[发明专利]一种全固废高强抗弯折混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种全固废高强抗弯折混凝土，包括固废原料、凝胶材料、增塑剂、增强剂和掺合料，其按重量配比如下：(1)固废原料：粉煤灰为60％～70％，电石渣为10％～20％，脱硫石膏为4％～10％；(2)凝胶材料：熟料为5％～7％；(3)增塑剂：聚合物为1％～5％；(4)增强剂：聚丙烯纤维为3％～10％；(5)掺合料：超细沸石粉为5％；(6)水5％～7％。本发明完全采用工业固体废弃物，制备得到的混凝土具有高强度、高韧性、高抗弯折性和高耐久性等特点，是一种用途广泛的环保型建筑材料。

技术领域

本发明涉及环保型建筑材料领域，具体讲，涉及一种全固废高强抗弯折混凝土及其制备方法。

背景技术

由于混凝土具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单等特点，使其成为当代建筑领域最为重要的材料之一，因而混凝土的使用量越来越大。此外，混凝土的高强性、高韧性、高抗裂性、高耐久性和轻质量，是未来土木建筑领域对混凝土材料性能要求的发展趋势。目前土木工程上应用的普通混凝土是一种准脆性材料，掺入合适纤维等聚合物虽然在一定程度上改善了其抗拉、抗弯强度和断裂性能，但是混凝土中聚合物面临长期抗老化性能不良的问题。而普通混凝土的单位体积质量大、笨重等问题，对于其使用在诸多方面受到限制，增加了人力、物力的损耗。

随着工业的发展，大量煤炭随之被燃烧掉，粉煤灰作为一种固体废弃物，随着煤炭燃烧产生的烟道气排放而进入大气。粉煤灰中包含大量的二氧化硅和三氧化二铝等有用资源，若不对其进行收集和妥善处理，将会造成资源浪费与环境污染。因此粉煤灰的综合利用，变废为宝，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是缓解我国环境污染压力、资源缺乏的重要手段。粉煤灰的微观形态为空心球结构，这赋予了粉煤灰质量轻、密度低等物理特性，本发明充分利用粉煤灰的物理化学性质，制备了一种具有高强性、高韧性、高抗裂性、高耐久性的混凝土。

中国专利公开号CN1491917A涉及一种高强轻集料混凝土的制备方法，其特征是：由如下步骤实现：1).轻集料的预处理：a).预处理水泥浆体的准备，预处理水泥浆体由水泥、超细掺合料、水溶性聚丙烯酸乳液、减水剂FDN、水组成；b).把轻集料放入上述预处理水泥浆体中搅拌1～3min后取出，在相对湿度90±5％，温度20±3℃条件下养护1～3天，待用；2).轻集料混凝土的制备：高强轻集料混凝土，由预处理后的轻集料、水泥、细集料、硅灰、减水剂FDN、水组成；按比例搅拌均匀制成浆体，即得产品。它能够有效提高轻集料颗粒强度、降低吸水率，显著增加轻集料混凝土强度和改善轻集料混凝土泵送施工性能。该方法制备时间长、工艺复杂，所用到的超细掺合料要经过反复球磨，制备成本高、能耗高，不利于工业化大规模生产。

中国专利公开号CN106145812A涉及一种环保混凝土，主要以硅酸盐水泥、废砂、石英砂、废石子、碎石、矿粉、粉煤灰、碳纤维、废胶粉、三乙醇胺、木质素磺酸钠、萘系高效减水剂、丙烯酸酯乳液、水、负离子粉、改性沸石按照一定比例混合制得。制品的净化空气能力好，机械性能高，但是粉煤灰的利用率相对较低，且工艺复杂，不能得到粉煤灰废弃物的充分利用，也不是和工业上大量生产。

中国专利公开号CN101367635A涉及一种利用流化床燃煤固硫灰渣制备的全固废低标号混凝土材料，主要以流化床燃煤固硫灰渣、电石渣、磷石膏、砂和石子按照一定比例混合制得。制品成本低，节约土地资源，但是其抗压性能低，且原料磷石膏可酸化土地，利用率低，不适合建筑中使用。

为了克服上述缺陷，本发明提出一种全固废高强抗弯折混凝土，解决上述实际应用中的难题。该材料以粉煤灰为主要原料，其制备工艺简单、能耗低，制得混凝土具有高强性、高韧性、高抗裂性和高耐久性等特点，是一种在未来有广阔应用前景的环保型建筑材料。

发明内容

本发明的目的是完全采用工业固体废弃物，制备一种具有高强度、高韧性、高抗弯折性和高耐久性等特点的混凝土，作为一种用途广泛的环保型建筑材料。

为了实现本发明的目的，采用的技术方案为：