of water, 135-containing materials of mineral admixtures, 2 parts of water reducing agents and 2-6 parts of short-cut polyester-based bamboo charcoal fibers, wherein the coarse aggregates comprise crushed stone and regenerated coarse aggregates, the particle size of the crushed stone and the regenerated coarse aggregates is 5-30mm, and the weight ratio of the crushed stone to the regenerated coarse aggregates is (1: 0.3-3); the mineral admixture is composed of slag micropowder and fly ash, and the mass ratio of the slag micropowder, the fly ash and the cement is 1: 1: (2-4). Through the specific proportion collocation of the recycled coarse aggregate and the broken stone and the setting of the particle size, the prepared ecological concrete has good strength and larger porosity while realizing solid waste, and simultaneously, the mineral admixture and the chopped polyester-based bamboo charcoal fiber are added into the concrete raw material for further improving the strength of the ecological concrete, thereby further reducing the influence of the recycled coarse aggregate on the strength of the ecological concrete.)

一种固废生态混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及到建筑材料领域，具体涉及到一种固废生态混凝土及其制备方法。

背景技术

生态混凝土，现浇植生型生态混凝土(大骨料无砂砼)是一种用于水利工程边坡(如滨水地带、河道、大坝、水库、蓄水池等)治理和保护，并考虑环境因素的新型生态混凝土护坡技术。它是将连续粒级的粗骨料、一定量的细骨料按一定的比例范围进行配合(必要时可不用细骨料)，然后进行搅拌，浇筑及自然养护之后，便可得到表面呈米花糖状并有大量连通、细密孔隙的多孔质混凝土。它的最大特点是存在大量单独或连续的孔隙，拥有一般混凝土及普通生态混凝土所不具备的多种功能。因此，该混凝土不仅仅在混凝土领域，而且在生态及环境保护等众多领域都受到了广泛的关注和具有巨大的应用潜在价值。

随着我国经济快速发展和城镇化建设进程加快，拆除旧建筑产生了大量的建筑垃圾，严重污染着人们赖以生存的自然环境，建筑垃圾的有效处理和循环利用已成为亟待解决的环境和社会问题，因此，利用建筑垃圾中的废弃混凝土块制备再生粗骨料，是解决当前问题的一个重要途径，再生粗骨料也能应用于生态混凝土中，但再生粗骨料存在强度不高的问题，直接用来制备生态混凝土会存在使用寿命不长与安全问题，并且生态混凝土的孔隙率是表示其透水透气性能的一个重要指标，较大的孔隙率也利于植物的生长，而生态混凝土中抗压强度与孔隙率一般来说存在反比关系，因此如何解决保有生态混凝土孔隙率的同时，又能提高其强度是一个亟待解决的问题。

现有技术中，例如申请号为CN201811300090.0的发明专利，公开了本发明公开了一种净水生态混凝土，其包括水泥15-25份、增强材料0.45-0.65份、乳胶粉0-0.3份、净水材料1-4份、净水颗粒5-10份、骨料65-75份和减水剂0.05-0.15份，所述净水颗粒包括有净化功能的颗粒和位于有净化功能的颗粒外表面的淀粉膜，所述淀粉膜为质量分数为5％-15％的淀粉膜溶液喷洒在有净化功能的颗粒外表面后干燥形成的,所述淀粉膜溶液为改性淀粉溶于溶剂中得到；所述溶剂为1,4-二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷或丙酮；所述改性淀粉经玉米淀粉、马铃薯淀粉或木薯淀粉酯化改性得到。

上述现有技术中通过在原料中添加净水材料提高了生态混凝土的净水能力，但不能将废弃混凝土块应用于生态混凝土中且用到的材料都不属于再生材料，存在有不够节约资源，对生态环境无治理效果的缺陷。

发明内容

针对再生材料难以应用到生态混凝土中的问题，本发明公开一种固废生态混凝土。具体通过以下技术实现。

一种固废生态混凝土，包括以下重量份数的组分：水泥225-315份、粗骨料1720份、水90份、矿物掺合料135-225份、减水剂2份、短切聚酯基竹炭纤维2-6份，所述粗骨料包括碎石与再生粗骨料，所述碎石与所述再生粗骨料粒径为5-30mm，所述碎石与再生粗骨料的重量比为(1：0.3-3)；所述矿物掺合料由矿渣微粉与粉煤灰组成，所述矿渣微粉、粉煤灰与水泥的质量比为1：1：(2-4)，所述再生粗骨料由废弃混凝土制成。

本发明提供的一种固废生态混凝土，将混凝土废料作为再生粗骨料，将矿渣微分与粉煤灰废物再利用，制作生态混凝土，以此达到固废的效果；碎石与再生粗骨料特定的级配设置，使生态混凝土在保有更大的孔隙率时，抗压强度也能得到保证；同时在混凝土原料中添加了矿物掺合剂以及短切聚酯基竹炭纤维用于进一步提高生态混凝土的强度，以此进一步减小再生粗骨料对生态混凝土强度的影响。。

优选地，包括以下重量份数的组分：所述水泥重量为270份、粗骨料1720份、水90份、矿物掺合料135-225份、减水剂2份、短切聚酯基竹炭纤维4份。

优选地，所述粉煤灰、矿渣微粉、水泥的重量比为1：1：3。

优选地，所述碎石与所述再生粗骨料粒径为10-25mm，所述碎石与再生粗骨料的质量比为(1：1)。

采用10-25mm的级配粗骨料在提高混凝土抗压强度的同时也能保证生态混凝土的孔隙率。

优选地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。

更优选地，固废生态混凝土的制备方法具体为：先将水泥、粉煤灰、矿渣微粉以及减水剂加入搅拌机中搅拌1min，再加入短切聚酯基竹炭纤维搅拌2min，后加入水搅拌至各物料在浆体中分布均匀，然后投入一半粗骨料并搅拌0.5min，最后投入另一半粗骨料并搅拌0.5min，即可得到固废生态混凝土。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

1、本发明通过在生态混凝土的原料中加入再生粗骨料以及矿物掺合料，从而达到固废的效果，同时加入了短切聚酯基竹炭纤维，使生态混凝土在短切聚酯基竹炭纤维与矿物掺合料的协同作用下，提升生态混凝土的力学性能，同时保留生态混凝土的孔隙率，使其拥有良好的透气透水性能，利于植物的生长。

2、本发明通过对粗骨料中碎石与再生粗骨料的质量比例以及特殊的级配粒径设置，使生态混凝土在拥有一定孔隙率的同时，强度也能保持在较高的水平。

3、本发明通过短切聚酯基竹炭纤维的添加增强了生态混凝土的力学性能，并且能对水质进行一定净化。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例和对比例所用到得生态混凝土试件均采用以下方法制备而成：

先将水泥、粉煤灰、矿渣微粉以及减水剂加入搅拌机中搅拌1min，再加入短切聚酯基竹炭纤维搅拌2min，后加入水搅拌至各物料在浆体中分布均匀，然后投入一半粗骨料并搅拌0.5min，最后投入另一半粗骨料并搅拌0.5min，得到混凝土拌合物；将拌合物插捣成型，具体插捣步骤如下：

⑴混凝土拌合物应分两层装入模内，每层的装料厚度大致相等。

⑵插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。在插捣底层混凝土时，捣棒应达到试模底部；插捣应贯穿上层后入下层20～30mm；插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜，然后应用抹刀沿模内壁插拔数次。

⑶每层插捣数按在10000mm²截面积不少于12次。

⑷插捣后应用橡皮锤轻轻敲击四周，直至插捣棒留下的空洞消失为止。

⑸刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。

以下实施例和对比例用到的水泥、矿渣微粉、粉煤灰、再生粗骨料以及短切聚酯基竹炭纤维均采用以下产品：

所述水泥为市售的P.O42.5水泥。

所述矿渣微粉为市售的S95级高炉矿渣微粉。

所述粉煤灰为采购自湖北，等级为Ⅱ级。

所述短切聚酯基竹炭纤维采购自仪征市运瑞化纤有限公司。

所述再生粗骨料为市售的再生混凝土粗骨料。

实施例1

本发明制备的固废生态混凝土，包括以下重量份数的组分：水泥270份、粗骨料1720份、水90份、矿物掺合料180份、聚羧酸高效减水剂2份、短切聚酯基竹炭纤维4份，粗骨料包括碎石与再生粗骨料，碎石与再生粗骨料的重量比为(1：1)；碎石与再生粗骨料粒径为10-25mm；粉煤灰、矿渣微粉与所述水泥的重量比为1：1：3。

实施例2