[發明專利]一種硫氧鎂水泥再生骨料混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 201810785140.2
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN108585756B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 張立明;李佳;張軒圖;劉福明;孫紅燕
• 申請（專利權）人: 南昌工程學院
• 主分類號: C04B28/30
• 分類號: C04B28/30
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發明提供了一種硫氧鎂水泥再生骨料混凝土及其制備方法，主要由氧化鎂、硫酸鎂、復合抗水劑、煤渣粉、再生細骨料、再生粗骨料和水按照一定重量比配制而成，各組分重量百分比為氧化鎂5～8％，硫酸鎂3～4％，復合抗水劑0.25～0.3％，煤渣粉3～6％，再生細骨料28.7～30.6％，再生粗骨料48.8～49.4％，余量為水。其中硫氧鎂水泥保證了再生骨料混凝土的早強、耐磨、耐高溫、低收縮率和較強的粘結性能，煤渣粉改善了耐久性、工作和體積穩定性，復合抗水劑提高了耐水性和抗腐蝕性能。本發明的混凝土適用于腐蝕環境、高溫環境和寒冷環境等嚴酷環境下各種土木工程構件，實現了對廢棄混凝土、煤渣和硫酸鎂的高效利用，加快了施工進度，擴大了硫氧鎂水泥應用范圍，實現了固體廢棄物的資源化利用。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，具體為一種硫氧鎂水泥再生骨料混凝土及其制備方法。

背景技術

每年全球有大量的建筑物和基礎設施由于已經超過服役周期、人為因素或自然災害等原因需要被拆除，僅我國每年將產生2億噸以上的廢棄混凝土垃圾，這給社會的可持續發展和生態環境造成巨大的壓力。因此，廢棄混凝土循環利用是全世界研究的熱點之一。為了滿足我國可持續發展的要求，將廢棄混凝土破碎加工成再生骨料成為有效措施之一，該措施能夠有效緩解天然骨料短缺的壓力及開采骨料和混凝土廢棄物對環境污染問題。因此，努力提高廢棄混凝土的再生利用率對于我國的可持續發展具有重要的社會意義。

硫氧鎂水泥(MOS)是由氧化鎂、硫酸鎂和外加劑等按照一定比例，通過化學反應生成的以MgO–MgSO₄–H₂O三元體系為主的無機膠凝材料，具有高強、不燃、隔熱和輕質等特點。對硫氧鎂水泥進行改性可縮短混凝土的養護時間，加快工程進度，同時也擴大硫氧鎂水泥的應用范圍。

我國有豐富的硫酸鎂資源，鹽湖鹵水中硫酸鎂資源儲量約為16.73億噸。海水中，硫酸鎂儲量達到3570萬億噸。海水經過提溴、提鉀后的鹵水，經過自然結晶便可得到硫酸鎂。廢硫酸的處理方法主要是利用石灰或者氨水進行中和，但這樣會產生大量的石膏和高濃度的銨離子廢液從而引起嚴重的二次污染。因此，若能直接將廢硫酸用于生產成產品，將具有經濟和環保的雙重意義。因此，將廢硫酸用于生產硫氧鎂水泥具有一定的可行性。

煤渣是工業燃煤設備產生的廢渣，每年產生上億噸，目前僅有部分用于制磚、鋪路和水泥混合材，利用率低且價值低；其它的隨意堆放，占用大量土地并污染環境，亟需提高其利用率和利用價值。煤渣粉再生混凝土材料的開發和應用，就是將煤渣進行破碎，煤渣經過破碎、烘干、研磨后過負壓篩得到煤渣粉；煤渣粉具有類似于火山灰的性質，將其作為礦物摻合料，不但從根本上解決煤渣難處理的問題，也是煤渣價值提升的關鍵，同時也符合建筑材料節能的發展趨勢。因此使用煤渣、再生骨料、硫氧鎂水泥來制備再生混凝土從而達到固體廢棄物的資源化利用具有美好的社會意義。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術的不足，提供一種硫氧鎂水泥再生骨料混凝土及其制備方法，制備方法簡單，條件溫和，且該再生混凝土能夠應用于腐蝕環境、高溫環境和寒冷環境等嚴酷環境下各種土木工程構件，同時實現對廢棄混凝土、煤渣和硫酸鎂的高效利用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種硫氧鎂水泥再生骨料混凝土，由氧化鎂、硫酸鎂、復合抗水劑、煤渣粉、再生細骨料、再生粗骨料和水按照一定的重量比例配制而成，各組分的重量百分比為氧化鎂5～8％，硫酸鎂3～4％，復合抗水劑0.25～0.3％，煤渣粉3～6％，再生細骨料28.7～30.6％，再生粗骨料48.8～49.4％，余量為水。

優選的，氧化鎂為輕質氧化鎂粉，氧化鎂的質量分數大于80％，比表面積為2.1～2.3m²/kg。

優選的，硫酸鎂為七水硫酸鎂和一水硫酸鎂中的一種或兩種。

優選的，煤渣粉由煤渣經破碎、烘干、研磨后過45μm負壓篩獲得。