[发明专利]一种基于固废回收利用的生态混凝土

说明书

本发明公开一种基于固废回收利用的生态混凝土，其原料包括水泥20‑26wt％、粉煤灰5‑9wt％、煤矸石粉17‑25wt％、陶粒22‑29wt％、复合纤维5‑9wt％、外加剂1‑2wt％、水11‑17wt％；陶粒的制备方法是先称取钢渣粉、磷渣粉、植物纤维、污泥粉，加水造粒制成生料球；然后在900‑1200℃烧结25‑30min，冷却，球磨制成。本发明利用常见的工业废料、河道污泥治理产物、煤矸石等为原料，制备得到了能够适用于水体修复并具有良好修复效果的生态混凝土，通过特殊原料的选择，使这种混凝土内部形成不同形状的孔道结构，促使更多微生物和污染物被吸附进入混凝土，增大微生物与污染物的接触面积，水体净化效果显著提升；同时，混凝土的力学强度和抗酸腐蚀等效果也有显著增强。

技术领域

本发明属于环保混凝土技术领域，特别是基于固废回收利用的生态混凝土。

背景技术

生态混凝土是一种较为特殊的混凝土，其材料选用、制造工艺都与普通混凝土存在一定的区别，所以制造出来的混凝土结构较为特殊，表面特性也不同。生态混凝土能有效改善环境负荷，并能与自然环境和谐相处，达到一定的环保效果。生态混凝土概念的提出，意味着在处理混凝土与环境之间的关系上得到积极的改善。

生态混凝土主要分为环境友好型和生物相容型的两类。其中，生物相容型生态混凝土是指能够与大自然中的动植物和谐共存，并能在一定程度上协调生态环境，有效美化环境，达到人与自然的和谐共存。生物相容型混凝土的种类十分繁多，其能够帮助植物透气透水，渗透植物所需的营养物质，促进植物根系生长，让陆生和水生植物附着栖息在空隙内相互作用形成食物链；吸附各种微生物，利用微生物循环消耗污水中的营养物质达到净化水质，消除水体富营养状态的目的，最终实现改善海洋生物和淡水生物良好生长环境从而保护生态环境。

现有技术中，中国专利申请CN112759343A提供了一种固废基低碱度多孔生态透水混凝土及其制备方法，其原料包括低碱度胶凝材料、掘进矸石骨料、粘合剂、水剂、水；低碱度胶凝材料由固废基硫铝酸盐胶凝材料、混合石粉、脱硫石膏按特定质量比组成，混合石粉为红矸石粉与废石粉的混合物，固废基硫铝酸盐胶凝材料由废石粉、脱硫石膏、钢渣、铝渣四种固废原材料制备而成。这种混凝土虽然早期强度高，孔隙碱度低，成本低，但是其主要在边坡防护中用于植生生长。

又例如中国专利申请CN112456835A提供了一种生态混凝土添加剂及生态混凝土，生态混凝土添加剂是将多孔骨料置于复合菌液中，经真空吸附、烘干而成，生态混凝土包括生态混凝土添加剂、粉煤灰、水泥、超细粉防腐剂、减水剂和水。与现有技术相比，本发明所提供的生态混凝土添加剂及生态混凝土，能在多孔骨料的内外壁面形成微生物膜，又能对混凝土裂缝进行自修复，具有更大生物容量，提高了其对水质净化的效果。然而，这种混凝土的力学强度和抗腐蚀性能有限。

又例如中国授权专利CN109534739B提供了一种环保型生态混凝土及其制备工艺，其原料包括水、水泥、粗骨料、固废陶粒、细骨料、纳米二氧化钛改性纤维质混合物、聚羧酸减水剂、引气剂、专用复合外加剂；专用复合外加剂包括硫酸铵、硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钾等植物生长所需的营养成分。该环保型生态混凝土，在不降低透水性能的情况下，提高了抗压强度和抗折强度，降低了生态混凝土的pH值，适应植物的生长。然而，这种混凝土是将含有草籽的浆体灌注到混凝土中养护，同样不适用于水体中，且耐腐蚀性能也不强。

又例如中国授权专利CN106966756A提供了一种利用畜禽粪便和污泥制备水质净化功能生态混凝土的方法，该混凝土是将新鲜禽畜粪便预处理并固液分离后，再按特定方式加入硫酸、新鲜污泥、硅藻土、铁粉，最后烘干烧结制成多孔球状的生态混凝土。然而这种混凝土的球状形式并不适用于制备大型的生态混凝土，同时力学强度的远远达不到要求，耐腐蚀性能也不佳。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种基于固废回收利用的生态混凝土，具体通过以下技术实现。