一種含超細礦渣的混凝土的製作方法

2023-10-06 20:26:19

本發明涉及建築材料技術領域，特別是涉及一種含超細礦渣的混凝土。

背景技術：

混凝土，簡稱為「砼（tóng）」：是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程複合材料

的統稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（可含外加劑和摻合料）按一定比例配合，經攪拌而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土，它廣泛應用於土木工程。

在北方寒冷地區和鹽鹼化地區，因環境惡劣，混凝土建築物的凍害破壞，會產生裂

縫和剝落等，另外鹽鹼化的侵蝕也均較嚴重，從而會導致混凝土工程的滲漏、開裂等，降低

其耐久性和安全性。而普通混凝土得強度等級較低，抗凍性和抗侵蝕能力差，因而亟需一種

抗凍和抗侵蝕能力強的混凝土。

一方面，「水」是生命之源，是人類生存的根基，但如今水資源短缺以及水環境汙染已經成為威脅人類發展的全球性問題。近年來，隨著我國經濟的快速發展，地下水嚴重過採，一些地區出現地陷的現象。同時，城鎮化進程加快，越來越多的不透水硬質路面阻斷了雨水回流，地下水得不到有效補給，加劇了水資源的危機，甚至導致氣候反常，破壞了生態的平衡。

另一方面，建築廢棄物的再生資源化利用能夠使建築業實現可持續發展，這也是建設循環經濟和構件節約型社會的一個重要組成部分。近年來，隨著我國經濟的快速發展，城鎮化進程加快，天然集料的需求量日益增加，與此同時，建築廢棄物的排放量也越來越大，引起嚴重的環境和社會問題。如何平衡好這兩者之間的矛盾，是人們目前亟需解決的問題之一。

近年來，隨著經濟的大力發展，我國每年因冶金而產生大量的工業廢渣，其中，冶煉有色金屬時產生的各類有色金屬渣，如銅渣、鈦渣、錳渣、鋰渣、鎳渣等。鎳渣是冶煉鎳鐵合金的過程中排放的一種工業固體廢渣，鎳鐵合金主要被用作生產不鏽鋼，因而鎳渣也被稱為不鏽鋼渣或鎳鐵渣，其化學成分因礦石的來源和冶煉工藝的不同，有較大的差異。我國每年因生產金屬鎳，而產生了大量的鎳渣，長期以來未得到充分利用，這些廢渣的堆放不僅佔用土地而且對周圍環境產生嚴重的汙染，因而廢渣的有效處理和利用就成為一個很迫切的問題。

因此，需要一種新的混凝土。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種含超細礦渣的混凝土，該混凝土具有35mpa左右的抗壓強度，15%~25%的有效孔隙率以及3mm/s左右的透水係數；良好的性能指標保證了廣泛應用於類似人行道、步行街以及停車場等輕載路基路面工程；循環利用廢棄混凝土，使得經濟發展和生態環境保護趨於統一，實現了可持續發展的目標；本發明節約了自然資源，保護了生態環境，具有良好的經濟效應和社會效應。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥52-57份、水4-10份、超細礦渣1-3份、粉煤灰1-3份、減水劑0.5-1份、矽灰2-4份、鎳渣粉3-8份、鎳渣砂10-15份。

優選的，所述含超細礦渣的混凝土包括以下重量份的各組分：水泥52.4-56.7份、水4.5-9.0份、超細礦渣1.2-2.6份、粉煤灰1.3-2.8份、減水劑0.5-0.8份、矽灰2.2-3.6份、鎳渣粉3.4-7.8份、鎳渣砂10.8-14.5份。

優選的，所述含超細礦渣的混凝土包括以下重量份的各組分：水泥53.2-56.0份、水4.9-8.5份、超細礦渣1.4-2.4份、粉煤灰1.5-2.5份、減水劑0.6-0.7份、矽灰2.5-3.4份、鎳渣粉4.1-7.0份、鎳渣砂11.5-14.0份。

優選的，所述含超細礦渣的混凝土包括以下重量份的各組分：水泥54.0-55.2份、水5.5-7.4份、超細礦渣1.6-2.0份、粉煤灰1.8-2.5份、減水劑0.62-0.67份、矽灰2.8-3.2份、鎳渣粉4.5-6.5份、鎳渣砂12.0-13.4份。

優選的，所述含超細礦渣的混凝土包括以下重量份的各組分：水泥54.6-55.0份、水6.5-7.0份、超細礦渣1.7-1.9份、粉煤灰2.0-2.3份、減水劑0.64-0.65、矽灰3.0-3.1份、鎳渣粉5.2-5.8份、鎳渣砂12.5-13.0份。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

第一，研究表明，超細礦渣具有一定的活性，將超細礦渣磨細成粉等量取代水泥，作為混凝土的礦物摻合料使用，不僅可以降低水泥用量，節約成本，而且這對於節約水泥生產原材料、減輕環境汙染均具有十分重大的意義。另外，將超細礦渣不經過磨細，直接篩分成建築用中砂，作為細集料部分代替天然砂，可以節約天然砂用量，同樣可以降低成本，創造良好的經濟效益，也為解決天然砂日趨匱乏的問題，找到新的技術途徑。

第二，超細礦渣作為水泥混凝土礦物摻合料時，鎳渣粉等量取代水泥質量的10%-15%，鎳渣砂取代天然砂質量的50%，從而節約水泥和砂用量，減少再生資源浪費與能源消耗，降低混凝土的生產成本，創造良好的經濟效益，因此該混凝土具有綠色、環保、節能等特點。

第三，由於超細礦渣的比表面積比水泥的比表面積大，填充水泥及其水化產物的孔隙，使混凝土內部孔隙減少，從而混凝土更加密實，進而提高混凝土的耐久性能，能夠有效利用鎳渣，節約資源。

具體實施方式

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥52-57份、水4-10份、超細礦渣1-3份、粉煤灰1-3份、減水劑0.5-1份、矽灰2-4份、鎳渣粉3-8份、鎳渣砂10-15份。

實施例1

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥52份、水10份、超細礦渣1份、粉煤灰3份、減水劑0.5份、矽灰4份、鎳渣粉3份、鎳渣砂15份。

實施例2

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥57份、水4份、超細礦渣3份、粉煤灰1份、減水劑1份、矽灰2份、鎳渣粉8份、鎳渣砂10份。

實施例3

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥52.4份、水9.0份、超細礦渣1.2份、粉煤灰2.8份、減水劑0.5份、矽灰3.6份、鎳渣粉3.4份、鎳渣砂14.5份。

實施例4

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥56.7份、水4.5份、超細礦渣2.6份、粉煤灰1.3份、減水劑0.8份、矽灰2.2份、鎳渣粉7.8份、鎳渣砂10.8份。

實施例5

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥53.2份、水8.5份、超細礦渣1.4份、粉煤灰2.5份、減水劑0.6份、矽灰3.4份、鎳渣粉4.1份、鎳渣砂14.0份。

實施例6

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥56.0份、水4.9份、超細礦渣2.4份、粉煤灰1.5份、減水劑0.7份、矽灰2.5份、鎳渣粉7.0份、鎳渣砂11.5份。

實施例7

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥54.0份、水7.4份、超細礦渣1.6份、粉煤灰2.5份、減水劑0.62份、矽灰3.2份、鎳渣粉4.5份、鎳渣砂13.4份。

實施例8

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥55.2份、水5.5份、超細礦渣2.0份、粉煤灰1.8份、減水劑0.67份、矽灰2.8份、鎳渣粉6.5份、鎳渣砂12.0份。

實施例9

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥54.6份、水7.0份、超細礦渣1.7份、粉煤灰2.3份、減水劑0.64、矽灰3.1份、鎳渣粉5.2份、鎳渣砂13.0份。

實施例10

一種含超細礦渣的混凝土，包括以下重量份的各組分：水泥55.0份、水6.5份、超細礦渣1.9份、粉煤灰2.0份、減水劑0.65、矽灰3.0份、鎳渣粉5.8份、鎳渣砂12.5份。