[发明专利]一种抗渗和抗碳化固废混凝土及其制备方法

说明书

一种抗渗和抗碳化固废混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域，由下述重量份的原料组成：42.5级普通硅酸盐水泥13份、磷渣粉3.5份、矿渣3.5份、外掺硅灰0.5份、脱硫石膏1.6份、机制砂9份、天然砂21份、天然岩石25~30份、钢渣骨料10~15份、煤矸石原料12~14份、减水剂0.1份。本发明充分利用各种固废，通过添加减水剂、其他激活剂、改变水胶比或降低水灰比等操作，使得利用固废制得的混凝土具有抗渗和抗碳化的性能，既可以利用固废，又可以生产高性能混凝土，具有良好的企业效益。

技术领域

本发明属于建筑材料制备技术领域，特别涉及一种抗渗和抗碳化固废混凝土及其制备方法。

背景技术

近年来，我国在矿山开采、金属冶炼、煤炭发电、化工生产上取得了巨大进步，但同时也排出了大量的工业废渣。工业废渣如不利用，大量堆积不仅占用土地资源，还造成大气污染、土壤污染、水资源污染，如何利用这些工业废渣成为待解决的问题。

随着自然资源的枯竭，国家为保证生态环境，逐步开始限制河砂的开采，部分省市已经完全禁止开采。目前可开采、利用的天然砂资源越来越少，完全不足以供应下游企业的需要，如何利用尾矿砂替代部分天然砂生产混凝土的同时又可以保证混凝土的质量，成为待解决的问题。

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物。同时煤矸石是中国排放量最大的工业固体废弃物之一，目前已累计堆放70多亿吨，不仅占用土地，而且对环境和生态造成了严重破坏，如何有效地将煤矸石掺入混凝土中再利用成为待解决的问题。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种抗渗和抗碳化固废混凝土及其制备方法，主要为了开发一种可综合利用多种固废、又可代替部分水泥、代替部分细集料和粗集料、同时又属于抗渗和抗碳化性能好的混凝土。

本发明采用的技术方案如下：

一种抗渗和抗碳化固废混凝土，由下述重量份的原料组成：42.5级普通硅酸盐水泥13份、磷渣粉3.5份、矿渣3.5份、外掺硅灰0.5份、脱硫石膏1.6份、机制砂9份、天然砂21份、天然岩石25~30份、钢渣骨料10~15份、煤矸石原料12~14份、减水剂0.1份。

进一步地，减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。

所述的抗渗和抗碳化固废混凝土的制备方法，包括如下制备方法：

步骤一：将硅酸盐水泥、磷渣粉、矿渣、硅灰和脱硫石膏共同进行研磨；

步骤二：将天然岩石、钢渣骨料经破碎机破碎和振动筛筛分后，取粒度直径为5-25mm连续级配的骨料碎石待用，同时将煤矸石原料单独破碎和筛分，接着将破碎后的煤矸石骨料在700℃条件下煅烧，取煅烧后的干燥煤矸石作预湿处理，加入质量为0.7×干燥后煤矸石质量×干燥后煤矸石的吸水率的水；

步骤三：将步骤一和步骤二制得的原料同天然砂和机制砂共同喂入搅拌机中进行搅拌，同时将减水剂与水混合搅拌制得混合溶液，接着将混合溶液倒入搅拌机内，搅拌时间不低于2min，直至浆体均匀饱满，待其养护好后即制得本混凝土。

进一步地，所述步骤一研磨后比表面积为275~445m²/kg。

进一步地，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，所述硅灰作为磷渣粉的激活剂。

进一步地，水胶比控制在0.37，水灰比控制在0.5。

进一步地，所述脱硫石膏与硅酸盐水泥和外掺料研磨比例为5：95。

与现有技术相比，本发明的优点与效果如下：