[发明专利]一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于绿色建筑材料技术领域，公开了一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法，大掺量粉煤灰混凝土按照质量份数由30‑35份粉煤灰、15‑20份含磷固体废弃物、15‑20份石灰石粉、10‑15份水泥、10‑15份纳米二氧化硅、5‑8份赤泥、5‑8份改性增强剂以及2‑3份聚羧酸减水剂组成。本发明提高了混凝土中粉煤灰的添加量，极大降低材料成本；同时添加含磷固体废弃物能够对废弃物进行二次利用；同时混凝土中添加改性增强剂以及赤泥、纳米二氧化硅，对大掺量粉煤灰混凝土进行补强，既降低混凝土制造成本，也可保障相应的施工性能和使用性能；本发明通过对粉煤灰进行机械活化能够提高混凝土的抗压强度。

技术领域

本发明属于绿色建筑材料技术领域，尤其涉及一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法。

背景技术

目前：粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，也是混凝土的重要掺料。粉煤灰具有“形态效应”，即粉煤灰中含有70％以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，质地致密。这种形态对混凝土而言，无疑能起到减水作用、致密作用和匀质作用，改变拌合物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能，尤其对泵送混凝土能起到良好的润滑作用。此外，粉煤灰还具有“活性效应”，粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑在水泥石中可以相当于未水化的水泥颗粒，极细小的微珠相当于活泼的纳米材料，能明显改善和增强混凝土及其制品的结构强度，提高匀质性和致密性。

混凝土作为一种基础建材在我国经济建设和社会进步中发挥重要作用，混凝土是由水泥、砂石及减水剂等组分组成，其中混凝土胶凝材料水泥的生产因高耗能、高碳排放和粉尘排放存在严重的环境污染问题。生产水泥时需要消耗大量的石灰石、煤炭等不可再生资源，成本相对较高。普通水泥混凝土具有很高的抗压强度和较大的刚度，但存在胶凝硬化过程中易收缩开裂、抗折强度低、韧性差、极限延伸度小等缺点，且这些缺点随着水泥混凝土强度的提高而变得愈发明显。发展水泥含量少，且不降低混凝土性能、高耐久性的新型绿色混凝土是高性能混凝土今后发展的主要方向。

目前混凝土中粉煤灰掺量一般在10-15％，粉煤灰掺量过大容易造成粉煤灰颗粒上浮发生泌浆，且混凝土早期强度下降较大，低温时，大掺量还可能导致凝结缓慢等问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有混凝土中粉煤灰的添加量少，同时过多添加粉煤灰会导致混凝土的性能降低、质量变差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种大掺量粉煤灰混凝土，所述大掺量粉煤灰混凝土按照质量份数由30-35份粉煤灰、15-20份含磷固体废弃物、15-20份石灰石粉、10-15份水泥、10-15份纳米二氧化硅、5-8份赤泥、5-8份改性增强剂以及2-3份聚羧酸减水剂组成。

本发明的另一目的在于提供一种所述大掺量粉煤灰混凝土的大掺量粉煤灰混凝土制备方法，所述大掺量粉煤灰混凝土制备方法包括：

步骤一，对含磷固体废弃物进行预处理；对粉煤灰进行机械活化处理；同时对赤泥进行预处理；

步骤二，通过煅烧石灰石制备活性石灰粉；同时进行纳米二氧化硅以及改性增强剂的制备；

步骤三，按照质量份数称取粉煤灰、含磷固体废弃物、石灰石粉、水泥、纳米二氧化硅、赤泥、改性增强剂以及聚羧酸减水剂；

步骤四，将称取的粉煤灰、含磷固体废弃物、石灰石粉、水泥、纳米二氧化硅、赤泥加入搅拌机中，干拌25-30min；

步骤五，向搅拌机内加入水和聚羧酸减水剂，搅拌18-20min，即得到大掺量粉煤灰混凝土。

进一步，所述对含磷固体废弃物进行预处理包括：

首先，将称取的含磷固体废弃物利用压滤机中进行脱水处理；将脱水后的含磷固体废弃物利用高温炉中进行干燥处理；