建築垃圾製備的植物生長型中強混凝土以及製備方法與流程
2023-10-06 17:18:39 1
本發明涉及一種建築材料，尤其涉及一種中強混凝土以及該混凝土的製備方法。
背景技術：
隨著我國城市化水平的不斷提高，舊城改造、道路重修、大型工程改建等產生了大量的建築垃圾。研究結果表明，工業化國家建築垃圾的人均年排放量達1噸，建築垃圾數量已佔到城市垃圾總量的30-40％。而建築垃圾中含有60％-100％的可再生資源，循環利用建築垃圾可減少對天然資源5％的消耗。利用建築垃圾同時能有效地提高資源、能源利用效率，保護生態和促進經濟發展，使建築業走上可持續發展道路。目前，絕大部分建築垃圾未經任何處理，便露天堆放、填埋或者填海用。一部分建築垃圾經過處理後用於製備再生骨料混凝土並用於建築行業，部分用於製備透水磚、混凝土砌塊、多孔磚。植物生長型混凝土具有淨水、吸聲、吸塵、供植物生長、護坡等功能，其開發最早起源於日本，並在我國得到發展。目前以普通碎石、水庫淤泥輕質骨材、陶粒為集料，以水泥、粉煤灰為膠凝材料製備的植物生長型混凝土已在諸多文獻中報導。相關報導中用建築垃圾為骨料製備，以水泥、礦粉為膠凝材料，採用壓製成型的生態混凝土。如2013年4月3日公開的中國專利申請，公開號為CN103012011A，其強度僅有1-3MPa，強度、耐久性較差。為提高植物生長型混凝土的護坡、抗衝刷能力和耐久性能，充分利用建築垃圾和工業廢棄物，製備出強度、耐久性能優異，適合植物生長、且具有最大生態效應的植物生長型混凝土，已十分必要。
技術實現要素：
本發明的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種建築垃圾製備的植物生長型中強混凝土，其製備的混凝土強度髙、耐久性能優異、適合植物生長。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：其各組分的重量含量為：水 泥260-300份、再生骨料1500-1800份、粉煤灰40-90份、外加劑0.1-0.3份、水100-300份。本發明的的混凝土材料利用建築垃圾為骨料、以水泥和粉煤灰為膠凝材料，製備的混凝土強度超過8MPa、耐久性能優異、適合菊花等植物生長。所述的水泥優選採用強度為42.5或52.5的矽酸鹽水泥。所述的再生骨料優選採用建築垃圾，建築垃圾破碎後的石子粒徑為5-25mm。所述的粉煤灰優選採用Ⅱ級粉煤灰。所述的外加劑優選為奈系減水劑或聚羥酸減水劑，其減水率大於20％。本發明的另一目的是提供一種上述混凝土的製備方法，其包括如下步驟：(1)原材料選取；(2)按重量，將水泥260-300份、粉煤灰40-90份、水100-300份、外加劑0.1-0.3份混合攪拌1-3min；(3)按重量，加入再生骨料1500-1800份，攪拌1-3min；(4)現場澆注；(5)澆注後振搗5-20S；(6)混凝土帶模養護2-3天後拆模，即可得到植物生長型中強混凝土。現場澆注通常採用兩種方式，其中一種方式包括如下步驟：(1)將河堤等需要澆注的地方平整，並按照一定的間距栽種植被；(2)安裝支撐模具；(3)攪拌製備好的混凝土；(4)在模具內澆注混凝土，並將栽種植被處空出；(5)覆膜養護、拆模、灑水養護。現場澆注的另一種方式包括如下步驟：(1)將河堤等需要澆注的地方平整，並安裝支撐模具；(2)攪拌製備好的混凝土；(3)在模具內澆注混凝土；(4)覆膜養護、拆模、灑水養護；(5)用氣泵將草種吹入混凝土空隙中，表面覆蓋營養土。本發明以水泥、粉煤灰為基材，利用建築垃圾再生骨料取代天然石子，並通過II級粉煤灰調整混凝土內部PH值、降低成本。通過材料優選與處理、工藝優化促使混凝土形成利於植物生長環境，改善內部空隙結構，提高骨料漿體粘結能力，從而提高植物生長型混凝土的強度、耐久性和植物生長性能。利用本發明生產的混凝土可達到如下技術指標：1、力學性能：28d抗壓強度8-12MPa，抗折強度1.5-2.5MPa；2、表觀密度：1750-2000kg/m3；3、空隙率：20-30％；4、抗凍性：養護7d後慢凍20次，質量損失3-5％、強度損失20-35％；5、耐酸溶蝕性：養護7d後浸泡在PH＝2的檸檬酸溶液中，質量損失小於2.5％，強度損失小於30％；6、植物生長性：(1)澆注混凝土後，用氣泵將種子吹入混凝土中，然後在混凝土表面覆蓋營養土，播種當年和次年均長出草。(2)土壤中栽種菊花後澆注10cm-15cm的混凝土，菊花生長正常。經過冬天后菊花可以再次發芽、生長。具體實施方式實施例1本發明的各組分的重量含量為：水泥260份、再生骨料1500份、粉煤灰40份、外加劑0.1份、水100份。所述的水泥採用強度為42.5的矽酸鹽水泥，水泥的比表面積應不小於350m2/kg，也不大於400m2/kg。所述的再生骨料採用建築垃圾，建築垃圾破碎後的石子粒徑為5-10mm連續級配。其堆積密度大於1400kg/m3，壓碎指標≤12％，含泥及泥塊量≤2.5％。所述的粉煤灰採用Ⅱ級粉煤灰。應採用符合現行國家標準(用於水泥和混凝土中的粉煤灰)(GB1596)的II級粉煤灰。所述的外加劑為奈系減水劑或聚羥酸減水劑，其減水率大於20％。所述的水，氯離子含量≤200mg/L；硫酸鹽含量按SO42-計≤0.22％。上述混凝土的製備方法，包括如下步驟：(1)原材料選取；(2)將水泥、粉煤灰、水、外加劑混合攪拌1min；(3)加入再生骨料，攪拌1min；(4)現場澆注；(5)澆注後振搗5S；(6)混凝土帶模養護2天後拆模，即可得到植物生長型中強混凝土。現場澆注包括如下步驟：(1)將河堤等需要澆注的地方平整，並按照一定的間距栽種植被；(2)安裝支撐模具；(3)攪拌製備好的混凝土；(4)在模具內澆注混凝土，並將栽種植被處空出；(5)覆膜養護、拆模、灑水養護。實施例2本發明的各組分的重量含量為：水泥280份、再生骨料1700份、粉煤灰60份、外加劑0.2份、水200份。所述的水泥採用強度為52.5的矽酸鹽水泥，水泥的比表面積應不小於350m2/kg，也不大於400m2/kg。所述的再生骨料採用建築垃圾，建築垃圾破碎後的石子粒徑為8-15mm連續級配。其堆積密度大於1400kg/m3，壓碎指標≤12％，含泥及泥塊量≤2.5％。所述的粉煤灰採用Ⅱ級粉煤灰。應採用符合現行國家標準(用於水泥和混凝土中的粉煤灰)(GB1596)的II級粉煤灰。所述的外加劑為奈系減水劑或聚羥酸減水劑，其減水率大於20％。所述的水，氯離子含量≤200mg/L；硫酸鹽含量按SO42-計≤0.22％。上述混凝土的製備方法，包括如下步驟：(1)原材料選取；(2)將水泥、粉煤灰、水、外加劑混合攪拌2min；(3)加入再生骨料，攪拌2min；(4)現場澆注；(5)澆注後振搗10S；(6)混凝土帶模養護2.5天後拆模，即可得到植物生長型中強混凝土。現場澆注包括如下步驟：(1)將河堤等需要澆注的地方平整，並安裝支撐模具；(2)攪拌製備好的混凝土；(3)在模具內澆注混凝土；(4)覆膜養護、拆模、灑水養護；(5)用氣泵將草種吹入混凝土空隙中，表面覆蓋營養土。實施例3本發明的各組分的重量含量為：水泥300份、再生骨料1800份、粉煤灰90份、外加劑0.3份、水300份。所述的水泥採用強度為42.5的矽酸鹽水泥，水泥的比表面積應不小於350m2/kg，也不大於400m2/kg。所述的再生骨料採用建築垃圾，建築垃圾破碎後的石子粒徑為15-25mm連續級配。其堆積密度大於1400kg/m3，壓碎指標≤12％，含泥及泥塊量≤2.5％。所述的粉煤灰採用Ⅱ級粉煤灰。應採用符合現行國家標準(用於水泥和混凝土中的粉煤灰)(GB1596)的II級粉煤灰。所述的外加劑為奈系減水劑或聚羥酸減水劑，其減水率大於20％。所述的水，氯離子含量≤200mg/L；硫酸鹽含量按SO42-計≤0.22％。上述混凝土的製備方法，包括如下步驟：(1)原材料選取；(2)將水泥、粉煤灰、水、外加劑混合攪拌3min；(3)加入再生骨料，攪拌3min；(4)現場澆注；(5)澆注後振搗20S；(6)混凝土帶模養護3天後拆模，即可得到植物生長型中強混凝土。實施例4本發明的各組分的重量含量為：水泥280份、再生骨料1600份、粉煤灰80份、外加劑0.3份、水280份。所述的水泥採用強度為52.5的矽酸鹽水泥，水泥的比表面積應不小於350m2/kg，也不大於400m2/kg。所述的再生骨料採用建築垃圾，建築垃圾破碎後的石子粒徑為10-20mm連續級配。其堆積密度大於1400kg/m3，壓碎指標≤12％，含泥及泥塊量≤2.5％。所述的粉煤灰採用Ⅱ級粉煤灰。應採用符合現行國家標準(用於水泥和混凝土中的粉煤灰)(GB1596)的II級粉煤灰。所述的外加劑為奈系減水劑或聚羥酸減水劑，其減水率大於20％。所述的水，氯離子含量≤200mg/L；硫酸鹽含量按SO42-計≤0.22％。上述混凝土的製備方法，包括如下步驟：(1)原材料選取；(2)將水泥、粉煤灰、水、外加劑混合攪拌3min；(3)加入再生骨料，攪拌2min；(4)現場澆注；(5)澆注後振搗18S；(6)混凝土帶模養護3天後拆模，即可得到植物生長型中強混凝土。現場澆注包括如下步驟：(1)將河堤等需要澆注的地方平整，並安裝支撐模具；(2)攪拌製備好的混凝土；(3)在模具內澆注混凝土；(4)覆膜養護、拆模、灑水養護；(5)用氣泵將草種吹入混凝土空隙中，表面覆蓋營養土。