[发明专利]一种碱渣透水混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种碱渣透水混凝土及其制备方法。

背景技术

2014年10月，住房和城乡建设部出台《海绵城市建设技术指南》，从技术层面指导各地开展海绵城市建设。2015年确定16个城市作为试点，未来3年，平均每个试点城市每年将获得约亿元海绵城市建设专项资金，大量使用透水混凝土是海绵城市建设的重要举措。

碱渣是指工业生产中制碱和碱处理过程中排放的碱性废渣。包含铵碱法制碱过程中排放的废渣和其它工业生产过程排放的碱性废渣。将这种大量堆积对环境有不利影响的废料，分散应用到海绵城市建设中铺设人形道路的透水混凝土中，既体现了商业价值又实现了环保意义。

本发明通过碱渣激发矿渣形成一种新型水硬性胶凝材料，大量取代硅酸盐水泥。本发明的理论基础是碱激发矿渣，应用纯碱NaOH激发矿渣形成较强的化学键。碱渣应用了其中含一定量的废碱，利用其激发矿渣形成一定强度的胶凝材料，实现碱渣可再生利用，制备出一种碱渣激发矿渣作为胶凝材料的透水混凝土。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碱渣透水混凝土，在达到现有的透水混凝土强度的同时，合理利用工业废料碱渣，降低水泥用量和成本。

本发明的目的还在于提供一种上述碱渣透水混凝土的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的方案是：

一种碱渣透水混凝土，其每立方米的组分为：碱渣80～145kg、水泥80～120kg、矿渣200～250kg、碎石1400-1500kg、水110～130kg。

优选地，所述碱渣为含水率31.1％的固态碱渣，其中Mg(OH)₂、Ca(OH)₂质量分数分别为6.01％、0.01％。

优选地，所述水泥为混凝土技术中通常采用的P·II水泥。

优选地，所述矿渣为S95级磨细矿渣。

优选地，所述碎石的粒径范围为5～10mm。

优选地，每立方米碱渣透水混凝土的最佳组分为：碱渣80kg、水泥120kg、矿渣200kg、碎石1445kg、水126kg。

本发明还提供了上述的碱渣透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：

a.对碱渣进行预处理，将其压碎并过4.76mm方孔筛；

b.将上述比例的碱渣、水泥、矿渣、水依次投入到强制式搅拌机中，搅拌1min；

c.再投入碎石，搅拌2min；

d.分三层各振捣25次成型，即可制备出碱渣透水混凝土。

本发明与现在技术相比具有如下有益效果：

(1)硅酸盐水泥在生产过程中需要消耗大量的矿物资源和能源、排放大量二氧化碳，还带来粉尘和噪声污染，已经不符合节能减排、绿色可持续发展的要求。

(2)将制碱企业堆积如山的大量碱渣废弃物，运用到透水混凝土的制备技术中来。减少了以往处理方式如堆积、填海等带来的二次污染，既处理了工业垃圾又带来了实用性以及商业价值。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1:

制备前对碱渣进行预处理，将其压碎并过4.76mm方孔筛。取过筛碱渣80kg，P·II水泥120kg，S95级磨细矿渣200kg，水126kg投入到强制式搅拌机中，搅拌1min。再投入粒径范围为5～10mm，含泥量小于0.5％的碎石1445kg，搅拌2min，分三层各振捣25次成型，得到混凝土样品1。

实施例2：

制备前对碱渣进行预处理，将其压碎并过4.76mm方孔筛。取过筛碱渣100kg，P·II水泥80kg，S95级磨细矿渣220kg，水126kg投入到强制式搅拌机中，搅拌1min。再投入粒径范围为5～10mm，不连续级配，含泥量小于0.5％的碎石1445kg，搅拌2min，分三层各振捣25次成型，得到混凝土样品2。

实施例3：

制备前对碱渣进行预处理，将其压碎并过4.76mm方孔筛。取过筛碱渣116kg，P·II水泥120kg，S95级磨细矿渣200kg，水124kg投入到强制式搅拌机中，搅拌1min。再投入粒径范围为5～10mm，不连续级配，含泥量小于0.5％的碎石1445kg，搅拌2min，分三层各振捣25次成型，得到混凝土样品3。