[发明专利]一种低成本替代资源高抗裂混凝土及其配制方法

说明书

本发明属于混凝土技术领域，公开了一种低成本替代资源高抗裂混凝土及其配制方法，高抗裂混凝土按照重量计各成分及用量为水泥280‑450份，粉煤灰20‑60份，矿渣粉50‑80份，钙质矿物掺合料10‑30份，天然砂0‑200份，机制砂300‑500份，尾矿砂200‑400份，石子800‑1200份，复合型化学外加剂4‑8份，水90‑270份。本发明解决天然河砂资源匮乏的问题以及生产水泥过程中的高污染高能耗的问题，并大幅度降低单方混凝土的成本；采用机制砂、尾矿砂和钙质矿物掺合料，能够提高提高混凝土的界面粘结强度，提升混凝土的抗裂性能；有效地解决混凝土粘聚性差、易泌水离析的难题。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，尤其涉及一种低成本替代资源高抗裂混凝土及其配制方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

随着国家基础建设的需求量逐渐增加以及混凝土技术的不断发展,混凝土的用量也在逐渐增大,优质的混凝土原材料越来越紧张,尤其是天然河砂资源,国家已明文规定禁止盲目开采天然河砂,使得配制优质混凝土的成本及难度逐渐增大。而另一方面，配制混凝土过程中，水泥是一种高污染、高能耗和高成本的组分，如何低碳环保、节能减排，并且在一定程度上降低单方混凝土的成本是所有工程单位所面临的问题。

目前，在细骨料方面，主要采用如机制砂等来替代部分或全部天然河砂，在符合国家绿色环保的大政策下节约天然砂，保护河道，降低混凝土的制作成本。在胶凝材料方面，目前主要采用粉煤灰和矿渣粉等低活性或无活性的掺合料来取代部分水泥，在符合国家低碳环保、节能减排的前提下可在一定程度上降低混凝土的水化热，降低混凝土的开裂风险。而其他替代资源，如尾矿砂、钙质矿物掺合料等还没有被广泛使用用于配制混凝土，在满足混凝土各项性能指标的基础上，降低单方混凝土成本，消耗工业副产品，提升混凝土的抗裂性能。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有技术中天然河砂资源匮乏，生产水泥过程中高污染，高能耗，混凝土成本高；

(2)现有技术中机制砂和尾矿砂中含有一定量的石粉，影响混凝土的工作性能和体积稳定性，新拌混凝土易离析泌水，硬化混凝土易开裂；

(3)现有技术中还未出现机制砂、尾矿砂和钙质矿物掺合料等共同配制的混凝土实例。

解决上述技术问题的难度和意义：

难度：用机制砂和尾矿砂部分或全部替代天然河砂，由于机制砂和尾矿砂的制备过程中采用机械破碎工艺，砂子粒型参差不齐、级配较差，并且砂中含有不同程度的石粉，会显著影响混凝土的工作性能和体积稳定性。所以，在使用机制砂和尾矿砂的过程中，需要重新对砂子的级配进行分配，并且在不带来资源和能源浪费与消耗的前提下，解决砂子中的石粉问题也存在很大的难度。另一方面，钙质矿物掺合料自身的活性较差，在部分取代水泥的情况下，如何通过复合型化学外加剂来解决硬化混凝土的各项性能指标也具有一定难度。

意义：如果能够配制出一种替代资源混凝土，一方面，机制砂、尾矿砂和钙质矿物掺合料的使用，能够节约天然资源、消耗工业副产品，符合国家低碳环保、节能减排的大方向政策；另一方面在混凝土的各项性能指标的前提下能够显著降低单方混凝土的成本。所以本发明将会给实际工程的应用带来重大突破，具有重大意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种低成本替代资源高抗裂混凝土及其配制方法，

本发明是这样实现的，一种低成本替代资源高抗裂混凝土，所述的低成本替代资源高抗裂混凝土按照重量份各成分由水泥280-450份、粉煤灰20-60份、矿渣粉50-80份、钙质矿物掺合料10-30份、天然砂0-200份、机制砂300-500份、尾矿砂200-400份、石子800-1200份、复合型化学外加剂4-8份及水90-270份组成。

进一步，所述水泥为P.I水泥或普通硅酸盐水泥。