[發明專利]一種大宗固廢基地聚物保溫混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 201911379289.1
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111116110A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王文婧;李珠;秦淵;張昆;張玉
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）;太原理工大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 易濱

本發明提供一種大宗固廢基地聚物保溫混凝土，由以下質量份的原料組成：再生粗集料100份，粉煤灰10～45份，礦渣粉10～45份，氫氧化鈉2～10份，硅酸鈉10～20份，砂子0～130份，漂珠0～30份，玻化微珠10～15份，硅灰0～6份，減水劑0.5～0.8份，水15～25份；其中，按質量份計，所述砂子由天然砂0～50份、再生砂0～35份和鐵尾礦砂0～45份組成。本發明還提供了上述大宗固廢基地聚物保溫混凝土的制備方法。本發明提供的制備方法提高了保溫混凝土的性價比，有效提高了資源的循環利用率，具有較大的經濟效益。

技術領域

本發明屬于土木工程和環境工程領域，具體涉及一種大宗固廢基地聚物保溫混凝土及其制備方法。

背景技術

近幾年來，我國大力倡導建筑行業綠色發展理念，而普通混凝土作為建筑結構中使用量較大的材料，其原材料在生產過程中造成較嚴重的環境污染，尤其是水泥。我國是世界上最大的水泥生產和消費國，水泥產量自1985年以來一直穩居世界第一，水泥工業顆粒物排放量占全國排放量的20％～30％，其中，氮氧化物NO_x是水泥在生產過程中排放的主要大氣污染物，其排放量占全國排放量的8％～10％，水泥工業是重點污染行業之一。地聚合物其本質是以硅氧四面體和鋁氧四面體聚合而成的具有非晶態和準晶態特征的三維網格凝膠體，其本身具有硬化快、強度高、滲透率低、耐久性好、耐酸腐蝕等特點，且其能耗只有水泥生產能耗的30％，被認為是水泥的一種良好的補充和替代材料。

粉煤灰為熱電廠生產的副產品，目前我國粉煤灰年排放量已接近3億噸，但其利用率卻不足一半，大量的粉煤灰堆放不僅占用土地資源，而且還造成環境的嚴重污染，造成能源和資源的巨大浪費。礦渣也是一種工業廢料，是通過高爐煉鐵得到的熔融物，其對水源、空氣和土壤產生巨大的危害和影響。如何大量高效安全的處理和利用這兩種工業固體廢物亟待解決。

廢混凝土是混凝土生產、建筑施工以及建筑物拆除過程中產生的。隨著我國經濟的發展，鄉鎮的城市化建設也處于發展的高潮中，城市的集中規劃導致大量既有建筑物的拆除，由此產生的廢舊混凝土也越來越多。將廢混凝土破碎后作為再生粗細集料不但能解決天然集料資源緊張問題，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，實現建筑業長久可持續發展，利用再生骨料作為建筑主體材料的骨料已成為必然的發展趨勢。

天然砂的形成需要大自然幾千年的自然風化，并且絕大多數天然砂都用于土木工程材料的使用，隨著社會的不斷發展，所需土木工程材料越來越多，進一步導致天然資源的枯竭。采用再生砂或鐵尾礦砂部分代替天然砂制備混凝土不僅可以降低生產成本，減少天然砂的使用，還能“化廢為寶”減輕城市固體廢棄物的污染。

輕骨料玻化微珠是由火山巖粉碎成礦砂，經過特殊膨化燒法加工而成，產品呈不規則球狀體顆粒，內部為空腔結構，表面玻化封閉，理化性能穩定，具有質輕、隔熱防火、耐高低溫、抗老化、吸水率小等優良特性。可替代粉煤灰漂珠、玻璃漂珠、普通膨脹珍珠巖、聚苯顆粒等諸多傳統輕質骨料在不同制品中的應用，是一種環保型高性能無機輕質絕熱材料。玻化微珠作為一種無機玻璃質礦物材料，不含有機及對人體有害的成分，符合現代人們對家居環保的要求，也符合綠色消費和循環經濟發展的要求。

發明內容

有鑒于此，本發明利用各種固廢物制備得到一種地聚物保溫混凝土，該混凝土具有較高的強度和優異的耐久性。

本發明提供一種大宗固廢基地聚物保溫混凝土，由以下質量份的原料組成：再生粗集料100份，粉煤灰10～45份，礦渣粉10～45份，氫氧化鈉2～10份，硅酸鈉10～20份，砂子0～130份，漂珠0～30份，玻化微珠10～15份，硅灰0～6份，減水劑0.5～0.8份，水15～25份；其中，按質量份計，所述砂子由天然砂0～50份、再生砂0～35份和鐵尾礦砂0～45份組成。

進一步地，由以下質量份的原料組成：再生粗集料100份，粉煤灰35份，礦渣粉35份，氫氧化鈉7.8份，硅酸鈉19.4份，砂子43份，玻化微珠12份，硅灰3份，減水劑0.6份，水22份。