CN103992075B - 建筑垃圾制备的植物生长型中强混凝土以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑材料，尤其涉及一种中强混凝土以及该混凝土的制备方法。本发明的建筑垃圾制备的植物生长型中强混凝土，各组分的重量含量为：水泥260‑300份、再生骨料1500‑1800份、粉煤灰40‑90份、外加剂0.1‑0.3份、水100‑300份。本发明以水泥、粉煤灰为基材，利用建筑垃圾再生骨料取代天然石子，并通过II级粉煤灰调整混凝土内部PH值、降低成本。通过材料优选与处理、工艺优化促使混凝土形成利于植物生长环境，改善内部空隙结构，提高骨料浆体粘结能力，从而提高植物生长型混凝土的强度、耐久性和植物生长性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料，尤其涉及一种中强混凝土以及该混凝土的制备方法。
背景技术
随着我国城市化水平的不断提高，旧城改造、道路重修、大型工程改建等产生了大量的建筑垃圾。研究结果表明，工业化国家建筑垃圾的人均年排放量达1吨，建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30-40％。而建筑垃圾中含有60％-100％的可再生资源，循环利用建筑垃圾可减少对天然资源5％的消耗。利用建筑垃圾同时能有效地提高资源、能源利用效率，保护生态和促进经济发展，使建筑业走上可持续发展道路。目前，绝大部分建筑垃圾未经任何处理，便露天堆放、填埋或者填海用。一部分建筑垃圾经过处理后用于制备再生骨料混凝土并用于建筑行业，部分用于制备透水砖、混凝土砌块、多孔砖。
植物生长型混凝土具有净水、吸声、吸尘、供植物生长、护坡等功能，其开发最早起源于日本，并在我国得到发展。目前以普通碎石、水库淤泥轻质骨材、陶粒为集料，以水泥、粉煤灰为胶凝材料制备的植物生长型混凝土已在诸多文献中报道。相关报道中用建筑垃圾为骨料制备，以水泥、矿粉为胶凝材料，采用压制成型的生态混凝土。如2013年4月3日公开的中国专利申请，公开号为CN103012011A，其强度仅有1-3MPa，强度、耐久性较差。
为提高植物生长型混凝土的护坡、抗冲刷能力和耐久性能，充分利用建筑垃圾和工业废弃物，制备出强度、耐久性能优异，适合植物生长、且具有最大生态效应的植物生长型混凝土，已十分必要。
发明内容
本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种建筑垃圾制备的植物生长型中强混凝土，其制备的混凝土强度髙、耐久性能优异、适合植物生长。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其各组分的重量含量为：水泥260-300份、再生骨料1500-1800份、粉煤灰40-90份、外加剂0.1-0.3份、水100-300份。
本发明的的混凝土材料利用建筑垃圾为骨料、以水泥和粉煤灰为胶凝材料，制备的混凝土强度超过8MPa、耐久性能优异、适合菊花等植物生长。
所述的水泥优选采用强度为42.5或52.5的硅酸盐水泥。
所述的再生骨料优选采用建筑垃圾，建筑垃圾破碎后的石子粒径为5-25mm。
所述的粉煤灰优选采用Ⅱ级粉煤灰。
所述的外加剂优选为奈系减水剂或聚羟酸减水剂，其减水率大于20％。
本发明的另一目的是提供一种上述混凝土的制备方法，其包括如下步骤：
(1)原材料选取；
(2)按重量，将水泥260-300份、粉煤灰40-90份、水100-300份、外加剂0.1-0.3份混合搅拌1-3min；
(3)按重量，加入再生骨料1500-1800份，搅拌1-3min；
(4)现场浇注；
(5)浇注后振捣5-20S；
(6)混凝土带模养护2-3天后拆模，即可得到植物生长型中强混凝土。
现场浇注通常采用两种方式，其中一种方式包括如下步骤：
(1)将河堤等需要浇注的地方平整，并按照一定的间距栽种植被；
(2)安装支撑模具；
(3)搅拌制备好的混凝土；
(4)在模具内浇注混凝土，并将栽种植被处空出；
(5)覆膜养护、拆模、洒水养护。
现场浇注的另一种方式包括如下步骤：
(1)将河堤等需要浇注的地方平整，并安装支撑模具；
(2)搅拌制备好的混凝土；
(3)在模具内浇注混凝土；
(4)覆膜养护、拆模、洒水养护；
(5)用气泵将草种吹入混凝土空隙中，表面覆盖营养土。
本发明以水泥、粉煤灰为基材，利用建筑垃圾再生骨料取代天然石子，并通过II级粉煤灰调整混凝土内部PH值、降低成本。通过材料优选与处理、工艺优化促使混凝土形成利于植物生长环境，改善内部空隙结构，提高骨料浆体粘结能力，从而提高植物生长型混凝土的强度、耐久性和植物生长性能。
利用本发明生产的混凝土可达到如下技术指标：
1、力学性能：28d抗压强度8-12MPa，抗折强度1.5-2.5MPa；
2、表观密度：1750-2000kg/m3；
3、空隙率：20-30％；
4、抗冻性：养护7d后慢冻20次，质量损失3-5％、强度损失20-35％；
5、耐酸溶蚀性：养护7d后浸泡在PH＝2的柠檬酸溶液中，质量损失小于2.5％，强度损失小于30％；
6、植物生长性：(1)浇注混凝土后，用气泵将种子吹入混凝土中，然后在混凝土表面覆盖营养土，播种当年和次年均长出草。(2)土壤中栽种菊花后浇注10cm-15cm的混凝土，菊花生长正常。经过冬天后菊花可以再次发芽、生长。
具体实施方式
实施例1
本发明的各组分的重量含量为：水泥260份、再生骨料1500份、粉煤灰40份、外加剂0.1份、水100份。
所述的水泥采用强度为42.5的硅酸盐水泥，水泥的比表面积应不小于350m2/kg，也不大于400m2/kg。
所述的再生骨料采用建筑垃圾，建筑垃圾破碎后的石子粒径为5-10mm连续级配。其堆积密度大于1400kg/m3，压碎指标≤12％，含泥及泥块量≤2.5％。
所述的粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰。应采用符合现行国家标准(用于水泥和混凝土中的粉煤灰)(GB1596)的II级粉煤灰。
所述的外加剂为奈系减水剂或聚羟酸减水剂，其减水率大于20％。
所述的水，氯离子含量≤200mg/L；硫酸盐含量按SO42-计≤0.22％。
上述混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)原材料选取；
(2)将水泥、粉煤灰、水、外加剂混合搅拌1min；
(3)加入再生骨料，搅拌1min；
(4)现场浇注；
(5)浇注后振捣5S；
(6)混凝土带模养护2天后拆模，即可得到植物生长型中强混凝土。
现场浇注包括如下步骤：
(1)将河堤等需要浇注的地方平整，并按照一定的间距栽种植被；
(2)安装支撑模具；
(3)搅拌制备好的混凝土；
(4)在模具内浇注混凝土，并将栽种植被处空出；
(5)覆膜养护、拆模、洒水养护。
实施例2
本发明的各组分的重量含量为：水泥280份、再生骨料1700份、粉煤灰60份、外加剂0.2份、水200份。
所述的水泥采用强度为52.5的硅酸盐水泥，水泥的比表面积应不小于350m2/kg，也不大于400m2/kg。
所述的再生骨料采用建筑垃圾，建筑垃圾破碎后的石子粒径为8-15mm连续级配。其堆积密度大于1400kg/m3，压碎指标≤12％，含泥及泥块量≤2.5％。
所述的粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰。应采用符合现行国家标准(用于水泥和混凝土中的粉煤灰)(GB1596)的II级粉煤灰。
所述的外加剂为奈系减水剂或聚羟酸减水剂，其减水率大于20％。
所述的水，氯离子含量≤200mg/L；硫酸盐含量按SO42-计≤0.22％。
上述混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)原材料选取；
(2)将水泥、粉煤灰、水、外加剂混合搅拌2min；
(3)加入再生骨料，搅拌2min；
(4)现场浇注；
(5)浇注后振捣10S；
(6)混凝土带模养护2.5天后拆模，即可得到植物生长型中强混凝土。
现场浇注包括如下步骤：
(1)将河堤等需要浇注的地方平整，并安装支撑模具；
(2)搅拌制备好的混凝土；
(3)在模具内浇注混凝土；
(4)覆膜养护、拆模、洒水养护；
(5)用气泵将草种吹入混凝土空隙中，表面覆盖营养土。
实施例3
本发明的各组分的重量含量为：水泥300份、再生骨料1800份、粉煤灰90份、外加剂0.3份、水300份。
所述的水泥采用强度为42.5的硅酸盐水泥，水泥的比表面积应不小于350m2/kg，也不大于400m2/kg。
所述的再生骨料采用建筑垃圾，建筑垃圾破碎后的石子粒径为15-25mm连续级配。其堆积密度大于1400kg/m3，压碎指标≤12％，含泥及泥块量≤2.5％。
所述的粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰。应采用符合现行国家标准(用于水泥和混凝土中的粉煤灰)(GB1596)的II级粉煤灰。
所述的外加剂为奈系减水剂或聚羟酸减水剂，其减水率大于20％。
所述的水，氯离子含量≤200mg/L；硫酸盐含量按SO42-计≤0.22％。
上述混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)原材料选取；
(2)将水泥、粉煤灰、水、外加剂混合搅拌3min；
(3)加入再生骨料，搅拌3min；
(4)现场浇注；
(5)浇注后振捣20S；
(6)混凝土带模养护3天后拆模，即可得到植物生长型中强混凝土。
实施例4
本发明的各组分的重量含量为：水泥280份、再生骨料1600份、粉煤灰80份、外加剂0.3份、水280份。
所述的水泥采用强度为52.5的硅酸盐水泥，水泥的比表面积应不小于350m2/kg，也不大于400m2/kg。
所述的再生骨料采用建筑垃圾，建筑垃圾破碎后的石子粒径为10-20mm连续级配。其堆积密度大于1400kg/m3，压碎指标≤12％，含泥及泥块量≤2.5％。
所述的粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰。应采用符合现行国家标准(用于水泥和混凝土中的粉煤灰)(GB1596)的II级粉煤灰。
所述的外加剂为奈系减水剂或聚羟酸减水剂，其减水率大于20％。
所述的水，氯离子含量≤200mg/L；硫酸盐含量按SO42-计≤0.22％。
上述混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)原材料选取；
(2)将水泥、粉煤灰、水、外加剂混合搅拌3min；
(3)加入再生骨料，搅拌2min；
(4)现场浇注；
(5)浇注后振捣18S；
(6)混凝土带模养护3天后拆模，即可得到植物生长型中强混凝土。
现场浇注包括如下步骤：
(1)将河堤等需要浇注的地方平整，并安装支撑模具；
(2)搅拌制备好的混凝土；
(3)在模具内浇注混凝土；
(4)覆膜养护、拆模、洒水养护；
(5)用气泵将草种吹入混凝土空隙中，表面覆盖营养土。
Claims (6)
1.一种建筑垃圾制备的植物生长型中强混凝土，其特征在于，各组分的重量含量为：水泥260-300份、再生骨料1500-1800份、粉煤灰40-90份、外加剂0.1-0.3份、水100-300份，所述的再生骨料采用建筑垃圾，建筑垃圾破碎后的石子粒径为5-25mm，所述的外加剂为萘系减水剂，其减水率大于20％。
2.根据权利要求1所述的建筑垃圾制备的植物生长型中强混凝土，其特征在于，所述的水泥采用强度为42.5或52.5的硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的建筑垃圾制备的植物生长型中强混凝土，其特征在于，所述的粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰。
4.一种用于权利要求1-3任一权利要求所述的混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原材料选取；
(2)按重量，将水泥260-300份、粉煤灰40-90份、水100-300份、外加剂0.1-0.3份混合搅拌1-3min；
(3)按重量，加入再生骨料1500-1800份，搅拌1-3min；
(4)现场浇注；
(5)浇注后振捣5-20S；
(6)混凝土带模养护2-3天后拆模，即可得到植物生长型中强混凝土。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，现场浇注包括如下步骤：
(1)将需要浇注的地方平整，并按照一定的间距栽种植被；
(2)安装支撑模具；
(3)搅拌制备好的混凝土；
(4)在模具内浇注混凝土，并将栽种植被处空出；
(5)覆膜养护、拆模、洒水养护。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，现场浇注包括如下步骤：
(1)将需要浇注的地方平整，并安装支撑模具；
(2)搅拌制备好的混凝土；
(3)在模具内浇注混凝土；
(4)覆膜养护、拆模、洒水养护；
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