[发明专利]预拌环保节能型混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种以废混凝土破碎成的再生粗集料和工业废渣加工成的矿物掺合料等为主要原料的预拌环保节能型混凝土及其制备方法。

背景技术

据统计，我国每年产生的废混凝土总量(混凝土生产过程、建筑施工过程以及建筑拆除过程中的废混凝土之和)将达12000万吨以上。随着我国经济建设步伐的进一步加快，废混凝土的总量还将增加。将废混凝土破碎后作为再生集料不但能解决天然集料资源紧张问题，利于集料产地环境保护，而且可以减少城市废混凝土的堆放、占地以及由此带来的环境污染问题，实现混凝土生产的再生与循环利用，保证建筑业的可持续发展。

美国、日本和欧洲等发达国家和地区对建筑垃圾尤其是废混凝土等的再生循环利用研究开展得较早，目前废混凝土的再生利用率均在90％以上。而我国目前建筑垃圾资源化再生循环利用步伐缓慢，综合高效利用率尚不足5％。为此，将再生粗集料应用于商品混凝土，开发预拌环保节能型混凝土，可极大地推广预拌环保节能型混凝土在工程中的应用，提高废混凝土作为一种资源循环再生利用的效率。

硅酸盐水泥混凝土在本世纪仍然将会是最主要的建筑材料。近年来我国国民经济稳步快速增长，社会经济发展需要巨量的水泥混凝土。我国水泥用量在未来几年里很有可能超过12亿吨/年，水泥消耗量将超过世界总量的1/2。利用工业废渣加工成的矿物掺合料部分取代水泥用于生产混凝土，可以减轻工业废渣，如粉煤灰、矿渣和钢渣等的占用土地及环境污染问题，减少水泥用量及水泥生产过程中的能源、资源消耗和污染气体排放量，还可以提高水泥混凝土的耐久性能。因而，充分利用工业废渣用于生产水泥混凝土，是水泥混凝土行业可持续发展中的重要方向。

同天然粗集料相比，再生粗集料的吸水率大、表观密度小，而且废混凝土来源不同时，再生粗集料的性能差异较大。普通混凝土的配合比设计方法不再适用于预拌环保节能型混凝土。而且在配制预拌环保节能型混凝土时，往往需要加入各种矿物掺合料、外加剂，同时对搅拌工艺和计量设备要求也较高。由此可见，开发预拌环保节能型混凝土技术也是预拌环保节能型混凝土这种材料的制备技术的特点所决定的。

发明内容

现有技术中已有采用再生粗集料制备混凝土的方法，但是其废料(包括再生粗集料和工业废渣)利用率未能达到单位体积混凝土质量的30％，且因未达到高工作性能和高耐久性能等要求，而未能实现预拌方式和大面积推广的目的。

本发明的目的是提出一种具有较高工作性能、耐久性能和强度的预拌环保节能型混凝土及其制备方法，利用废料在单位体积混凝土质量的30％以上，且该种产品具有良好的工作性能和耐久性能，强度较高，适合搅拌车运输、泵送方式，可广泛用于道路工程和结构工程等中。

本发明提出的预拌环保节能型混凝土，以废混凝土破碎成的再生粗集料、工业废渣加工成的矿物掺合料以及水泥等为主要成分，同时使用天然石子、砂子加水和外加剂搅拌而成，其按质量的配方如下：水泥5-20％；矿物掺合料5-20％；水5-20％；砂25-45％；天然石子0-20％；再生粗集料25-50％；外加剂0.01-1％，百分比总和满足100％。

上述预拌环保节能型混凝土混合料，各组份较为优选的配方为：

水泥：5-15％

矿物掺合料：5-15％

水：5-15％

砂：25-40％

天然石子：0-20％

再生粗集料：25-45％

外加剂：0.05-0.5％

以上材料按质量百分比计算其总和应满足100％。

其中对各组成份材料的品质要求如下：

水泥：普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥，等级32.5或42.5为宜。

再生粗集料：再生粗集料的粒径分布在5-31.5mm之间，其表观密度≥2200kg/m³，吸水率≤10％，砖类含量≤10％，同时其针片状颗粒含量、压碎指标等质量指标均满足上海市《再生混凝土应用技术规程》(DJ/TJ08-2018-2007)。

其中对搅拌机、泵车的要求如下：

搅拌设备：优先选用双卧轴强制式搅拌机。

泵送设备：优先选用S阀混凝土汽车泵。

本发明的混凝土混合料的制备步骤如下：