[发明专利]一种废料制备的高性能混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土生产技术领域，更具体地说，它涉及一种废料制备的高性能混凝土。

背景技术

随着城市建设的发展和施工技术的进步，对混凝土品质指标提出了更高的要求，促进混凝土相向高性能方向发展。一些大型结构、铁路工程和市政工程设计中，较多出现了C50、C60等高性能混凝土。但是高性能的混凝土制作成本较高，与普通混凝土配合比相比，凝胶材料用量大，水泥用量相对较高。高效混凝土的成本偏高大大制约了高效混凝土的推广应用。

传统的混凝土需要选用碎石作为粗骨料，选用砂子作为细骨料，砂子是采用在河、湖等天然水域中形成和堆积的岩石碎屑，然而随着混凝土使用量越来越大，天然砂资源基本枯竭，因此亟需寻找一种合理地替代品。

与此同时，我国是铸件生产大国，铸件产量在世界上首屈一指，其中砂型铸造需要大量型砂才能进行生产，据统计，我国每生产1吨合格铸件可产生约1.2吨废砂。国内对铸造废砂的处理是有陆地处置和海洋处置，陆地处置主要采用堆积法、掩埋法，海洋处置主要是海洋倾倒。此外，随着国家基础建设的飞速发展，我国矿山被开采的力度显著加大，目前我国矿山剥离废石的堆存量打数百亿吨，仅露天矿山每年剥离废石就达4亿吨以上。这些废砂、废矿由于处置不当，不仅会导致工程灾害加剧、资源浪费、环境污染，也会给社会、经济、环境造成严重危害，与国民经济持续稳定发展息息相关。

现有，申请号为201210242642.8的中国发明专利《一种矿山废石透水混凝土及其制备方法》，其仅仅利用了废石，没有对废砂进行利用，并且抗压强度不高；文献《铸造废砂的再利用》，其中国分类号为TG221、文献标识码为A、文章编号为1000-8365(2010)10-1358-03，阐述了我国铸造废砂的再利用的现状，其中稍稍提及了铸造废砂制造的混凝土的问题，但是没有应用到实际生产；申请号为201210285198.3的中国发明专利《金属矿山废石混凝土》，虽然解决了这些问题，但是其利用金属矿山废石机制砂和金属矿山废石石子制作的混凝土，存在了混凝土收缩开裂引起裂缝问题，进而影响使用寿命。

因此，采用废砂、废石制作的高性能混凝土所引起的收缩开裂问题是亟需解决的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种废料制备的高性能混凝土，其采用废砂、废石制作而成，不仅经济环保，而且解决了收缩开裂的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种废料制备的高性能混凝土，以质量份数计，包括由以下的原料制备而成：水泥150～300份、粉煤灰100～200份、矿粉100～200份、废砂700～1000份、废石700～1000份、外加剂5～15份、水150～200份；其中，所述废砂为2区中砂，细度模数为2.3～2.5，平均粒径为0.5～0.35mm；所述废石的平均粒径为5.5～25mm。

所述废砂的MB值≤1.0％，石粉含量≤0.5，泥块含量≤0.4％。

所述废砂的表观密度≥2500Kg/m³，松散堆积密度≥1500Kg/m³。

所述废石的含泥量≤0.5％，泥块含量≤0.2％，针、片状颗粒含量≤6％。

所述废石的表观密度≥2650Kg/m³，松散堆积密度≥1500Kg/m³。

所述外加剂包括减水剂、保塑剂、抗离析剂和缓凝剂，所述减水剂、保塑剂、抗离析剂和缓凝剂的质量份数比为40～60∶30～40∶2～4∶10～20。

所述减水剂包括以下通式的共聚物I：

其中，a、b、c为共聚物重复单元的链节数，所述共聚物I的分子量为2000万～3000万。

所述保塑剂包括以下通式的共聚物II：

其中，d、e、f、g为共聚物重复单元的链节数，所述共聚物II的分子量为1500万～2000万。

所述抗离析剂包括以下通式的共聚物III：

其中，h、i、j为共聚物重复单元的链节数，所述共聚物III的分子量为20万～100万。

所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥。

本发明所述废砂经检验，该砂属2区中砂；放射性(内照射指数、外照射指数)符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》中建筑主体材料的要求；碱集料反应按照快速碱-硅酸反应检验，判定为无潜在碱-硅酸反应危害；其它检测项目符合GB/T14684-2011《建筑用砂》中II类机制砂的指标要求。