[发明专利]一种利用建筑弃土烧结微粉制备的生态混凝土及其混凝土制品的制备方法

说明书

本发明涉及一种利用建筑弃土烧结微粉制备的生态混凝土及其混凝土制品的制备方法，生态混凝土包括水泥100份、弃土烧结微粉5‑100份、天然砂200‑1200份、天然粗骨料200‑2000份、纳米CaCO₃ 0.1‑5份、再生PET纤维0.01‑10份、激发剂0.01‑20份、减水剂0.1‑5份、水30‑150份；制备方法为首先将建筑弃土研磨、筛分、与水混合，之后依次经过陈化、烧结固化、研磨，再与其他组分混合，最后经浇筑成型、脱模、养护过程，即制得混凝土制品。与现有技术相比，本发明不仅实现建筑弃土的高效和高附加值的资源化利用，同时降低对水泥和粉煤灰等胶凝材料的需求，是一种绿色可持续建筑材料。

技术领域

本发明属于土木工程材料技术领域，涉及一种利用建筑弃土烧结微粉制备的生态混凝土及其混凝土制品的制备方法

背景技术

随着我国经济快速发展和城镇化建设的推进，建筑物的新建和拆除过程中产生了大量的建筑垃圾，并且建筑垃圾排放量呈逐年增加的趋势。传统建筑垃圾的处置主要以堆放和填埋为主，这种粗放的建筑垃圾处置方式不可避免地产生了一系列环境和社会问题；因此，近年来我国对建筑垃圾进行资源化处置，实现其资源化产品的再生和再利用。现阶段，我国建筑垃圾的资源化处置技术，主要是将建筑垃圾中的废混凝土和废砖经过破碎和筛分处置，制备成不同粒径的再生骨料和再生粉体等再生原料，进而制备再生混凝土，我国在再生原料和再生混凝土领域已积累了较为丰富的理论基础和工程实践经验，取得显著成效。但是，对于建筑垃圾中占比超过50％的弃土的处置，现阶段我国仍主要以回填和露天堆放为主，存在较大的安全隐患，如深圳弃土滑坡事故频频发生。因此，急需研发针对建筑垃圾中弃土的高效资源化利用技术，实现建筑垃圾弃土的再利用。

建筑行业中混凝土材料及其制品应用广泛，而制备混凝土的主要原料是水泥，因此建筑行业对水泥工业有着严重的依赖性，但传统水泥工业具有高能耗和高CO₂排放等特点，不满足建筑行业绿色可持续的发展理念；同时，随着混凝土产业对粉煤灰等传统辅助胶凝材料的需求增大，传统辅助胶凝材料供应略显不足，且供应缺口将逐年增大。因此，急需研发一种绿色辅助胶凝材料，并可以较好的适用于混凝土的制备。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，并结合我国建筑垃圾中弃土资源化利用技术与新型辅助胶凝材料研发的紧迫性，而提供一种利用建筑弃土烧结微粉制备生态混凝土的方法，具体为提供一种利用建筑弃土制备的、可以作为辅助胶凝材料的活性弃土烧结微粉，并进一步提供基于该活性弃土烧结微粉的混凝土配方以及混凝土制品的制备方法，从而获得一种全新的、具有较高的环境效益与社会效益的建筑弃土应用路径，进而提高建筑弃土的资源化利用率，并解决建筑弃土用于混凝土制备的技术难题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种利用建筑弃土烧结微粉制备的生态混凝土，包括以下组分及重量份含量：

上述技术方案中，河砂、碎石作为骨料，弃土烧结微粉作为部分填充胶凝材料，纳米CaCO₃、再生PET纤维作为性能补充材料，相互配合，有助于混凝土性能的提升。其中，一定量弃土烧结微粉能够减小内摩擦阻力，增加混合物体系流动性，提升本发明中生态混凝土的抗碳化性。高活性的纳米CaCO₃参与生态混凝土中的水化反应，并与水化硅酸钙键合，促使混凝土结构更为紧密。再生PET纤维能够增加抗拉强度，抑制本发明中混凝土收缩，并提高混凝土的延性。

基于生态混凝土的力学性能和工作性能考虑，对配方进行优化，所述的混凝土混合料的优化配方包括以下组分及重量份含量：

基于制备混凝土的性能优选，对配方做进一步优化，所述的混凝土混合料的进一步优化配方包括以下组分及重量份含量：