[发明专利]一种工业废渣微细骨料配制混凝土方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土的配制方法，特别是一种工业废渣微细骨料混凝土配制方法。

背景技术

我国钢铁、电力、化工等行业年平均排放的固态工业废弃物已达10多亿吨，具体有:粉煤灰2亿吨、矿渣近1亿吨、钢渣0.2亿吨、煤矸石2亿多吨、废弃混凝土及建筑垃圾10多亿吨、城市污泥0.5亿吨、工业尾矿2.6亿吨，目前我国固体废弃物综合利用率不到40%，已累积固体废弃物达70亿吨，占地约7万Km2造成极大的环境污染与土地资源浪费。在上述工业废弃物中，除了矿渣得到很好利用外，总量多达数亿吨的粉煤灰、钢渣、煤矸石、废弃混凝土及建筑垃圾有效利用率很低。

两型社会的建设迫切需要实现对这些工业废弃物进行深加工、充分发挥其潜在活性，使之成为水泥和水泥基材料中能够调节性能的辅助性胶凝材料，大掺量替代水泥，以减少水泥工业生产过程中的资源消耗与污染排放，为改善人类居住环境做出重要贡献。

普通水泥混凝土是由砂石骨料、水泥、水、矿物掺合料和混凝土外加剂组成。由于粗骨料的空隙由砂浆填充、砂子的空隙由水泥净浆填充。目前虽然普遍认为混凝土的强度取决于W/C，和水泥用量无关，但由于砂子的粒径范围和水泥颗粒的粒径范围相差较大，填充砂子间隙的水泥用量依然很大以保证混凝土的结构密实。如果在砂子的粒径范围和水泥颗粒的粒径范围之间再插入一个粒级使从骨料到水泥形成连续级配，则可以在保证混凝土强度和和易性的基础上大大降低水泥的用量。

发明内容

本发明的目的是要提供一种工业废渣微细骨料混凝土配制方法，解决充填水泥的用量，提高混凝土强度和改善混凝土的和易性能的问题。

本发明的目的是这样实现的：在普通混凝土基准配合比的基础上，将工业废渣破碎至小于砂子的粒径范围，使其在砂子、工业废渣和水泥之间形成连续级配，以微细工业废渣和石子分别以重量比等量取代10%的细骨料和10-20%的水泥；

配制方法包括：材料制备、计算配合比和基准配合比，具体方法过程如下：

（1）材料制备：将工业废渣破碎至通过0.3mm方孔筛，如为粉煤灰等粉料则可不需破碎直接使用，如原料潮湿需先烘干再破碎；

（2）计算配合比：在普通混凝土原基准配合比的基础上以重量比微细工业废渣和石子分别等量取代10-15%的细骨料和20%的水泥，其他拌制材料保持不变，调整后的配合比即为新的混凝土计算配合比；

（3）基准配合比：从20%的水泥全部由石子取代开始试配，检测新拌混凝土的和易性，如果混凝土的粘聚性或保水性不好，则减少取代水泥部分的石子用量，相应等量增加微细工业废渣用量，直至拌制混凝土的粘聚性和保水性良好；如果新拌混凝土的流动性不足，则降低微细工业废渣对细骨料的取代率，由此调整得到的满足新拌混凝土和易性的配合比为基准配合比。

所述的工业废渣可以为粉煤灰、赤泥、建筑垃圾、人工砂中的粉料、再生混凝土破碎后的粉料、尾矿砂、煤矸石、采石场碎石屑等对混凝土无害的活性和惰性工业废渣，对于块状材料需破碎至通过0.3mm方孔筛，其中粒径小于0.15mm的粉料占80%以上，如为粉煤灰等粉料则可不需破碎直接使用，如原料潮湿需先烘干再破碎。

有益效果，由于采用了上述方案，本发明的混凝土配制方法具有以下效果：

1）取代率大，强度高：用微细工业废渣可以分别等量取代10-15%的细骨料和20%左右的水泥，按此发明配制的混凝土各龄期强度均相当或高于调整前混凝土强度，且对细骨料砂子的取代率越大、对水泥的取代率越小，混凝土强度越高，当对细骨料和水泥的取代率分别为10%和0%时，混凝土的强度可以提高1到2个强度等级。

2）材料制备工艺简单：仅需将工业废渣破碎至通过0.3mm方孔筛即可使用，如为粉煤灰等粉料则可不需破碎直接使用，制备工艺十分简单。

3）配制方法简单易行：在普通混凝土原基准配合比的基础上以重量比微细工业废渣和石子分别等量取代10-15%的细骨料和20%的水泥，经试配调整满足混凝土和易性要求即可。操作简单、方便，有利于工业化生产和推广应用。

4）原材料成本低廉易得：所述的工业废渣可以为粉煤灰、赤泥、建筑垃圾、人工砂中的粉料、再生混凝土破碎后的粉料、尾矿砂、煤矸石、采石场碎石屑等对混凝土无害的活性和惰性工业废渣，不仅成本低廉，而且具有广泛的可替代性，简单易得。

5）无毒副作用和良好的耐久性能：按本发明配制的混凝土水化热低，后期强度递延性好，抗冻、抗渗、抗硫酸盐侵蚀、抗化学侵蚀性强，耐久性好，对混凝土性能无不利影响等特点。