CN105294022A - 一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土及其应用 - Google Patents

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张会芝
刘纪峰
崔秀琴
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    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

本发明公开了一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土及其应用，其以水304kg/m3~320kg/m3，水泥425kg/m3~525kg/m3，尾矿微粉25kg/m3~83kg/m3，再生粗骨料936kg/m3，天然河砂187kg/m3~250kg/m3，再生细骨料62kg/m3~125kg/m3，玻化微珠165kg/m3~220kg/m3，减水剂1.74kg/m3~2.56kg/m3为原料，制备出导热系数低、保温效果好的再生混凝土。将所得混凝土用于制作自保温再生混凝土砌块、现浇混凝土隔墙、承重墙及预制低传热性墙体、板材等，可获得较好经济效益。

Description

一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土及其应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土及其应用。
背景技术
普通混凝土生产需要开山采石生产粗骨料，使用河道采砂或者机制山砂作为细骨料，这种生产方法不仅破坏环境，并且生产的混凝土导热系数大，保温性能差。同时，伴随着能源的日益紧张和国家对环境保护的重视，建筑垃圾的资源化利用越来越受到各国学者的关注。
再生骨料具有的多孔隙特性，使其保温性能比天然骨料好，将其制备的再生混凝土用于制备非受力结构（如墙体砌块），有利于墙体节能。但与天然骨料相比，再生骨料存在强度低、孔隙率大、吸水率高等缺点，会使其制备的再生混凝土水灰比增大，工作性能和弹性模量降低，收缩和徐变增大，这使再生混凝土难以应用于建筑承重结构的制备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土及其应用，其利用再生粗、细骨料进行混凝土的生产，在减少生产普通混凝土对生态环境的破坏，及利于提高建筑节能水平的同时，所得混凝土还适用于建筑承重结构的制备。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土，其所用的原料为：水304kg/m3~320kg/m3，水泥425kg/m3~525kg/m3，尾矿微粉25kg/m3~83kg/m3，再生粗骨料936kg/m3，天然河砂187kg/m3~250kg/m3，再生细骨料62kg/m3~125kg/m3，玻化微珠165kg/m3~220kg/m3，减水剂1.74kg/m3~2.56kg/m3。
所述水泥为普通硅酸盐P.O42.5水泥；
所述尾矿微粉的细度为400目；
所述再生粗骨料的粒径为5mm~20mm；
所述天然河砂为中砂，其细度模数为2.8；
所述再生细骨料的粒径为0.75mm~5mm。
所述全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土的制备方法是将水泥、尾矿微粉、再生粗骨料、天然河砂、再生细骨料和玻化微珠加入搅拌机搅拌均匀，然后加入水搅拌20s，再加入减水剂搅拌120~150s，制得。
所得自保温再生混凝土的应用包括：
1）用于制作成2~7排孔的自保温再生混凝土砌块，其可实现建筑墙体节能50%以上；在结合砌块孔型优化的基础上，进一步在孔内插入或注入低传热性材料（如聚苯板等），可以实现砌块墙体节能65%以上；
2）用于现浇自保温混凝土隔墙或预制砌块承重墙或非承重墙等，其中现浇混凝土隔墙或承重墙时顶部需留设10cm空间，待隔墙的现浇自保温再生混凝土养护28天，收缩变形大部分完成后再顶砌保温砖，以有效避免自保温再生混凝土收缩变形大可能造成的结构裂缝等问题；预制砌块可根据根据需要设计孔型和砌块尺寸，施工错缝砌筑，灰缝厚度、饱满度和施工工艺需满足相关规范要求；
3）用于预制低传热性墙体、板材等建筑构件、配件，实现节能、环保的预制装配式结构施工。
在一定的温度条件下，材料的导热系数主要取决于材料内部的气孔形状、数量、尺寸和相互间的连通情况。本发明所用玻化微珠是由加工后的松脂岩矿砂采用特殊方法经电加热膨化煅烧制作而成的，其生产过程中膨胀颗粒表面瞬间高温熔化，克服了孔间表面张力而自由闭合，再经降温形成了具有连续玻璃化且封闭的颗粒表面，同时其内部保持着完整的多孔空心结构。加入玻化微珠后，所得自保温再生混凝土内部由于玻化微珠的自身封闭结构和胶凝材料对玻化微珠包裹而形成的封闭孔隙，使空气在其中很难产生对流传热，同时增加了热传导的传递路线，从而使自保温再生混凝土导热系数降低，起到保温隔热的作用。
本发明的显著优点在于：本发明采用再生粗骨料完全替代天然粗骨料，生产具有自保温功能的再生混凝土，可以减少生产普通混凝土对生态环境的破坏，并有利于降低结构自重，进而减少结构尺寸，增加建筑使用面积和提高抗震性能，从而有利于提高建筑节能水平，有利于提高建筑节能水平；同时，将本发明再生混凝土及其制品应用于建筑物建造，能有效减轻结构自重，进而减小结构尺寸，增加使用面积。此外，本发明所得再生混凝土还可克服传统再生混凝土应用的局限性，用于浇筑承重墙等承重结构，其强度能达到一般工程所需混凝土标号。因此，从建筑物建造和投入使用的全寿命周期考虑，本发明自保温再生混凝土及其制品具有较大应用前景。
具体实施方式
一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土，其所用的原料为：水304kg/m3~320kg/m3，水泥425kg/m3~525kg/m3，尾矿微粉25kg/m3~83kg/m3，再生粗骨料936kg/m3，天然河砂187kg/m3~250kg/m3，再生细骨料62kg/m3~125kg/m3，玻化微珠165kg/m3~220kg/m3，减水剂1.74kg/m3~2.56kg/m3。
所述水泥为普通硅酸盐P.O42.5水泥；
所述尾矿微粉的细度为400目；
所述再生粗骨料的粒径为5mm~20mm；
所述天然河砂为中砂，其细度模数为2.8；
所述再生细骨料的粒径为0.75mm~5mm。
所述全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土的制备方法是将水泥、尾矿微粉、再生粗骨料、天然河砂、再生细骨料和玻化微珠加入搅拌机搅拌均匀，然后加入水搅拌20s，再加入减水剂搅拌120~150s，制得。
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土，其所用的原料为：水304kg/m3，水泥425kg/m3，尾矿微粉25kg/m3，再生粗骨料936kg/m3，天然河砂187kg/m3，再生细骨料62kg/m3，玻化微珠165kg/m3，减水剂1.74kg/m3。
实施例2
一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土，其所用的原料为：水310kg/m3，水泥475kg/m3，尾矿微粉64kg/m3，再生粗骨料936kg/m3，天然河砂217kg/m3，再生细骨料107kg/m3，玻化微珠211kg/m3，减水剂2.15kg/m3。
实施例3
一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土，其所用的原料为：水320kg/m3，水泥525kg/m3，尾矿微粉83kg/m3，再生粗骨料936kg/m3，天然河砂250kg/m3，再生细骨料125kg/m3，玻化微珠220kg/m3，减水剂2.56kg/m3。
本发明实施例1-3所得自保温混凝土的性能指标如下：标准养护条件下，28d立方体抗压强度14.1MPa~20.7MPa，天然密度1627kg/m3~1812kg/m3，比普通混凝土的天然密度（2400kg/m3）低24.5%~32.2%，导热系数0.406W/(m·K)~0.686W/(m·K)，比普通混凝土导热系数[1.63W/(m·K)]降低57.9%~75.1%。
现有玻化微珠自保温混凝土，密度和导热系数低时，难以保证强度方面的要求；而强度满足要求时，密度和导热系数常偏大，节能环保效果较差。本发明通过适当的原料配比，得出了既能满足强度要求，有具有较低密度和导热系数，节能环保效果较好的自保温再生混凝土。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土，其特征在于：所述自保温再生混凝土所用的原料为：水304kg/m3~320kg/m3，水泥425kg/m3~525kg/m3，尾矿微粉25kg/m3~83kg/m3，再生粗骨料936kg/m3，天然河砂187kg/m3~250kg/m3，再生细骨料62kg/m3~125kg/m3，玻化微珠165kg/m3~220kg/m3，减水剂1.74kg/m3~2.56kg/m3。
2.根据权利要求1所述全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐P.O42.5水泥；
所述尾矿微粉的细度为400目；
所述再生粗骨料的粒径为5mm~20mm；
所述天然河砂为中砂，其细度模数为2.8；
所述再生细骨料的粒径为0.75mm~5mm。
3.根据权利要求1所述全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土，其特征在于：其制备方法是将水泥、尾矿微粉、再生粗骨料、天然河砂、再生细骨料和玻化微珠加入搅拌机搅拌均匀，然后加入水搅拌20s，再加入减水剂搅拌120~150s，制得。
4.一种如权利要求1所述全再生粗骨料取代的自保温再生混凝土的应用，其特征在于：用于制作自保温再生混凝土砌块；或用于浇筑混凝土隔墙、承重墙；或用于预制建筑构件、配件。
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