一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土，屬于混凝土材料技術(shù)領(lǐng)域，其所用原料按重量份計包括：水泥1份，鋼渣0.1~0.15份，石粉0.1~0.15份，粗骨料2.80~3.30份，細(xì)骨料1.70~2.10份，水0.41~0.45份。本發(fā)明以粗骨料為嵌鎖結(jié)構(gòu)，同時又將工業(yè)廢棄的鋼渣磨細(xì)后代替部分水泥、石粉作為填充料，不僅可以減少廢棄物的排放，減少水泥用量，從而減少因制造水泥而產(chǎn)生的大量二氧化碳排放，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的，且制備出的混凝土具有密實(shí)度良好、耐磨、抗彎折等多種性能，適于大量推廣應(yīng)用。
【專利說明】
一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于混凝土材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土是世界上用途最廣、用量最大的建筑材料，其對資源消耗、特別是一次性能源消耗相當(dāng)大。隨著地球環(huán)境惡化，能源日趨緊張，環(huán)保要求越來越高，以工業(yè)廢棄物取代部分水泥制造高性能混凝土已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。利用工業(yè)廢棄物制備混凝土不僅可以減少廢棄物的排放，又可以減少水泥用量，從而減少因制造水泥而產(chǎn)生的大量二氧化碳排放。同時，雖然目前已有把鋼渣磨細(xì)應(yīng)用于制備混凝土或?qū)⑹厶钊牖炷恋难芯?，但以粗骨料為嵌鎖結(jié)構(gòu)者，同時又利用磨細(xì)鋼渣代替水泥、石粉作為填充料制備高性能混凝土目前還沒有相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土，其以粗骨料為嵌鎖結(jié)構(gòu)，同時又將工業(yè)廢棄的鋼渣磨細(xì)后代替部分水泥、石粉作為填充料制備而成，具有密實(shí)度良好、耐磨、抗彎折等多種性能，是一款新型高性能混凝土。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土，其所用原料按重量份計包括:水泥I份，鋼渣0.1?0.15份，石粉0.1?0.15份，粗骨料2.80-3.30份，細(xì)骨料I.70-2.1份，水0.41?0.45份。
[0005]所述水泥為娃酸鹽水泥或普通娃酸鹽水泥，其強(qiáng)度等級為42.5?52.5MPa ；
所述鋼渣經(jīng)熱悶、磁選處理，其細(xì)度2 400m2/kg，其中f-CaO含量< 3%，活性S12、Al2O3
的含量不低于85%;
所述石粉的細(xì)度為200?400目；
所述粗骨料為規(guī)格5-30_的碎石，其針片狀顆粒含量<5%;其中，不同粒徑規(guī)格碎石的質(zhì)量比為 20~30mm: 10~20mm:5~10mm:3~5mm=70.4%: 16.9%:7.0%:5.7%，剩余空隙率為 32.6%，是采用材料振實(shí)測試儀器，通過振動填充試驗(yàn)確定的；
所述細(xì)骨料為河砂，中砂，細(xì)度模數(shù)大于2.7;
所述水為能飲用的自來水或pH值不小于4的非酸性水。
[0006]其原料中還含有減水劑，具體為聚羧酸高效減水劑，其摻量為混凝土總重的1.3%。
[0007]本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn):
(I)較傳統(tǒng)混凝土而言，本發(fā)明以5-30mm的碎石作為粗骨料，碎石棱角性明顯，內(nèi)部孔隙較少，孔隙率較低，組成骨料架構(gòu)易產(chǎn)生干涉，吸水性較小，強(qiáng)度相對較好。更重要的是，本發(fā)明利用振實(shí)測試儀器通過多級、多層次的振實(shí)填充實(shí)驗(yàn)確定適宜作為嵌鎖結(jié)構(gòu)的粗骨料。其中，一級振動填充為20~30mm和10?20mm，二級為20~30mm、10?20mm和5?10mm，三級為20?30mm、1?20mm、5?I Omm和3?5mm，不同粒徑規(guī)格碎石的質(zhì)量比為20?30mm: 10?20mm: 5?1mm: 3?5mm=70.4%: 16.9%:7.0%:5.7%，剩余空隙率小于36%，其可使砂和水泥漿的體積占混凝土總體積36?40%就能夠完全包裹粗骨料，并具有較好的流動性，且嵌鎖結(jié)構(gòu)可以減少水泥漿用量，節(jié)省水泥，提高混凝土的強(qiáng)度。
[0008](2)與中國專利(CN 102807347A)相比，本發(fā)明所用鋼渣經(jīng)過熱悶、磁選處理，首先去除了 f-CaO，解決了因f-CaO大量存在而帶來混凝土硬化后體積安定性不良的問題;其次，磁選后去除了鋼渣中含鐵成分，使鋼渣更易被磨細(xì)，鋼渣比表面積更高，更有利于混凝土密實(shí)度和耐久性等；同時，因鋼渣具有活性S12、A1203等成分，使其活性較高，能夠參與二次水化反應(yīng)，在鋼渣磨細(xì)后代替部分水泥，使混凝土的整體強(qiáng)度不會下降，甚至后期強(qiáng)度(28d以后)比不摻雜的更高。
[0009](3)本發(fā)明中采用石粉作為填充料，有足夠的細(xì)度，在混凝土攪拌成型時，其可增加混凝土流動性，同時也可以填充水泥硬化后微小的孔隙。
[0010](4)本發(fā)明中鋼渣和石粉不僅可以減少廢棄物的排放，減少水泥用量，從而減少因制造水泥而產(chǎn)生的大量二氧化碳排放，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的，且制備出的混凝土具有密實(shí)度良好、耐磨、抗彎折等多種性能，造價低，適于大量推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0012]實(shí)施例中所用水泥為娃酸鹽水泥或普通娃酸鹽水泥，其強(qiáng)度等級為42.5?52.5MPa;
所用鋼渣經(jīng)熱悶、磁選處理，其細(xì)度2 400m2/kg，其中f-CaO含量< 3%，活性S12、Al2O3的含量不低于85%;
所用石粉的細(xì)度為200?400目；
所用粗骨料為規(guī)格5_30mm的碎石，其針片狀顆粒含量<5%;采用材料振實(shí)測試儀器(CN202275032U)，經(jīng)振動填充試驗(yàn)確定的不同粒徑規(guī)格碎石的質(zhì)量比為20?30mm: 10?20mm: 5?10mm:3~5mm=70.4%: 16.9%:7.0%:5.7%，剩余空隙率小于 36%;
所用細(xì)骨料為河砂，中砂，細(xì)度模數(shù)大于2.7;
所用水為能飲用的自來水或pH值不小于4的非酸性水；
其原料中還含有減水劑，具體為聚羧酸高效減水劑，其摻量為混凝土總重的1.3%。
[0013]實(shí)施例1
一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土，其所用原料按重量份計包括:硅酸鹽水泥I份，鋼渣0.1份，石粉0.1份，粗骨料2.94份，細(xì)骨料1.80份，水0.41份。
[0014]所得混凝土的坍落度為23cm，28天強(qiáng)度為53.5MPa，28天碳化深度值為0.72mm，28天混凝土單位面積的磨耗量為1.05kg/m2。
[0015]實(shí)施例2
一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土，其所用原料按重量份計包括:硅酸鹽水泥I份，鋼渣0.12份，石粉0.13份，粗骨料3.30份，細(xì)骨料1.70份，水0.43份。
[00?6] 所得混凝土的i丹落度為16cm，28天強(qiáng)度為48.5MPa，28天碳化深度值為0.63mm,天混凝土單位面積的磨耗量為1.14kg/m2o
[0017]實(shí)施例3
一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土，其所用原料按重量份計包括:普通硅酸鹽水泥I份，鋼渣0.15份，石粉0.15份，粗骨料2.80份，細(xì)骨料2.10份，水0.45份。
[00? 8] 所得混凝土的i丹落度為15cm，28天強(qiáng)度為51.8MPa，28天碳化深度值為0.40mm，28天混凝土單位面積的磨耗量為0.80kg/m2o
[0019]本發(fā)明提供的高性能混凝土具有良好的耐久性，其28天碳化深度值為0.40?
0.72mm，28天混凝土單位面積的磨耗量為0.80-1.14 kg/m2，遠(yuǎn)小于目前普通混凝土相關(guān)規(guī)范中對碳化深度和磨耗量要求值。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土，其特征在于:其所用原料按重量份計包括:水泥I份，鋼渣0.1?0.15份，石粉0.1?0.15份，粗骨料2.80-3.30份，細(xì)骨料1.70-2.10份，水0.41?0.45份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土，其特征在于:所述水泥為娃酸鹽水泥或普通娃酸鹽水泥，其強(qiáng)度等級為42.5?52.5MPa ； 所述鋼渣經(jīng)熱悶、磁選處理，其細(xì)度2 400m2/kg，其中f-CaO含量<3%，活性Si02、Al203的含量不低于85%; 所述石粉的細(xì)度為200?400目； 所述粗骨料為規(guī)格5_30mm的碎石，其針片狀顆粒含量<5%;其中，不同粒徑規(guī)格碎石的質(zhì)量比為 20~30mm: 10?20mm: 5?1mm: 3?5mm=70.4%: 16.9%:7.0%:5.7%，剩余空隙率為 32.6%； 所述細(xì)骨料為河砂，中砂，細(xì)度模數(shù)大于2.7; 所述水為能飲用的自來水或pH值不小于4的非酸性水。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有嵌鎖結(jié)構(gòu)的鋼渣/石粉高性能混凝土，其特征在于:其原料中還含有減水劑，具體為聚羧酸高效減水劑，其摻量為混凝土總重的1.3%。
【文檔編號】C04B14/04GK105859215SQ201610210498
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】田爾布, 王逢朝, 連躍宗, 康海鑫
【申請人】三明學(xué)院