[发明专利]一种利用人工砂和石粉制备的混凝土

说明书

本发明公开了一种利用人工砂和石粉制备的混凝土。所述混凝土包括以下质量份数的原料：胶凝材料为340～480份，掺合料690～820份，粗骨料为990～1100份，水190～210份，减水剂为1～3份；所述胶凝材料为水泥和粉煤灰组成；所述掺合料为人工砂和石粉组成。本发明利用人工砂和石粉作为混凝土掺合料，减少了天然河砂的用量，不仅可以降低建筑预制件的成本，还可以减少因过度开采天然砂带来的环境影响；同时，通过选择人工砂和石粉的用量，保证了混凝土具有较好的工作性能和抗压强度，甚至抗压强度和劈裂抗拉强度略高于采用天然河砂制得的混凝土；而且人工砂和石粉作为掺合料还具有减少混凝土收缩、提高混凝土抗碳化和抗氯离子渗透性能的作用。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，更具体地，涉及一种利用人工砂和石粉制备的混凝土。

背景技术

随着科技的进步，对建筑材料的环保、质量和效率要求在逐渐提高。我国开始引入发达国家先进的建筑生产模式，其中最为火热的就是住宅产业化。国家明确提出了要推动建筑的工业化，推广适合工业化生产的预制装配式混凝土建筑体系，明确要求加快发展预制装配技术，提高建筑工业化技术集成水平。住宅产业化最大的特征就是大量采用预制装配式结构，混凝土预制件是预制装配式结构的最主要构件，而混凝土预制件的主要原材料之一是建筑砂子。作为混凝土的重要组成构件，每立方混凝土中砂子用量0.5吨以上。随着建筑行业的快速发展，天然河砂的使用量逐年增加，目前河砂面临枯竭，同时水洗海砂质量有难以保证，且同样破坏海洋资源。于是传统建筑企业开始寻找新的绿色途径，其中之一就是放弃河砂，转而利用人工砂这一更为环保的建筑材料。

但是，采用人工砂全部替代天然河砂对混凝土的工作性能和抗压强度具有一定的影响。因此，改善人工砂混凝土的工作性能和抗压强度具有一定的应用价值。

发明内容

本发明为了克服现有技术的上述不足，提供一种利用人工砂和石粉制备的混凝土。本发明通过采用人工砂和石粉代替全部的天然河砂，在保证混凝土的工作性能和抗压强度的前提下，达到减少环境伤害和混凝土制造成本的目的。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种利用人工砂和石粉制备的混凝土，所述混凝土包括以下质量份数的原料：胶凝材料为340～480份，掺合料690～820份，粗骨料为990～1100份，水190～210份，减水剂为1～3份；所述胶凝材料为水泥和粉煤灰组成；所述掺合料为人工砂和石粉组成。其中，掺合料和粗骨料均是骨料，掺合料为细骨料。

人工砂主要通过人工生产，来源主要有岩石、矿山尾矿、工业废渣颗粒等。石粉是在人工砂生产过程中产生的，岩石在破碎过程中经过机械冲击、碾压、搓挤，必然会有大量的粉末产生。将石粉和人工砂作为掺合料，取代天然砂，提高了石粉的利用效率，且符合建筑行业的可持续发展。

将石粉作为掺合料，一方面石灰岩石粉中含有较多的处于游离状体的CaO、SiO₂、Al₂O₃，其中CaO与水反应后发生膨胀而自行硬化，而活性的SiO₂和Al₂O₃则会与水泥浆中水化产生的Ca(OH)₂反应生成水化硅酸钙及水化铝酸钙，反应中Ca(OH)₂晶体也被粒化，使混凝土与骨料的界面有更好的粘接效果。另一方面石粉的填充作用阻断了混凝土结构中的部分渗透通道，改善骨料与水化产物的界面结构及界面接触区的性能，使混凝土更为密实从而提高混凝土强度及耐久性。

优选地，所述胶凝材料中粉煤灰所占的质量比例为20%。

优选地，所述掺合料中石粉所占质量比例为5%～15%。

优选地，所述掺合料为I级配，细度模数为3.2，亚甲蓝值为1.1，石粉含量为3.3%，压碎指标为2.4%，不含有泥块和氯离子。