[發明專利]一種改性混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 201710101049.X
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106830859A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 宋春杰;方可;黃萬龍;胡松;楊亮
• 申請（專利權）人: 銅仁學院
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08;C04B20/02
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)11491
• 代理人: 黃耀鈞

技術領域

本發明屬于混凝土技術領域，尤其涉及一種改性混凝土及其制備方法。

背景技術

普通混凝土是指以水泥為凝膠材料，砂子和石子為骨料，經加水攪拌、澆筑成型、凝結固化成有一定強度的“人工石材”，是土木工程領域最重要的材料之一。混凝土原材料非常豐富，可就地取材，價格低廉；制作簡單，施工方便；耐火、防輻射等特點，用途廣泛。同時，混凝土也有自重大，抗拉強度不高，早期強度低等缺點。利用廢舊輪胎膠粉質輕和韌性的特點，可改善水泥混凝土在表觀密度、隔音隔熱、減震降噪、耐磨耐蝕等方面的性能。橡膠混凝土是一種新的輕質多孔隙建筑材料，主要由碎橡膠、水泥、煤灰或粉煤灰、橡膠粉、聚合物纖維和水制成。廢舊輪胎粉碎后按預定比例將原材料充分混合、制漿后澆筑成輕質多孔隙的建筑材料。我國鋼鐵行業不斷發展，鋼鐵合金渣排放量逐年增加，利用率低，占地廣，污染環境嚴重。相關資料表明，將錳鐵合金渣處理好摻入混凝土中能減少普通混凝土中的材料消耗，實現資源的循環再利用，同時能變廢為寶，實現雙贏。例如，CN101844905A中公開了一種水淬錳渣高性能混凝土及其制備方法，它由水硬性膠凝材料和碎石、砂子、水及少量表面活性劑制備而成，所述水硬性膠凝材料由內摻4％～10％天然硬石膏的水淬錳渣15％～30％、膨脹劑8％～10％和水泥60％～77％組成，利用錳渣和膨脹劑雙摻制備高性能混凝土，降低了混凝土成本；又利用膨脹劑解決了混凝土收縮開裂問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改性混凝土及其制備方法，旨在解決鋼鐵合金渣排放量逐年增加，利用率低，占地廣，污染環境嚴重的問題。

本發明是這樣實現的，一種水硬性膠凝材料，所述水硬性膠凝材料按重量百分比計算由內摻水泥65％～75％、天然石膏5％～10％、錳鐵合金渣15％～30％和橡膠粉劑5％～10％組成，其中水泥中摻入水泥熟料重量10％的脫硫錳鐵合金渣。

本發明的另一目的在于提供一種利用所述水硬性膠凝材料制備的改性混凝土，所述改性混凝土的材料重量比例關系為：水硬性膠凝材料20％-25％、砂12％-20％、石30％-45％、橡膠顆粒7％-10％、錳鐵合金渣6％-9％，外加劑0.5％-1％及適量水，用水量為水硬性膠凝材料的40％-60％。

本發明的另一目的在于提供一種所述改性混凝土的制備方法，所述改性混凝土的制備方法包括以下步驟：

步驟一，將錳鐵合金渣進行脫硫、脫氨處理，經105℃下去掉結晶水，烘干至含水率在1％以下，放入球磨機中粉磨至比表面積大于400㎡/kg，后與水泥熟料一起混合生產水泥，錳鐵合金渣添加量為水泥熟料的10％；

步驟二，將水泥、天然石膏、高溫煅燒后的錳鐵合金渣和由廢舊輪胎經處理后得到的橡膠粉劑按比例混合均勻制成水硬性膠凝材料；

步驟三，以C30混凝土為基準，將水硬性膠凝材料、砂、石、橡膠顆粒、錳鐵合金渣，外加劑及水攪拌均勻，成型、拆模后立即放入養護箱中進行恒溫濕養護，溫度為20℃±2℃、相對濕度95％以上，養護28d。

本發明提供的改性混凝土及其制備方法，利用脫硫錳鐵合金渣經過物理激發后的水硬性特點制備水泥，有效節約10％水泥用量；經過溫煅燒處理，一噸原錳鐵合金渣可產生0.5噸脫硫、氨后的錳鐵合金渣。即在制備水泥中添加水泥熟料重量10％的處理錳鐵合金渣，相當于處置了20％的原錳鐵合金渣。此外，在制備改性混凝土中加入6％-9％的錳鐵合金渣，又可處理大量原錳鐵合金渣，同時有效解決錳鐵合金渣占地面積大，嚴重污染環境問題。在制備水硬性膠凝材料時加入5％-10％的橡膠粉劑以及制備改性混凝土中加入7％-10％橡膠顆粒，可消耗掉大量廢舊輪胎，有效解決廢舊輪胎“黑色污染”等問題。廢舊輪胎膠粉質量輕，韌性大，可提升混凝土變形能力及耐久性。也可將制成的漿體倒入鑄模澆鑄成建筑塊，廣泛應用到路堤、山坡填土、地下廠房回填等領域。

本發明中加入了廢舊輪胎膠粉顆粒代替膨脹劑，有效提升混凝土性能，節約資源，同時能循環利用越來越多的廢舊輪胎。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的改性混凝土的制備方法流程圖

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

下面結合附圖對本發明的應用原理作詳細的描述。

本發明實施例提供的改性混凝土由水硬性膠凝材料、砂、石、廢舊輪胎橡膠顆粒、錳鐵合金渣、水和外加劑組成。