[發明專利]一種利用貝殼制備粗骨料的方法及其混凝土

有效

• 申請號: 201610079282.8
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105731898B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 姚燕;王振地;王玲;吳浩;張萍;楊何忠
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院;三亞藍鉆混凝土配送有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B20/02;C04B14/28
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中

本發明公開了一種利用貝殼制備粗骨料的方法及其混凝土，制備粗骨料的方法包括以下步驟：(1)將清洗后的貝殼用0.1?1mol/L的鹽酸浸泡2?10h，再用水清洗除去貝殼表面殘留的鹽酸；(2)將鹽酸浸泡后的貝殼過篩，得篩余物；(3)將篩余物用質量分數為5?30%的水玻璃溶液浸泡10h以上后取出，經干燥后即得到粗骨料。該方法解決了將貝殼作為混凝土粗骨料的技術難題；該粗骨料成功應用于混凝土甚至是海水海砂混凝土中，直接利用貝殼、海水、海砂制備混凝土，免去了海水淡化、海砂淡化等工序，解決了長距離運輸河砂、淡水、碎石的高成本問題，具有巨大的社會經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種利用貝殼制備粗骨料的方法及其混凝土，特別涉及一種利用海水海砂貝殼制作混凝土材料和產品的技術。

背景技術

十八大報告中提出“提高海洋資源開發能力，堅決維護國家海洋權益，建設海洋強國”的戰略，開發海洋是經濟建設、社會發展、國家安全、促進能源結構調整和科技發展的重大需求。

我國海洋面積300萬平方公里，島嶼總數達5000多個，對于沿海和近海地區，建筑用河砂和碎石日趨短缺。從內陸尋取砂源和碎石，不但運費高而且會損害河床并破壞礦山植被。對于遠海地區的海工工程建設，目前面臨著原材料長距離運輸、淡水、河砂和石料缺乏的難題。我國南海上的島嶼離岸距離最遠超過1500km，東海上的島嶼離岸距離最遠約為530km，如果從陸地上運送淡水、河砂，石料等材料將耗費大量人工和成本；

因未經處理的海砂含泥量高、海水中化學物質復雜等原因，直接利用海水、海砂和貝殼生產混凝土存在工作性能不穩定和抗凍性能差的問題，而且海水中主要成分氯化物和硫酸鹽等鹽類，可能會導致海水海砂混凝土早凝，輕則影響混凝土施工，嚴重時甚至可能造成工程事故。

最重要的是，未經處理的貝殼等粗骨料的表面含有泥沙，與混凝土中的其他組分不能牢固的膠結在一起，直接使用貝殼作為粗骨料將導致混凝土界面結合性能差，混凝土工作性差等問題。

還有一點不容忽視，貝殼呈蜂窩多孔狀，混凝土漿體會進入貝殼的孔隙中，導致漿體量減少，需水量大，混凝土強度不足等問題，最終導致混凝土無法使用。

發明內容

本發明解決的技術問題是，就地取材，利用海洋資源貝殼作為制備混凝土的粗骨料，并將這種貝殼作為粗骨料制備的混凝土用于海洋工程中。

本發明的技術方案是，提供一種利用貝殼制備粗骨料的方法，包括以下步驟：

(1)將清洗后的貝殼用0.1-1mol/L的鹽酸浸泡2-10h，再用水清洗除去貝殼表面殘留的鹽酸；

(2)將鹽酸浸泡后的貝殼過篩，得篩余物；

(3)將篩余物用質量分數為5-30％的水玻璃溶液浸泡10h以上后取出，經干燥后即得到粗骨料。

進一步地，所述過篩的篩網孔徑為5mm。

進一步地，步驟(1)中，在用稀鹽酸浸泡貝殼之前和浸泡完貝殼之后，均用海水清洗貝殼。

本發明進一步地提供一種混凝土，所述混凝土的粗骨料由上述的方法制得。

進一步地，所述混凝土的原料組分包括：水泥10-25份、海水4-9份、海砂25-40份、粗骨料35-55份、減水劑0.2-1份、緩凝劑0.005-0.02份、引氣劑0.01-0.05份、犧牲劑0.001-0.01份。

進一步地，所述犧牲劑的質量為海砂和海水總質量的0.01-0.015％。

進一步地，所述犧牲劑為陽離子表面活性劑或/和非離子表面活性劑。

進一步地，所述混凝土的原料中還添加輔助膠凝材料2-10份，所述輔助膠凝材料為粉煤灰、礦渣、石灰石粉、鋼渣、硅灰、煤矸石、稻殼灰中的一種或幾種混合。