[发明专利]一种重质混凝土及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种重质混凝土及其制备方法和应用，本发明制备的重质混凝土除了采用绿色原材料之外，还具备高强度、高流动性、高抗离析性及高间隙通过性等性能，可以进一步推广转炉渣的工程应用，这不仅对化解转炉渣产能严重过剩、贯彻绿色建筑行动方案具有积极作用，同时对提高工程质量，降低工程全寿命周期的综合成本，发展循环经济，促进技术进步，推进混凝土行业结构调整具有重大意义。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，尤其涉及一种重质混凝土及其制备方法和应用。

背景技术

由于绿色生产理念的推广，大力发展和使用绿色建材、充分利用可再生资源、提升绿色建筑品质、推动建筑废弃物的高效处理与再利用，实现工程建设全过程低碳环保、节能减排势在必行。在土木工程建设高速发展的今天，混凝土已经成为世界上使用量最大的人造产品，其年均消耗量仅次于水，砂石骨料是混凝土的重要制备原料，据统计，在混凝土结构中，使用1吨钢材，需要6吨水泥、36吨砂石骨料；每千米高速公路砂石骨料用量为5.46万吨，每千米高铁砂石骨料的平均用量为7万吨，每平方米建筑中砂石骨料的用量近1吨。天然砂石是一种常用的砂石骨料，然而天然砂石是一种不可再生资源，近年来大规模的无序采砂严重影响了河流的自然景观、水流情况以及众多生物赖以生存的生态环境，基于此问题，多地明令禁止一切采砂行为，这直接导致了天然河砂资源的短缺。同时，随着近年来经济的高速发展，越来越多的基础设施以及城乡居民用房的建设进一步加剧了天然河砂的供应压力，导致混凝土的原料短缺严重。综上，普通混凝土在生产和制备的过程中需开采砂石，进而会破坏其产地的生态环境，与可持续发展的要求相悖，因此，寻找传统砂石骨料的替代物，推广新型生态环保的绿色混凝土材料的工程应用显得尤为重要。

绿色重质混凝土是以冶金工业所产生的重金属固体废料作为骨料的一种新型低碳绿色混凝土，它以冶金工业产生的重金属废料作为骨料，取代部分面临短缺的传统砂石，因其优异的性能，已被广泛应用于防辐射等人防工程、房地产行业、水坝等大型工程的建设中。但与此同时，加入了密度较大的重金属固体废料后，混凝土的工作性能降低，过低的可加工性能使得重质混凝土在实际工程的应用中受到一定程度的阻碍，主要体现在：流动性能减弱，可模性降低，其中流动性变差导致泵送成本过高，可模性低导致混凝土成型的困难等，因此，提高重质混凝土的工作性能是促进其在实际工程中综合应用的关键所在。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种混凝土，本发明提供的混凝土，由于超细微粒和铁渣砂的加入，加大了混凝土中各原料间的颗粒级配，多种尺寸的颗粒能够有效地填充混凝土中各种尺寸的孔洞，进而提升混凝土的密实度，增加湿堆积密度。湿堆积密度的提高带来了性能的优化，使混凝土具备了可加工性能。

本发明还提供了一种上述混凝土的制备方法。

本发明还提供了一种上述混凝土或上述制备方法制备的混凝土在土木工程领域中的应用。

本发明的第一方面提供了一种混凝土，按重量份计，制备原料包括：铁渣砂，超细微粒，水泥，粗骨料；

所述超细微粒包括粉煤灰和硅灰中的至少一种；

所述粉煤灰的粒径为：0.0003～0.28mm。

所述硅灰的粒径为：0.00004～0.025mm。

所述铁渣砂的粒径为：0.075～5mm。

本发明的混凝土，至少具有以下有益效果：

1.本发明所应用的原材料绿色环保，成本低廉。其中铁渣砂为冶金工业副产物，铁渣砂的应用既能提高混凝土的防辐射性、强度、耐久性能，也能节约河砂的使用，有效缓解不可再生资源如天然河砂、碎石等的供应压力，保护了生态环境。

2.湿法堆积密度理论认为，混凝土中，粗细骨料之间存在一定的孔隙，孔隙率的高低决定了混凝土的一系列性能，可以采取加入多种尺寸填料的方法降低混凝土的孔隙率，进而提升混凝土的一系列性能；