混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土，包括以下原料：水泥、砂、碎石、廢棄物煅燒料、外加劑和水，所述廢棄物煅燒料經(jīng)過以下方法制得：將廢混凝土和廢磚按照10:3的質(zhì)量比混合，破碎、研磨成小于30mm的碎粉，備用；將碎粉放入水中，泡2-3天，然后取出烘干；將烘干的碎粉在1000-1100℃下煅燒4-5h，冷卻后進(jìn)行研磨、篩分，分別取粒徑為0.15-3mm和5-10mm的煅燒產(chǎn)物，為廢棄物煅燒料。本發(fā)明混凝土可以使用含泥量高的砂為原料，通過外加劑的引入含泥量高的混凝土仍然能夠滿足建筑要求。此外，本發(fā)明還對(duì)廢混凝土和廢磚進(jìn)行了回收利用，變廢為寶，降低了成本，具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。
【專利說明】混凝土

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝土組合物，具體涉及一種含泥量高的混凝土，屬于混凝土技 術(shù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土是現(xiàn)代應(yīng)用最廣泛的建筑材料，其具有原料豐富、價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)單、強(qiáng) 度高、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)拌混凝土是混凝土的一種，是指由水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻 入的外加劑、礦物摻合料等組分按一定比例在攪拌站經(jīng)計(jì)量、拌制后出售的、并采用運(yùn)輸車 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)至使用地點(diǎn)的混凝土拌合物。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)環(huán)境影響較大，所以預(yù)拌混 凝土受到越來越多的關(guān)注。但是混凝土物料混合后隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)混 凝土流動(dòng)性、坍塌度損失、和易性等都會(huì)產(chǎn)生不良的影響，因此預(yù)拌混凝土需要在規(guī)定的時(shí) 間內(nèi)運(yùn)送到所需工地中，同時(shí)也對(duì)混凝土的性能提出了更高的要求。
[0003] 混凝土中，集料的體積占到60%以上，集料是混凝土中承受荷載、抵抗侵蝕和增強(qiáng) 混凝土體積穩(wěn)定性的重要組成材料，也是價(jià)格低廉的填充組分。普通混凝土中細(xì)集料是公 稱直徑小于5_的砂粒。研究表明，在建筑施工中混凝土的性能受到砂含泥量質(zhì)量指標(biāo)的 影響較大，泥的細(xì)度較小，硬度小且易團(tuán)聚，隨著含泥量的增加，細(xì)集料對(duì)水的需求量加大， 減水劑的用量也相應(yīng)加大，混凝土的初始坍落度變低，保坍性能和坍塌度損失也變差；泥土 團(tuán)聚或者包覆在集料表面，會(huì)阻礙集料和水泥的粘結(jié)，形成結(jié)構(gòu)薄弱區(qū)，降低混凝土強(qiáng)度； 泥的存在還會(huì)影響混凝土的抗碳化能力，降低混凝土的耐候性；并且如果泥團(tuán)聚會(huì)降低混 凝土局部的強(qiáng)度，造成安全隱患。通常含泥量超過5%的砂將無法使用，在預(yù)拌混凝土中，因 為要保證混凝土的坍塌度損失、流動(dòng)性和和易性，因此泥的存在更為致命。
[0004] 此外，在房屋重建的過程中，廢舊的樓房拆遷會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢棄物，這些廢的 混凝土材料或磚塊如果直接丟棄不僅會(huì)造成很大的環(huán)境污染，還會(huì)浪費(fèi)許多有用資源，如 果能將其重新利用，會(huì)有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。
[0005] 為了保證混凝土的性能，可以加入各種不同性能的外加劑調(diào)整、改善混凝土的性 能。目前已有的混凝土外加劑可以起到減少拌合用水、增加工作性、控制凝結(jié)時(shí)間、早強(qiáng)、增 強(qiáng)、耐久、染色、引氣等作用，但外加劑一般都性能單一，不能滿足多種需求，并且也沒有能 夠有效降低高含泥量砂對(duì)混凝土性能影響的外加劑。通過外加劑的使用以及混凝土配方的 優(yōu)化，可以使預(yù)拌混凝土應(yīng)用前景更為廣闊。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種混凝土，該混凝土中通過外加劑的加入可以使高含泥量的砂可 以用于混凝土中，同時(shí)在混凝土中加入部分固體廢棄物代替混凝土的成分，降低了成本。
[0007] 為了降低泥的存在對(duì)混凝土性能的影響，發(fā)明人研究了特殊的外加劑，通過外加 劑的作用，可以降低泥土的團(tuán)聚和對(duì)集料的包裹，使泥土對(duì)混凝土性能的影響得到降低。同 時(shí)，本發(fā)明還將廢棄混凝土通過處理重新進(jìn)行利用，即降低了成本，又防止了資源浪費(fèi)。本 發(fā)明具體技術(shù)方案如下： 一種混凝土，其特征是包括以下原料：水泥、砂、碎石、廢棄物煅燒料、外加劑和水，所 述廢棄物煅燒料經(jīng)過以下方法制得：將廢混凝土和廢磚按照10:3的質(zhì)量比混合，破碎、研 磨成小于30_的碎粉，備用；將碎粉放入水中，泡2-3天，然后取出烘干；將烘干的碎粉在 1000-1100°C下煅燒4-5h，冷卻后進(jìn)行研磨、篩分，分別取粒徑為0. 15-3mm和5-10mm的煅燒 產(chǎn)物，為廢棄物煅燒料。
[0008] 上述混凝土中，所述砂的粒徑為0. 075-4. 0mm，所述碎石的粒劑為4. 75-25mm。
[0009] 上述混凝土中，所用的砂可以為含泥量較高的砂，砂中泥的含量小于等于10%時(shí) 所得混凝土性能均能滿足要求，砂中不含泥最佳。
[0010] 上述混凝土中，各原料配比如下：水泥300_450kg/m3、砂425_460kg/m 3、碎石 900-1000kg/m3、粒徑0. 15-3_的廢棄物煅燒料100-150kg/m3、粒徑5-10_的廢棄物煅燒 料370-420kg/m 3,外加劑為水泥質(zhì)量的5-6%，水灰比0. 4。
[0011] 上述混凝土中，各原料優(yōu)選配比如下：水泥400kg/m3、砂435kg/m 3、碎石930kg/m3、 粒徑0. 15-3mm的廢棄物煅燒料130kg/m3、粒徑5-10mm的廢棄物煅燒料390kg/m3,外加劑為 水泥質(zhì)量的5-6%，水灰比0. 4。
[0012] 上述混凝土中，所述外加劑由以下重量份的原料組成：聚羧酸系減水劑40-50份、 纖維素接枝殼聚糖15-20份，煙道沉積物15-20份，硅烷偶聯(lián)劑5-10份，聚乙烯吡咯烷酮 1-5份、碳化硅1-5份、空心玻璃微珠3-6份、二氧化硅包覆二氧化鈦5-10份、明膠粉2-8 份，優(yōu)選由以下重量份的原料組成：聚羧酸系減水劑45份、纖維素接枝殼聚糖16份，煙道沉 積物16份，硅烷偶聯(lián)劑6份，聚乙烯吡咯烷酮3份、碳化硅2份、空心玻璃微珠5份、二氧化 硅包覆二氧化鈦8份、明膠粉5份。
[0013] 上述混凝土中，外加劑中的煙道沉積物在使用前經(jīng)過以下預(yù)處理：取火焰窯生產(chǎn) 硼硅酸鹽玻璃時(shí)煙道中的沉積物，將沉積物磨成細(xì)粉，放入沉積物4質(zhì)量倍的水中，超聲 30min，然后過濾、干燥，得處理好的煙道沉積物。
[0014] 該外加劑的制備方法為：將除了聚羧酸系減水劑以外的原料按配比混合均勻，裝 袋備用，作為固體成分；聚羧酸系減水劑單獨(dú)包裝，作為液體成分；使用時(shí)將固體成分與聚 羧酸系減水劑按照配比加入混凝土中即可。
[0015] 混凝土的制備方法為：將水泥、砂、碎石、廢棄物煅燒料、外加劑和水混合，攪拌均 勻后制得混凝土拌合物，經(jīng)澆鑄、振實(shí)、養(yǎng)護(hù)，得混凝土。
[0016] 本發(fā)明使用發(fā)明人自行研發(fā)的外加劑，該外加劑的加入保證了混凝土的流動(dòng)性、 減少了混凝土的坍塌度損失、提高了混凝土的和易性。此外，外加劑中成分的存在還能改善 泥土的吸附狀態(tài)，降低含泥量對(duì)混凝土、減水劑的影響，從而使高含泥量的砂可以用于混凝 土中。本發(fā)明混凝土外加劑適用于各種高含泥量混凝土，也適合于預(yù)拌混凝土。
[0017] 本發(fā)明外加劑中，用纖維素對(duì)殼聚糖進(jìn)行接枝，可以與聚羧酸鹽減水劑共同起到 減水的作用，并且纖維素和殼聚糖中的基團(tuán)可以降低泥土對(duì)聚羧酸鹽的影響，減少減水劑 的用量。
[0018] 外加劑中的煙道沉積物指的是用火焰加熱方式生產(chǎn)硼硅酸鹽玻璃時(shí)，沉積在煙道 中的揮發(fā)性物質(zhì)。煙道沉積物中含有氯化鈉、氧化硼、二氧化硅、氧化鋁等成分，經(jīng)過處理， 將一部分氯化鈉除去，減少了過多的氯化鈉的腐蝕作用，剩余的氯化鈉、氧化硼、氧化鋁等 可以起到防凍和緩凝的作用。另外二氧化硅對(duì)泥土有一定的吸附和分散的作用，阻止泥土 包裹在集料表面和團(tuán)聚，減少了水的用量，增加了混凝土的和易性和流動(dòng)性，也減輕了泥土 對(duì)混凝土強(qiáng)度和耐候性的影響。
[0019] 外加劑中的硅烷偶聯(lián)劑和聚乙烯吡咯烷酮為有機(jī)物質(zhì)，聚乙烯吡咯烷酮有一定的 粘度，可以增強(qiáng)各成分之間的粘結(jié)性，硅烷偶聯(lián)劑與水反應(yīng)會(huì)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)混凝土的 保水性和流動(dòng)性，保證預(yù)拌混凝土的坍塌度損失。
[0020] 外加劑中的碳化硅強(qiáng)度高、耐候性好，可以提高混凝土的強(qiáng)度和耐候性。
[0021] 外加劑中的空心玻璃微珠具有一定的隔熱作用，還能使各成分分散均勻。
[0022] 外加劑中的二氧化硅包覆二氧化鈦可以增加混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)可以吸附泥土， 降低泥土對(duì)減水劑、集料等的吸附，降低泥土對(duì)混凝土的影響，同時(shí)金紅石型二氧化鈦能反 射可見和紅外區(qū)的太陽光，增強(qiáng)混凝土的使用壽命。
[0023] 外加劑中少量的明膠粉具有一定的粘結(jié)性，可以吸附砂漿中的泥土，此外凝膠吸 收后會(huì)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以使各成分在較少水的情況下結(jié)合良好，減少離析、泌水情況的發(fā) 生。
[0024] 本發(fā)明在混凝土配方中加入了部分建筑廢棄混凝土和廢磚，經(jīng)過特殊的處理，將 它們分別取代部分砂和碎石，變廢為寶，降低了成本。并且通過配比的調(diào)整，混凝土性能未 受到太大影響。
[0025] 本發(fā)明提供了一種高含泥量的混凝土，該混凝土可以使用含泥量高的砂為原料， 通過外加劑的引入含泥量高的混凝土仍然能夠滿足建筑要求。此外，本發(fā)明還對(duì)廢混凝土 和廢磚進(jìn)行了回收利用，變廢為寶，降低了成本，具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，應(yīng)該明白的是，下述說明僅是 為了解釋本發(fā)明，并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。如無特別說明，下述組分均為重量份。
[0027] 下述實(shí)施例中，所用殼聚糖購自濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司，所用纖維素 為濟(jì)南源茂化工有限公司的木質(zhì)纖維素。
[0028] 下述實(shí)施例中，所用減水劑為本公司銷售的FCA-聚羧酸高性能減水劑，性能如 下：

【權(quán)利要求】
1. 一種混凝土，其特征是包括以下原料：水泥、砂、碎石、廢棄物煅燒料、外加劑和水， 所述廢棄物煅燒料經(jīng)過以下方法制得：將廢混凝土和廢磚按照10:3的質(zhì)量比混合，破碎、 研磨成小于30_的碎粉，備用；將碎粉放入水中，泡2-3天，然后取出烘干；將烘干的碎粉 在1000-1100°C下煅燒4-5h，冷卻后進(jìn)行研磨、篩分，分別取粒徑為0· 15-3mm和5-10mm的 煅燒產(chǎn)物，為廢棄物煅燒料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土，其特征是：所述砂的粒徑為0. 075-4. 0_，所述碎石 的粒劑為4. 75-25mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土，其特征是：所述砂的含泥量為0-10%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土，其特征是各原料配比如下：水泥300-450kg/m3、砂 425_460kg/m 3、碎石 900-1000kg/m3、粒徑 0. 15_3mm 的廢棄物鍛燒料 100-150kg/m3、粒徑 5-10mm的廢棄物煅燒料370-420kg/m3,外加劑為水泥質(zhì)量的5-6%，水灰比0. 4。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土，其特征是各原料配比如下：水泥400kg/m3、砂435kg/ m3、碎石930kg/m3、粒徑0. 15-3mm的廢棄物煅燒料130kg/m3、粒徑5-10mm的廢棄物煅燒料 390kg/m3,外加劑為水泥質(zhì)量的5-6%，水灰比0. 4。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土，其特征是所述外加劑由以下重量份的原料組成：聚 羧酸系減水劑40-50份、纖維素接枝殼聚糖15-20份，煙道沉積物15-20份，硅烷偶聯(lián)劑 5-10份，聚乙烯吡咯烷酮1-5份、碳化硅1-5份、空心玻璃微珠3-6份、二氧化硅包覆二氧化 鈦5-10份、明膠粉2-8份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土，其特征是所述外加劑由以下重量份的原料組成：聚 羧酸系減水劑45份、纖維素接枝殼聚糖16份，煙道沉積物16份，硅烷偶聯(lián)劑6份，聚乙烯 吡咯烷酮3份、碳化硅2份、空心玻璃微珠5份、二氧化硅包覆二氧化鈦8份、明膠粉5份。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的混凝土，其特征是：外加劑中的煙道沉積物在使用前經(jīng) 過以下預(yù)處理：取火焰窯生產(chǎn)硼硅酸鹽玻璃時(shí)煙道中的沉積物，將沉積物磨成細(xì)粉，放入沉 積物4質(zhì)量倍的水中，超聲30min，然后過濾、干燥，得處理好的煙道沉積物。
【文檔編號(hào)】C04B18/30GK104058674SQ201410322447
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】肖維錄 申請(qǐng)人:日照弗爾曼新材料科技有限公司