[发明专利]一种高性能环保混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高性能环保混凝土及其制备方法，该混凝土包含人工骨料、活性粉体、硫酸铝盐水泥、天然砂、造纸黑液浓缩改性液、改性木质素纤维、双环戊二烯改性不饱和聚酯、麦饭石粉、钾水玻璃、纳米复合填料、SiO₂气凝胶、减水剂、改性插层剂、阻燃剂、乙酸钠和水。本发明提供的高性能环保混凝土，优选出适合用作制备混凝土的废弃物粉煤灰、硅灰、锰渣、钡渣、转炉渣等，通过合理的配比进行掺配，添加造纸黑液浓缩改性液和改性木质纤维素等，变废为宝，制得的混凝土具有优异的力学性能和良好的抗压强度与透水系数，不仅大大降低了成本，而且实现了绿色无污染的成分配比，有利于维护生态平衡和实现可持续发展。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种高性能环保混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土作为当代主要的工程材料，已经得到广泛应用，它是由胶凝材料、骨料、水以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。随着我国经济迅速发展，城市建设步伐的加快，建筑物及混凝土路面的覆盖普及，给交通和人民出行带来了很大的方便，但普通混凝土已然不能满足现代工程的需求，使用寿命短，资源浪费严重，此时，各种新型混凝土应运而生，且得到了很好的应用，为环境的改善带来了积极的作用。

此外，我国电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，主要组分为：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂等。燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。现多用粉煤灰作为加气混凝土的掺合料，但是现有技术中的粉煤灰加气混凝土发气后会大面积冒泡，出现塌模和裂纹等现象，严重影响粉煤灰加气混凝土的质量，不利于房屋和道路桥梁的建设。

锰渣是电解二氧化锰行业化合工序产生的废渣。锰矿经硫酸浸取后，固液分离，得到硫酸锰溶液和锰渣。锰渣一般呈酸性或弱酸性，含有少量水溶性二价锰和大量的硫酸根，一般采用专用渣场堆放处理。钡渣是钡盐生产过程中的废渣，重晶石和煤粉在转炉中焙烧还原后，经过热水浸取和固液分离，得到黄水和钡渣。钡渣含有一定量的水溶性钡和酸溶性钡，呈强碱性，具有毒性，属危险固体废弃物，需要进行无害化处理。目前对钡渣进行无害化处理较多的是采用硫酸钠和硫酸亚铁与钡渣掺混的方式，以此达到固定钡渣中可溶性钡的目的，但是，这种处理方法的成本较高，不适宜大批量处理钡渣。转炉渣，即转炉钢渣是转炉炼钢过程中产生的废渣，主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，金属炉料带入的杂质，加入的造渣剂(如石灰石、萤石、硅石)、氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等，主要含有CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、Fe₂O₃、MnO、P₂O₅和游离氧化钙等。

如何对上述固体废弃物进行充分利用，变废为宝，是人们长久研究的问题。而利用各种废弃材料，变废为宝，制造出一种能满足路用性能，同时又能与自然环境协调共生，为人类构造舒适生活环境的路面铺装材料，有望达到经济与环境的和谐共同发展的效果。

发明内容

本发明的目的是寻求经济与环境的和谐共同发展，针对各种废弃材料，变废为宝的需要，以及日常建筑对混凝土性能的要求，提供一种能满足建筑用性能，同时又能与自然环境协调共生，为人类构造舒适生活环境的混凝土材料。

为达到本发明的目的，本发明的提供了一种高性能环保混凝土，该混凝土包含人工骨料、活性粉体、硫酸铝盐水泥、天然砂、造纸黑液浓缩改性液、改性木质素纤维、双环戊二烯改性不饱和聚酯、麦饭石粉、钾水玻璃、纳米复合填料、SiO₂气凝胶、减水剂、改性插层剂、阻燃剂、乙酸钠和水。