[發(fā)明專利]一種含廢棄石粉的早強(qiáng)、低收縮混凝土及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011161030.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN112266211B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚武;張?chǎng)?/a>;羅宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué);黔西南州城市建設(shè)投資有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本發(fā)明涉及一種含廢棄石粉的早強(qiáng)、低收縮混凝土及其制備方法，該混凝土包括廢棄石粉、水泥、水、河砂、碎石和減水劑；所述的廢棄石粉與水泥的質(zhì)量之比為25?60％；所述的廢棄石粉與河砂的質(zhì)量之比為20?40％；混凝土中的水灰質(zhì)量比(w/c)為0.25?0.65。將廢棄石粉、水泥、水、河砂和碎石倒入攪拌機(jī)中拌和，攪拌過程中摻入減水劑至攪拌均勻即可得到含廢棄石粉的早強(qiáng)、低收縮混凝土。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明降低成本、提升混凝土的力學(xué)性能和體積穩(wěn)定性，同時(shí)解決廢棄石粉占地堆放及污染環(huán)境難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含廢棄石粉的早強(qiáng)、低收縮混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

混凝土是使用量最大的土木工程材料，目前化學(xué)外加劑和礦物摻合料成為了混凝土的兩種重要的外摻物，其中礦物摻合料的作用尤為重要，已成為現(xiàn)代混凝土不可缺少的第六組成部分。因?yàn)樵诨炷林袚饺氩糠值V物摻合料能改善混凝土的一些性能，并能提高混凝土建筑物的使用壽命。

然而，隨著近年來對(duì)于礦物摻合料的需求量大幅提高，粉煤灰、礦渣、硅灰等傳統(tǒng)的礦物摻合料面臨短缺的問題。與此同時(shí)，隨著建設(shè)增量的加大，天然砂石等原材料的消耗和供求矛盾更加嚴(yán)峻。因此，尋找資源豐富、來源廣泛、價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的可部分替代砂石和礦物摻合料的新型礦物原材料變得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種降低成本、提升混凝土的力學(xué)性能和體積穩(wěn)定性，同時(shí)解決廢棄石粉占地堆放及污染環(huán)境難題的含廢棄石粉的早強(qiáng)、低收縮混凝土及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

碳酸鹽巖石的分布廣泛，儲(chǔ)量豐富，且分布廣泛，非常適合于大規(guī)模的開采利用。石材加工過程中產(chǎn)生大量的石屑和細(xì)粉，這些固廢數(shù)量巨大，且未得到合理利用，大量堆積，不僅占用大量的土地資源，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。經(jīng)過研究分析，以這些石屑、細(xì)粉為原材料，經(jīng)粉磨至一定細(xì)度，摻入到混凝土中，不僅可以節(jié)約水泥用量、改善混凝土的工作性能、降低水化熱等，還可以解決石粉固廢堆積造成的環(huán)境問題，提高資源利用率。目前石灰石粉和花崗巖石粉已在低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土工程中進(jìn)行了應(yīng)用，但混凝土的強(qiáng)度，尤其是早期強(qiáng)度與不摻石粉的混凝土相比都明顯降低，對(duì)混凝土的力學(xué)性能以及耐久性能有不利影響，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如上問題后提出以下方案：

首先根據(jù)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法計(jì)算1立方米混凝土各原材料的配合比及其用量，然后在保持水灰比和膠砂比不變的基礎(chǔ)上，以廢棄石粉等體積替代混凝土中部分砂漿體積，其中廢棄石粉質(zhì)量與水泥質(zhì)量之比為25-60％，廢棄石粉質(zhì)量與砂質(zhì)量之比為20-40％，重新計(jì)算1立方米混凝土中包括廢棄石粉、水泥、河砂、碎石等原材料的用量。通過適當(dāng)調(diào)整減水劑用量滿足混凝土流動(dòng)度要求，具體如下：

一種含廢棄石粉的早強(qiáng)、低收縮混凝土，該混凝土包括廢棄石粉、水泥、水、河砂、碎石和減水劑；

所述的廢棄石粉與水泥的質(zhì)量之比為25-60％；所述的廢棄石粉與河砂的質(zhì)量之比為20-40％；混凝土中的水灰質(zhì)量比(w/c)為0.25-0.65。

進(jìn)一步地，所述的廢棄石粉包括白云石和/或大理石加工廢棄的碳酸鹽類巖石粉，碳酸鹽礦物含量為80％以上。

進(jìn)一步地，所述的廢棄石粉的摩氏硬度為3.2-4.2。

進(jìn)一步地，所述的廢棄石粉的粒徑界于0.5-300μm之間，最可幾粒徑小于2μm，中值粒徑小于8μm。

進(jìn)一步地，所述的水泥包括硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。

進(jìn)一步地，所述的河砂的細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0。

進(jìn)一步地，所述的碎石為連續(xù)級(jí)配碎石，粒徑為5-40mm。

進(jìn)一步地，所述的減水劑包括萘系或聚羧酸系減水劑。