[發明專利]低碳混凝土及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210107784.2
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114538844A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 戴建遠
• 申請（專利權）人: 戴建遠
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/14;C04B28/10;E01C5/06;E01C11/22;E04C1/00;C04B18/04;C04B18/10;C04B18/12;C04B18/14;C04B18/16
• 代理公司: 北京市萬慧達律師事務所 11111
• 代理人: 張一帆

本發明公開一種低碳混凝土及其制備方法和用途，所述低碳混凝土包括淤泥黏土50?70份；發電廠爐渣15?30份；砂狀骨料10?25份；粉狀膠凝材料3?10份；固化劑0.3?1份。本發明提供的低碳混凝土具有低碳環保、能耗低的優點，可替代市售低標號混凝土使用，該制備方法無需對淤泥黏土深度脫水，可直接使用并使各組分均勻混合，形成環保低負碳的新型建筑材料，可用于填海造地、圍墾、基礎回填、建筑工程。

技術領域

本發明涉及廢棄物回收利用技術領域，尤其涉及一種低碳混凝土及其制備方法和應用。

背景技術

建筑材料是指構成建筑物本體的各種材料，隨著人類社會生產力的發展和科學技術水平的提高，建筑材料在性能和種類上不斷的取得改善和提高，目前常用的建筑材料為鋼材、大理石、石灰石、磚、石膏、砂漿、水泥等，建筑工程對建筑材料的消耗極大，例如填海造地、圍墾、基礎回填、制造新型建材等，這些生產建筑材料通過挖礦開采源源不斷地流向生產建筑材料的生產線，對大自然的生態環境造成了極大的破壞，各種自然資源和能源面臨枯竭，目前，需要發展新的建筑材料以適應需求量越來越大的建筑材料市場，同時減少材料的生產和發展對環境造成的破壞。

鑒于隨著工業化、城市化進程的加速，建筑業也同時快速發展，相伴而產生的建筑垃圾(指建設、施工單位或個人對各類建筑物、構筑物、管網等進行建設、鋪設或拆除、修繕過程中所產生的渣土、棄土、棄料、余泥及其他廢棄物)日益增多，中國建筑垃圾的數量已占到城市垃圾總量的1/3以上。且城市生活垃圾焚燒發電作為近年來行之有效的垃圾處理減量化方法，其在焚燒發電過程中會排放兩種爐渣，其一是由除塵器收集到的細微顆粒，稱為粉煤灰；其二是由鍋爐燃燒室底部收集到的爐底渣，主要含有氧化硅、氧化鋁和氧化鐵等成分，二者由灰漿泵經壓力除灰管道送往灰場。這些建筑垃圾或爐渣還具有循環利用的價值，若直接被填埋或拋棄，不僅會對生態環境造成極大的破壞，還會違背低碳環保的宗旨，因此，目前有大量對其循環利用的研究，不僅可以減少對自然資源的開采，還能降低對環境的破壞，相應地，還有大量的其他廢棄物，如城市污泥、鋼渣、尾礦、工業固體廢棄物等也被研究者考慮在內，不斷地對其合理的循環利用進行優化。

但目前尚未有對淤泥黏土與上述廢棄物綜合循環利用的研究，這是因為淤泥黏土是天然含水率大于液限、天然孔隙比在1.0-1.5之間的粘性土。這種土壤主要分布在中國東南沿海地區以及中國內陸的河流、湖泊的沿線和周圍，淤泥黏土具有高壓縮性和低強度的特性，其沉降較大，且大部分不均勻沉降，直接用于建筑工程中很容易造成墻體開裂和建筑物的傾覆，若用作混凝土的原料，則因其自身的水分極難排出，因此無法直接與其他混合物充分混合并沉積和硬化，面對我國南方地區由建筑工程地基挖掘出來的或者由河道清淤產生的大量黏土淤泥，亟需進行合適的處理。

發明內容

本發明實施例的目的之一在于克服現有技術中無法對淤泥黏土資源化利用的缺陷，從而提供一種低碳混凝土，該低碳混凝土可將淤泥黏土與固體廢棄物、發電廠爐渣等工業生產廢棄物協同一體化處理，具有低碳環保、能耗低的優點，可替代市售低標號混凝土使用。且具體技術方案如下：

一種低碳混凝土，包括以下重量份的原料：

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：本發明利用發電廠爐渣空隙多、體積大的特點，以砂狀骨料(例如工業固體廢棄物和/或建筑垃圾)為媒介，從而在攪拌的條件下打散淤泥黏土中的水分子，使與其結合的水分子排掉，進而使得固化劑與粉狀膠凝材料能夠滲入到由發電廠爐渣、固體廢棄物和淤泥黏土組成的混合物中形成低碳混凝土，該低碳混凝土以淤泥黏土為主要原料同時處理多種工業生產廢棄物，通過對工業生產廢棄物種類的合理選擇和搭配，無需對淤泥黏土深度脫水，可直接使用并使各組分均勻混合，形成環保低負碳的新型建筑材料。

在一些實施例中，所述工業固體廢棄物選自高爐渣、鋼渣、有色金屬渣、煤渣、電石渣中的一種或幾種，優選地，所述工業固體廢棄物為鋼渣。