[发明专利]一种利用贝壳制备粗骨料的方法及其混凝土

说明书

本发明公开了一种利用贝壳制备粗骨料的方法及其混凝土，制备粗骨料的方法包括以下步骤：(1)将清洗后的贝壳用0.1‑1mol/L的盐酸浸泡2‑10h，再用水清洗除去贝壳表面残留的盐酸；(2)将盐酸浸泡后的贝壳过筛，得筛余物；(3)将筛余物用质量分数为5‑30%的水玻璃溶液浸泡10h以上后取出，经干燥后即得到粗骨料。该方法解决了将贝壳作为混凝土粗骨料的技术难题；该粗骨料成功应用于混凝土甚至是海水海砂混凝土中，直接利用贝壳、海水、海砂制备混凝土，免去了海水淡化、海砂淡化等工序，解决了长距离运输河砂、淡水、碎石的高成本问题，具有巨大的社会经济效益。

技术领域

本发明涉及一种利用贝壳制备粗骨料的方法及其混凝土，特别涉及一种利用海水海砂贝壳制作混凝土材料和产品的技术。

背景技术

十八大报告中提出“提高海洋资源开发能力，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”的战略，开发海洋是经济建设、社会发展、国家安全、促进能源结构调整和科技发展的重大需求。

我国海洋面积300万平方公里，岛屿总数达5000多个，对于沿海和近海地区，建筑用河砂和碎石日趋短缺。从内陆寻取砂源和碎石，不但运费高而且会损害河床并破坏矿山植被。对于远海地区的海工工程建设，目前面临着原材料长距离运输、淡水、河砂和石料缺乏的难题。我国南海上的岛屿离岸距离最远超过1500km，东海上的岛屿离岸距离最远约为530km，如果从陆地上运送淡水、河砂，石料等材料将耗费大量人工和成本；

因未经处理的海砂含泥量高、海水中化学物质复杂等原因，直接利用海水、海砂和贝壳生产混凝土存在工作性能不稳定和抗冻性能差的问题，而且海水中主要成分氯化物和硫酸盐等盐类，可能会导致海水海砂混凝土早凝，轻则影响混凝土施工，严重时甚至可能造成工程事故。

最重要的是，未经处理的贝壳等粗骨料的表面含有泥沙，与混凝土中的其他组分不能牢固的胶结在一起，直接使用贝壳作为粗骨料将导致混凝土界面结合性能差，混凝土工作性差等问题。

还有一点不容忽视，贝壳呈蜂窝多孔状，混凝土浆体会进入贝壳的孔隙中，导致浆体量减少，需水量大，混凝土强度不足等问题，最终导致混凝土无法使用。

发明内容

本发明解决的技术问题是，就地取材，利用海洋资源贝壳作为制备混凝土的粗骨料，并将这种贝壳作为粗骨料制备的混凝土用于海洋工程中。

本发明的技术方案是，提供一种利用贝壳制备粗骨料的方法，包括以下步骤：

(1)将清洗后的贝壳用0.1-1mol/L的盐酸浸泡2-10h，再用水清洗除去贝壳表面残留的盐酸；

(2)将盐酸浸泡后的贝壳过筛，得筛余物；

(3)将筛余物用质量分数为5-30％的水玻璃溶液浸泡10h以上后取出，经干燥后即得到粗骨料。

进一步地，所述过筛的筛网孔径为5mm。

进一步地，步骤(1)中，在用稀盐酸浸泡贝壳之前和浸泡完贝壳之后，均用海水清洗贝壳。

本发明进一步地提供一种混凝土，所述混凝土的粗骨料由上述的方法制得。

进一步地，所述混凝土的原料组分包括：水泥10-25份、海水4-9份、海砂25-40份、粗骨料35-55份、减水剂0.2-1份、缓凝剂0.005-0.02份、引气剂0.01-0.05份、牺牲剂0.001-0.01份。

进一步地，所述牺牲剂的质量为海砂和海水总质量的0.01-0.015％。

进一步地，所述牺牲剂为阳离子表面活性剂或/和非离子表面活性剂。

进一步地，所述混凝土的原料中还添加辅助胶凝材料2-10份，所述辅助胶凝材料为粉煤灰、矿渣、石灰石粉、钢渣、硅灰、煤矸石、稻壳灰中的一种或几种混合。