CN102745961B - 一种矿山废石透水混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿山废石透水混凝土，由以下重量份的组分制备完成：水泥：320-360份、磨细矿渣：0-80份、硅灰：0-32份、废石：1400份、减水剂：2.7-3.0份、水：100-120份。本发明公开的矿山废石透水混凝土具有透水性强、经济性好、强度高的优点。

Description

一种矿山废石透水混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，具体地，涉及一种矿山废石透水混凝土及其制备方法。

背景技术

随着国家城镇化建设水平的不断提高，在城市建设中地面铺装大量采用沥青、混凝土、砖石，封闭地面加上建筑物使城市地表被阻水材料覆盖，水分难以下渗，降水很快向地表径流排走，形成了生态学上的“人造沙漠”。不透水的路面缺乏对城市地表温湿度调节能力，地面易干燥，扬尘污染重，且雨后水分快速蒸发，空气湿度大，夏天使人闷热难受，这就是气象学上的“热岛效应”。

传统的路面结构采用的是不透水的路面材料，即面层与基层采用密实材料进行铺筑，地表水很难渗入到路基中。随着人们环保意识的加强，传统不透水路面结构的种种弊端逐渐被人们所认识。现代城市的地表多被不透水混凝土建筑和路面所覆盖，呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力缺乏，而带来一系列城市环境问题。

新疆地区拥有大量的可利用矿山废石资源，但利用率不高，大量堆积不仅侵占了大面积的土地，而且对土地造成了严重破坏。针对此现状，利用矿山废石作为混凝土的骨料具有成本低、强度高的优点，同时对资源综合利用及发展循环经济具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种矿山废石透水混凝土及其制备方法。本发明制备的矿山废石透水混凝土，用矿山废石作为透水混凝土的骨料，利用其多孔、透气、透水等基本性质，打开了混凝土材料路面与地下土壤的阻隔，可避免路面积水，减轻环境负担、与自然环境协调共生，有效缓解城市因非透水路面对城市生态环境带来的负面影响，为人类构造舒适的生活环境。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种矿山废石透水混凝土，由以下重量份的组分制备完成：

水泥：320-360份、磨细矿渣：0-80份、硅灰：0-32份、废石：1400份、减水剂：2.7-3.0份、水：100-120份。

具体地，所述水泥的标号为P.O 42.5。

具体地，所述的磨细矿渣为Ⅲ级磨细矿渣，比表面积≥350m²/kg；所述的硅灰的比表面积≥1500m²/kg。

具体地，所述的废石为矿山废石，粒径为5-16mm。

具体地，所述的减水剂为萘系高效减水剂，减水率为18-24%；所述水为清洁无污染的自来水。

具体地，所述矿山废石透水混凝土具有以下性能指标：

15℃下的透水系数≥1mm/s；连续孔隙率≥10%；

抗冻性：25次冻融循环后抗压强度损失率≤20%；

        25次冻融循环后质量损失率≤5%；

抗压强度：C20 28d抗压强度≥20.0MPa；

C30 28d抗压强度≥30.0MPa；

弯拉强度：C20 28d弯拉强度≥2.5MPa；

C30 28d弯拉强度≥3.5MPa。

本发明提出的矿山废石透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：

（1）按比例称取各组分；

（2）将废石、水泥、磨细矿渣、硅灰在混凝土搅拌机中搅拌30s；

（3）投入减水剂搅拌15-30s，使各粉料混合均匀；

（4）将水加入搅拌机中，搅拌均匀制成混合料，得到矿山废石透水混凝土。

本发明具有以下有益效果：

本发明的目的是制备一种矿山废石透水混凝土，这种混凝土用矿山废石作为透水混凝土的骨料，具有良好的经济性、透水性、环保性，其多孔、透气、透水等基本性质，打开了混凝土材料路面与地下土壤的阻隔，可避免路面积水，减轻环境负担、与自然环境协调共生，有效缓解城市因非透水路面对城市生态环境带来的负面影响，为人类构造舒适的生活环境。

具体实施方式

实施例1

矿山废石透水混凝土，由以下重量份的组分制备完成：

按水泥360份、废石1400份、减水剂2.7份、水100份，称取各种原料。

其中，水泥的标号为P.O 42.5。废石为矿山废石，粒径为5-16mm。减水剂为萘系高效减水剂，减水率为18-24%；水为清洁无污染的自来水。

制备方法：

先将废石、水泥在混凝土搅拌机中搅拌30s；再投入减水剂搅拌15-30s，使各粉料混合均匀；再将水加入搅拌机中；将上述原材料搅拌均匀制成混合料，就得到一种矿山废石透水混凝土。

制得的透水混凝土，透水系数（15℃）为3mm/s；连续孔隙率为12%；25次冻融循环后抗压强度损失率为14%，25次冻融循环后质量损失率为3%；28d抗压强度为25.1MPa；弯拉强度为2.8MPa。

实施例2

矿山废石透水混凝土，由以下重量份的组分制备完成：

按水泥320份、磨细矿渣80份、废石1400份、减水剂3份、水105份，称取各种原料。

其中，水泥的标号为P.O 42.5。磨细矿渣为Ⅲ级磨细矿渣，比表面积≥350m²/kg；废石为矿山废石，粒径为5-16mm。所述的减水剂为萘系高效减水剂，减水率为18-24%；所述水为清洁无污染的自来水。

制备方法与实施例1相同。

制得的透水混凝土，透水系数（15℃）为:2mm/s；连续孔隙率为11%；25次冻融循环后抗压强度损失率为12%，25次冻融循环后质量损失率为2%；28d抗压强度为26.3MPa；弯拉强度为2.9MPa。

实施例3

矿山废石透水混凝土，由以下重量份的组分制备完成：

按水泥320份、磨细矿渣48份、硅灰32份、废石1400份、减水剂3份、水105份，称取各种原料。

其中，水泥的标号为P.O 42.5。磨细矿渣为Ⅲ级磨细矿渣，比表面积≥350m²/kg；硅灰的比表面积≥1500m²/kg；废石为矿山废石，粒径为5-16mm。所述的减水剂为萘系高效减水剂，减水率为18-24%；所述水为清洁无污染的自来水。

制备方法与实施例1相同。

制得的透水混凝土拌合物，透水系数（15℃）为:2mm/s；连续孔隙率为10%；25次冻融循环后抗压强度损失率为10%，25次冻融循环后质量损失率为2%；28d抗压强度为36.5MPa；弯拉强度为3.7MPa。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种矿山废石透水混凝土，其特征在于，由以下重量份的组分制备完成：

水泥：320-360份、磨细矿渣：0-80份、硅灰：0-32份、废石：1400份、减水剂：2.7-3.0份、水：100-120份；

所述矿山废石透水混凝土具有以下性能指标：

15℃下的透水系数≥1mm/s；连续孔隙率≥10%；

抗冻性：25次冻融循环后抗压强度损失率≤20%；

        25次冻融循环后质量损失率≤5%；

抗压强度：C20 28d抗压强度≥20.0MPa；

C30 28d抗压强度≥30.0MPa；

弯拉强度：C20 28d弯拉强度≥2.5MPa；

C30 28d弯拉强度≥3.5MPa。

2.根据权利要求1所述的矿山废石透水混凝土，其特征在于，所述水泥的标号为P.O 42.5。

3.根据权利要求1所述的矿山废石透水混凝土，其特征在于，所述的磨细矿渣为Ⅲ级磨细矿渣，比表面积≥350m²/kg；所述的硅灰的比表面积≥1500m²/kg。

4.根据权利要求1所述的矿山废石透水混凝土，其特征在于，所述的废石为矿山废石，粒径为5-16mm。

5.根据权利要求1所述的矿山废石透水混凝土，其特征在于，所述的减水剂为萘系高效减水剂，减水率为18-24%；所述水为清洁无污染的自来水。

6.权利要求1-5任一项所述的矿山废石透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：

（1）按比例称取各组分；

（2）将废石、水泥、磨细矿渣、硅灰在混凝土搅拌机中搅拌30s；

（3）投入减水剂搅拌15-30s，使各粉料混合均匀；

（4）将水加入搅拌机中，搅拌均匀制成混合料，得到矿山废石透水混凝土。