[發明專利]預拌環保節能型混凝土及其制備方法

無效

• 申請號: 200810032661.7
• 申請日: 2008-01-15
• 公開（公告）號: CN101215132A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 肖建莊;徐亞玲;魏民;雷斌;黃迎春
• 申請（專利權）人: 同濟大學;上海建工物資公司
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02;C04B14/06;C04B18/16
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于混凝土材料技術領域，具體涉及一種以廢混凝土破碎成的再生粗集料和工業廢渣加工成的礦物摻合料等為主要原料的預拌環保節能型混凝土及其制備方法。

背景技術

據統計，我國每年產生的廢混凝土總量(混凝土生產過程、建筑施工過程以及建筑拆除過程中的廢混凝土之和)將達12000萬噸以上。隨著我國經濟建設步伐的進一步加快，廢混凝土的總量還將增加。將廢混凝土破碎后作為再生集料不但能解決天然集料資源緊張問題，利于集料產地環境保護，而且可以減少城市廢混凝土的堆放、占地以及由此帶來的環境污染問題，實現混凝土生產的再生與循環利用，保證建筑業的可持續發展。

美國、日本和歐洲等發達國家和地區對建筑垃圾尤其是廢混凝土等的再生循環利用研究開展得較早，目前廢混凝土的再生利用率均在90％以上。而我國目前建筑垃圾資源化再生循環利用步伐緩慢，綜合高效利用率尚不足5％。為此，將再生粗集料應用于商品混凝土，開發預拌環保節能型混凝土，可極大地推廣預拌環保節能型混凝土在工程中的應用，提高廢混凝土作為一種資源循環再生利用的效率。

硅酸鹽水泥混凝土在本世紀仍然將會是最主要的建筑材料。近年來我國國民經濟穩步快速增長，社會經濟發展需要巨量的水泥混凝土。我國水泥用量在未來幾年里很有可能超過12億噸/年，水泥消耗量將超過世界總量的1/2。利用工業廢渣加工成的礦物摻合料部分取代水泥用于生產混凝土，可以減輕工業廢渣，如粉煤灰、礦渣和鋼渣等的占用土地及環境污染問題，減少水泥用量及水泥生產過程中的能源、資源消耗和污染氣體排放量，還可以提高水泥混凝土的耐久性能。因而，充分利用工業廢渣用于生產水泥混凝土，是水泥混凝土行業可持續發展中的重要方向。

同天然粗集料相比，再生粗集料的吸水率大、表觀密度小，而且廢混凝土來源不同時，再生粗集料的性能差異較大。普通混凝土的配合比設計方法不再適用于預拌環保節能型混凝土。而且在配制預拌環保節能型混凝土時，往往需要加入各種礦物摻合料、外加劑，同時對攪拌工藝和計量設備要求也較高。由此可見，開發預拌環保節能型混凝土技術也是預拌環保節能型混凝土這種材料的制備技術的特點所決定的。

發明內容

現有技術中已有采用再生粗集料制備混凝土的方法，但是其廢料(包括再生粗集料和工業廢渣)利用率未能達到單位體積混凝土質量的30％，且因未達到高工作性能和高耐久性能等要求，而未能實現預拌方式和大面積推廣的目的。

本發明的目的是提出一種具有較高工作性能、耐久性能和強度的預拌環保節能型混凝土及其制備方法，利用廢料在單位體積混凝土質量的30％以上，且該種產品具有良好的工作性能和耐久性能，強度較高，適合攪拌車運輸、泵送方式，可廣泛用于道路工程和結構工程等中。

本發明提出的預拌環保節能型混凝土，以廢混凝土破碎成的再生粗集料、工業廢渣加工成的礦物摻合料以及水泥等為主要成分，同時使用天然石子、砂子加水和外加劑攪拌而成，其按質量的配方如下：水泥5-20％；礦物摻合料5-20％；水5-20％；砂25-45％；天然石子0-20％；再生粗集料25-50％；外加劑0.01-1％，百分比總和滿足100％。

上述預拌環保節能型混凝土混合料，各組份較為優選的配方為：

水泥：5-15％

礦物摻合料：5-15％

水：5-15％

砂：25-40％

天然石子：0-20％

再生粗集料：25-45％

外加劑：0.05-0.5％

以上材料按質量百分比計算其總和應滿足100％。

其中對各組成份材料的品質要求如下：

水泥：普通硅酸鹽水泥，硅酸鹽水泥，等級32.5或42.5為宜。

再生粗集料：再生粗集料的粒徑分布在5-31.5mm之間，其表觀密度≥2200kg/m³，吸水率≤10％，磚類含量≤10％，同時其針片狀顆粒含量、壓碎指標等質量指標均滿足上海市《再生混凝土應用技術規程》(DJ/TJ08-2018-2007)。

其中對攪拌機、泵車的要求如下：

攪拌設備：優先選用雙臥軸強制式攪拌機。

泵送設備：優先選用S閥混凝土汽車泵。

本發明的混凝土混合料的制備步驟如下：