CN101445339A - 碎屑混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混凝土，尤其涉及一种碎屑混凝土，属于建筑材料。目前还没有一种生产成本低，强度高，使用寿命长，制备简单的混凝土。本发明包括水泥、水、石子、粉煤灰、矿粉、河砂和外加剂，其特征在于：还包括碎屑，该碎屑是在机械加工矿石的过程中筛选出来的尾料，所述碎屑的粒径在0.1－5mm之间，所述石子的粒径在5－25mm之间；其中水泥为200－292kg，水为185－190kg，石子为1043－1088kg，粉煤灰为56－75kg，矿粉为44－85kg，河砂为152－257kg，外加剂为5.1－7.7kg，碎屑为534－599kg，以上各组分均按重量百分比计。本发明的生产成本低，混凝土的密实性和抗渗性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土，尤其涉及一种碎屑混凝土，属于建筑材料。
背景技术
目前随着国家城市建设迅猛发展，建筑施工工程的数量与日俱增，而工程的质量和生产成本是施工企业在市场经济大潮中相互竞争的关键所在。建筑材料的质量直接决定建筑工程的质量和成本，在建筑材料中，混凝土又是关键的原料。
目前常用的混凝土中使用黄砂作为细骨料，使得黄砂的消耗量较大，且增加了单位体积中混凝土的生产成本。而黄砂类物质主要是河砂，这些均是自然资源，储量有限，长期开采将导致河砂资源枯竭，进而破坏生态平衡，且单纯使用河砂作为混凝土的细骨料，提高了生产成本；而海砂是带有氯的物质，这些带有氯的物质对建筑工程来说为有害因素，对工程的耐久性会有影响，会降低工程的质量。
现有混凝土单纯使用河砂作为细骨料，提高了生产成本，且使得混凝土的密实性和抗渗性能较差，强度较低，从而影响整个工程的质量。当然，目前也有一些新型的混凝土，如申请号为200610021996.X的中国专利中，公开了一种粉煤灰全高钛重矿渣泵送混凝土，该粉煤灰全高钛重矿渣泵送混凝土中使用高钛重矿渣砂和高钛重矿渣石子来提高混凝土的强度，但是高钛重矿渣砂和高钛重矿渣石子的量较少，该混凝土不适合大规模工程中使用，且高钛重矿渣砂和高钛重矿渣石子的性能与普通砂和石子的性能差别较大，从而给施工带来一定的困难。又如申请号为200810012227.2的中国专利中，公开了一种利用尾矿生产预拌混凝土，这种利用尾矿生产预拌混凝土的强度等级只能在C35以下，对混凝土的强度等级有限制，在每立方米混凝土中所增加的尾矿粉为180—300kg之间，且该利用尾矿生产预拌混凝土中需要添加尾矿改性剂，增加了生产成本，并使得生产工序较为复杂。再如申请号为200810060947.6的中国专利中，公开了一种防腐蚀混凝土及施工方法，这种混凝土中使用了硅酸盐水泥，提高了生产成本，且混凝土的使用寿命只有50年，与现在国家规定的混凝土使用寿命为100年存在较大差距。
综上所述，目前还没有一种生产成本低，强度高，使用寿命长，制备简单的混凝土。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种生产成本低，强度要求高，使用寿命长的碎屑混凝土。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种碎屑混凝土，包括水泥、水、石子、粉煤灰、矿粉、河砂和外加剂，其特征在于：还包括碎屑，该碎屑是在机械加工矿石的过程中筛选出来的尾料，所述碎屑的粒径在0.1—5mm之间，该碎屑的石粉含量在4.5％—6％之间，所述石子的粒径在5—25mm之间，所述粉煤灰为II级低钙灰，所述外加剂为高效减水剂；
其中水泥为200—292kg之间，水为185—190kg之间，石子为1043—1088kg之间，粉煤灰为56—75kg之间，矿粉为44—85kg之间，河砂为152—257kg之间，外加剂为5.1—7.7kg之间，碎屑为534—599kg之间，以上各组分均按重量百分比计。由此使得本发明的生产成本较低，混凝土的密实性和抗渗性能较好。
本发明所述矿粉为S95矿粉。该矿粉的比表面积为420m2/g，28天活性指数为106，流动度比为110％。
本发明所述碎屑的粒径在0.5—3.5mm之间，该碎屑中的石粉含量为5.2％。
本发明所述河砂的细度模数为1.7。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的组分中包括一定比例的碎屑，该碎屑是机械加工矿石或者石子过程中所产生的尾料，碎屑的化学成分包括云母、硫酸盐和氯化物，本发明中使用的碎屑非常容易得到，取材方便且价格低廉，实现资源的充分合理利用，有利于环保，在矿山开采、石子加工过程中都会产生本发明所需要的碎屑。当然，本发明中所用到的碎屑也可以通过直接粉碎大粒径的石子而得到。碎屑料源充足，价格低廉，从而降低了混凝土的生产成本。
本发明中的外加剂为高效减水剂，该高效减水剂的减水率为18％。用于混凝土中的减水剂分为普通减水剂和高效减水剂，其按照脱水率的不同来划分，普通脱水机的脱水率小于18％，高效减水剂的脱水率在18％以上。本发明中的混凝土出机坍落度在180—185mm之间，1小时后坍落度在155—165mm之间，坍扩度在430×410—460×450mm2之间，初凝时间在9小时45分钟—10小时15分钟之间，终凝时间在13小时10分钟—13小时56分钟之间，7天强度在17—37.6MPa之间，28天强度在28.4—49MPa之间，抗渗等级在S6—S10之间。
本发明中用碎屑代替一部分河砂具有一定的经济效益和环境效益，同时合理优化混凝土的配合比，降低了生产成本，提高了产品质量，具有较大的市场推广价值以及良好的应用前景。
本发明采用河砂和碎屑作为细骨料，使得混凝土具有更好的密实性以及抗渗性能，同时也增加了混凝土的耐久性，延长了混凝土的使用寿命，从而提高了混凝土的整体性能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例：
本发明的原料包括水泥、水、石子、粉煤灰、矿粉、河砂、外加剂和碎屑，其中外加剂为高效减水剂，减水率为18％，用于混凝土中的减水剂分为普通减水剂和高效减水剂，其按照脱水率的不同来划分，普通脱水机的脱水率小于18％，而高效减水剂的脱水率在18％以上。配制本发明中的混凝土所需各组分的量见表1。
表1(单位：kg)
| 实施例 | 水泥 | 水 | 矿粉 | 粉煤灰 | 河砂 | 碎屑 | 石子 | 高效减水剂 |
| 1 | 200 | 185 | 44 | 56 | 257 | 599 | 1046 | 5.1 |
| 2 | 201 | 186 | 50 | 60 | 255 | 590 | 1045 | 5.3 |
| 3 | 202 | 188 | 60 | 65 | 250 | 582 | 1044 | 5.56 |
| 4 | 203 | 185 | 65 | 70 | 247 | 578 | 1043 | 5.75 |
| 5 | 210 | 186 | 68 | 72 | 240 | 565 | 1050 | 5.95 |
| 6 | 220 | 188 | 71 | 74 | 236 | 555 | 1047 | 6.205 |
| 7 | 227 | 185 | 74 | 70 | 232 | 540 | 1066 | 6.678 |
| 8 | 230 | 187 | 78 | 72 | 220 | 550 | 1057 | 6.84 |
| 9 | 240 | 189 | 80 | 75 | 205 | 560 | 1045 | 7.11 |
| 10 | 253 | 185 | 81 | 70 | 182 | 544 | 1088 | 6.885 |
| 11 | 270 | 187 | 82 | 73 | 175 | 540 | 1076 | 7.65 |
| 12 | 280 | 188 | 84 | 74 | 165 | 548 | 1069 | 7.7 |
| 13 | 292 | 190 | 85 | 75 | 152 | 534 | 1072 | 7.684 |
| 14 | 290 | 190 | 85 | 75 | 156 | 585 | 1073 | 6.5 |
| 15 | 260 | 190 | 85 | 75 | 160 | 570 | 1070 | 6.8 |
表1中的各实施例均为组成混凝土的配方，其中各组分所用量的单位均为kg，即配制本发明中的混凝土所需消耗原料的重量比。本发明中所用矿粉为S95矿粉，该矿粉的比表面积为420m2/g，28天活性指数为106，流动度比为110％；本发明中所用碎屑的粒径在0.1—5mm之间，该碎屑的石粉含量在4.5％—6％之间，当然本发明中所用碎屑的粒径最好是在0.5—3.5mm之间，该碎屑中的石粉含量最好为5.2％，细度模数为3.2；本发明中所用石子的粒径在5—25mm之间，表观密度为2650kg/m3；本发明中所用粉煤灰为II级低钙灰，细度为14.5％，需水量比为94％。
当然本发明中配制混凝土时，其中所用水泥可以为200—292kg之间，水可以为185—190kg之间，石子可以为1043—1088kg之间，粉煤灰可以为56—75kg之间，矿粉可以为44—85kg之间，河砂可以为152—257kg之间，外加剂可以为5.1—7.7kg之间，碎屑可以为534—599kg之间，以上各组分均按重量百分比计。
配制本发明的混凝土时，只需将各组分混合在一起，然后搅拌均匀即可。下面以实施例1为例，对配制1立方米本发明中混凝土的方法进行说明，先分别称取200kg水泥、185kg水、44kg矿粉、56kg粉煤灰、257kg河砂、599kg碎屑、1046kg石子和5.1kg高效减水剂，然后将称取好的各原料混合在一起进行搅拌，直至搅拌均匀即可，如将各原料放入HZS120型强制式搅拌机内，并搅拌30秒即可。
按照表1中的不同配方配制而成的混凝土，具有不同的强度，如实施例1中混凝土的强度为C20，实施例4中混凝土的强度为C25，实施例7中混凝土的强度为C30，实施例10中混凝土的强度为C35，实施例13中混凝土的强度为C40。
本发明中的混凝土出机坍落度在180—185mm之间，1小时后坍落度在155—165mm之间，坍扩度在430×410—460×450mm2之间，初凝时间在9小时45分钟—10小时15分钟之间，终凝时间在13小时10分钟—13小时56分钟之间，7天强度在17—37.6MPa之间，28天强度在28.4—49MPa之间，抗渗等级在S6—S10之间。本发明中混凝土性能好，其具有较好的密实性和抗渗性能，较强的耐久性，延长了混凝土的使用寿命。表2为对按照实施例1、实施例4、实施例7、实施例10和实施例13配制而成的混凝土进行性能测试后的相关参数。
表2
由表2可知，本发明中混凝土具有较好的性能，混凝土具有更好的密实性以及抗渗性能，增加了混凝土的耐久性，延长了混凝土的使用寿命，从而提高了混凝土的整体性能。
本发明中采用河砂和碎屑作为细骨料，减少了河砂的使用量，大大降低了混凝土的生产成本，且对混凝土的性能也有所提升，本发明具有较大的市场推广价值以及良好的应用前景。
此外，需要说明的是，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。
Claims (4)
1、一种碎屑混凝土，包括水泥、水、石子、粉煤灰、矿粉、河砂和外加剂，其特征在于：还包括碎屑，该碎屑是在机械加工矿石的过程中筛选出来的尾料，所述碎屑的粒径在0.1—5mm之间，该碎屑的石粉含量在4.5％—6％之间，所述石子的粒径在5—25mm之间，所述粉煤灰为II级低钙灰，所述外加剂为高效减水剂；
其中水泥为200—292kg之间，水为185—190kg之间，石子为1043—1088kg之间，粉煤灰为56—75kg之间，矿粉为44—85kg之间，河砂为152—257kg之间，外加剂为5.1—7.7kg之间，碎屑为534—599kg之间，以上各组分均按重量百分比计。
2、根据权利要求1所述的碎屑混凝土，其特征在于：所述矿粉为S95矿粉。
3、根据权利要求1或2所述的碎屑混凝土，其特征在于：所述碎屑的粒径在0.5—3.5mm之间，该碎屑中的石粉含量为5.2％。
4、根据权利要求1或2所述的碎屑混凝土，其特征在于：所述河砂的细度模数为1.7。
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