CN108947393A - 一种凝结时间短的混凝土组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种凝结时间短的混凝土组合物及其制备方法，包括以下重量份的原料：莲皮4.6‑7.4份、植物淀粉14.5‑16.4份、聚碳酸亚丙酯18‑22.5份、硅酸盐水泥38‑44份、矿物粉24.6‑29.5份、减水剂3.5‑5.4份、卡拉胶3‑6份、废弃混凝土块43.6‑52份和水38‑43份，矿物粉是经废弃矿渣再加工处理所得。本发明将废弃混凝土和矿渣进行再利用，降低了生产成本，将莲皮进行提取得到莲皮提取液，将植物淀粉等进行混合并且采用微波照射改性，最后将不同的产物进行混合，制备的成品不仅凝结速度快，而且具有良好的抗压强度和抗折强度。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土领域，具体是一种凝结时间短的混凝土组合物。
背景技术
随着各地城市化进程的加快，建筑行业又成为人们眼中的热门行业。建筑行业就是一个围绕建筑的设计、施工、装修、管理而展开的行业，城市建筑是建筑行业的重要组成部分，城市建筑以其独特的方式传承着文化，散播着生活的韵味，不断地渗透进人们的日常生活中，为人们营造一个和谐和安宁的精神家园。
混凝土是建筑中大规模使用的一种材料，是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称，通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。
混凝土的力学性能是混凝土的使用基础，但是混凝土的凝结时间也是影响混凝土使用的重要因素，现有的混凝土凝结时间较长，这就延长了建筑工作者的工作周期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种凝结时间短的混凝土组合物，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种凝结时间短的混凝土组合物，包括以下重量份的原料：莲皮4.6-7.4份、植物淀粉14.5-16.4份、聚碳酸亚丙酯18-22.5份、硅酸盐水泥38-44份、矿物粉24.6-29.5份、减水剂3.5-5.4份、卡拉胶3-6份、废弃混凝土块43.6-52份和水38-43份，矿物粉是经废弃矿渣再加工处理所得。
作为本发明进一步的方案：植物淀粉包括马铃薯淀粉、甘薯淀粉、莲藕淀粉和玉米淀粉中的至少两种。
作为本发明进一步的方案：矿物粉的粒径为28-42mm。
作为本发明进一步的方案：聚碳酸亚丙酯的平均分子量为66000-84000。
所述凝结时间短的混凝土组合物的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将废弃混凝土块和矿物粉混合、破碎并且研磨至粒径小于10mm的粉末，放入水中浸泡30-42小时并且在30-42摄氏度下烘干，将烘干后的粉末在780-860摄氏度下煅烧150-240分钟，自然冷却至常温并且研磨至0.4-1.2mm，得到第一混合物；
步骤二，将莲皮破碎至40-60目，浸泡在其重量4-7倍的质量分数为65-84％的乙醇溶液中并且采用超声波辅助，过滤、离心、分离，得到莲皮提取液；
步骤三，将植物淀粉、聚碳酸亚丙酯和卡拉胶加入转速为720-960rpm的混合机中混合25-38分钟，然后在微波照射3-6分钟，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、莲皮提取液、第二混合物、硅酸盐水泥、减水剂和水搅拌混合均匀，经浇铸、振实、养护，即得到成品。
作为本发明进一步的方案：超声波辅助的功率为35-60W，超声波辅助的频率为20-24KHz，超声波辅助的时间为25-40分钟。
作为本发明进一步的方案：微波照射的功率为450-570W。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，将废弃混凝土和矿渣进行再利用，降低了生产成本，将莲皮进行提取得到莲皮提取液，将植物淀粉等进行混合并且采用微波照射改性，最后将不同的产物进行混合，制备的成品不仅凝结速度快，而且具有良好的抗压强度和抗折强度，使用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种凝结时间短的混凝土组合物，包括以下重量份的原料：莲皮4.6份、植物淀粉14.5份、聚碳酸亚丙酯18份、硅酸盐水泥38份、矿物粉24.6份、减水剂3.5份、卡拉胶3份、废弃混凝土块43.6份和水38份，矿物粉是经废弃矿渣再加工处理所得。植物淀粉包括马铃薯淀粉和玉米淀粉的混合物。
所述凝结时间短的混凝土组合物的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将废弃混凝土块和矿物粉混合、破碎并且研磨至粒径小于10mm的粉末，放入水中浸泡36时并且在35摄氏度下烘干，将烘干后的粉末在840摄氏度下煅烧175分钟，自然冷却至常温并且研磨至0.8mm，得到第一混合物；
步骤二，将莲皮破碎至40目，浸泡在其重量6倍的质量分数为76％的乙醇溶液中并且采用超声波辅助，超声波辅助的功率为45W，超声波辅助的频率为22KHz，超声波辅助的时间为33分钟，过滤、离心、分离，得到莲皮提取液；
步骤三，将植物淀粉、聚碳酸亚丙酯和卡拉胶加入转速为780rpm的混合机中混合32分钟，然后在微波照射4分钟，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、莲皮提取液、第二混合物、硅酸盐水泥、减水剂和水搅拌混合均匀，经浇铸、振实、养护，即得到成品。
实施例2
一种凝结时间短的混凝土组合物，包括以下重量份的原料：莲皮5.5份、植物淀粉14.9份、聚碳酸亚丙酯19.6份、硅酸盐水泥40份、矿物粉26.8份、减水剂4.2份、卡拉胶4.5份、废弃混凝土块46.8份和水39.6份，矿物粉是经废弃矿渣再加工处理所得。矿物粉的粒径为36mm。聚碳酸亚丙酯的平均分子量为66000-84000。
所述凝结时间短的混凝土组合物的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将废弃混凝土块和矿物粉混合、破碎并且研磨至粒径小于10mm的粉末，放入水中浸泡40小时并且在38摄氏度下烘干，将烘干后的粉末在840摄氏度下煅烧215分钟，自然冷却至常温并且研磨至0.9mm，得到第一混合物；
步骤二，将莲皮破碎至60目，浸泡在其重量7倍的质量分数为82％的乙醇溶液中并且采用超声波辅助，过滤、离心、分离，得到莲皮提取液；
步骤三，将植物淀粉、聚碳酸亚丙酯和卡拉胶加入转速为900rpm的混合机中混合33分钟，然后在微波照射5分钟，微波照射的功率为520W，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、莲皮提取液、第二混合物、硅酸盐水泥、减水剂和水搅拌混合均匀，经浇铸、振实、养护，即得到成品。
实施例3
一种凝结时间短的混凝土组合物，包括以下重量份的原料：莲皮6.9份、植物淀粉16.2份、聚碳酸亚丙酯21.8份、硅酸盐水泥43.5份、矿物粉27.8份、减水剂4.8份、卡拉胶5.5份、废弃混凝土块50.8份和水41.5份，矿物粉是经废弃矿渣再加工处理所得。植物淀粉包括甘薯淀粉、莲藕淀粉和玉米淀粉的混合物。聚碳酸亚丙酯的平均分子量为75000-84000。
所述凝结时间短的混凝土组合物的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将废弃混凝土块和矿物粉混合、破碎并且研磨至粒径小于10mm的粉末，放入水中浸泡38小时并且在42摄氏度下烘干，将烘干后的粉末在810摄氏度下煅烧200分钟，自然冷却至常温并且研磨至1mm，得到第一混合物；
步骤二，将莲皮破碎至50目，浸泡在其重量6倍的质量分数为76％的乙醇溶液中并且采用超声波辅助，超声波辅助的功率为50W，超声波辅助的频率为22KHz，超声波辅助的时间为35分钟，过滤、离心、分离，得到莲皮提取液；
步骤三，将植物淀粉、聚碳酸亚丙酯和卡拉胶加入转速为840rpm的混合机中混合30分钟，然后在微波照射6分钟，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、莲皮提取液、第二混合物、硅酸盐水泥、减水剂和水搅拌混合均匀，经浇铸、振实、养护，即得到成品。
实施例4
一种凝结时间短的混凝土组合物，包括以下重量份的原料：莲皮7.4份、植物淀粉16.4份、聚碳酸亚丙酯22.5份、硅酸盐水泥44份、矿物粉29.5份、减水剂5.4份、卡拉胶6份、废弃混凝土块52份和水43份，矿物粉是经废弃矿渣再加工处理所得。植物淀粉包括马铃薯淀粉、甘薯淀粉、莲藕淀粉和玉米淀粉的混合物。矿物粉的粒径为28-42mm。聚碳酸亚丙酯的平均分子量为66000-72000。
所述凝结时间短的混凝土组合物的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将废弃混凝土块和矿物粉混合、破碎并且研磨至粒径小于10mm的粉末，放入水中浸泡38小时并且在36摄氏度下烘干，将烘干后的粉末在820摄氏度下煅烧180分钟，自然冷却至常温并且研磨至0.6mm，得到第一混合物；
步骤二，将莲皮破碎至50目，浸泡在其重量6倍的质量分数为76％的乙醇溶液中并且采用超声波辅助，超声波辅助的功率为55W，超声波辅助的频率为21KHz，超声波辅助的时间为36分钟，过滤、离心、分离，得到莲皮提取液；
步骤三，将植物淀粉、聚碳酸亚丙酯和卡拉胶加入转速为900rpm的混合机中混合27分钟，然后在微波照射4分钟，微波照射的功率为540W，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、莲皮提取液、第二混合物、硅酸盐水泥、减水剂和水搅拌混合均匀，经浇铸、振实、养护，即得到成品。
对比例1
除不含有莲皮和聚碳酸亚丙酯，其余原料和制备方法均与实施例4相同。
对比例2
采用现有混凝土作为对比例2。
对实施例1-4的混凝土和对比例1-2的混凝土进行浇筑，对浇筑后的混凝土进行观察和检测，对浇筑3天后的混凝土进行抗压强度和抗折强度的测试，观察和检测结果见表1。
表1
从表1中可以看出，实施例1-4的产品在初凝时间和终凝时间上远远均早于对比例1-2的产品，实施例1-4的产品在3天后的抗压强度和抗折强度上均大于对比例1-2的产品。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种凝结时间短的混凝土组合物，其特征在于，包括以下重量份的原料：莲皮4.6-7.4份、植物淀粉14.5-16.4份、聚碳酸亚丙酯18-22.5份、硅酸盐水泥38-44份、矿物粉24.6-29.5份、减水剂3.5-5.4份、卡拉胶3-6份、废弃混凝土块43.6-52份和水38-43份，矿物粉是经废弃矿渣再加工处理所得。
2.根据权利要求1所述的凝结时间短的混凝土组合物，其特征在于，所述植物淀粉包括马铃薯淀粉、甘薯淀粉、莲藕淀粉和玉米淀粉中的至少两种。
3.根据权利要求1所述的凝结时间短的混凝土组合物，其特征在于，所述矿物粉的粒径为28-42mm。
4.根据权利要求1所述的凝结时间短的混凝土组合物，其特征在于，所述聚碳酸亚丙酯的平均分子量为66000-84000。
5.一种如权利要求1-4任一所述的凝结时间短的混凝土组合物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将废弃混凝土块和矿物粉混合、破碎并且研磨至粒径小于10mm的粉末，放入水中浸泡30-42小时并且在30-42摄氏度下烘干，将烘干后的粉末在780-860摄氏度下煅烧150-240分钟，自然冷却至常温并且研磨至0.4-1.2mm，得到第一混合物；
步骤二，将莲皮破碎至40-60目，浸泡在其重量4-7倍的质量分数为65-84%的乙醇溶液中并且采用超声波辅助，过滤、离心、分离，得到莲皮提取液；
步骤三，将植物淀粉、聚碳酸亚丙酯和卡拉胶加入转速为720-960rpm的混合机中混合25-38分钟，然后在微波照射3-6分钟，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、莲皮提取液、第二混合物、硅酸盐水泥、减水剂和水搅拌混合均匀，经浇铸、振实、养护，即得到成品。
6.根据权利要求5所述的凝结时间短的混凝土组合物的制备方法，其特征在于，所述超声波辅助的功率为35-60W，超声波辅助的频率为20-24KHz，超声波辅助的时间为25-40分钟。
7.根据权利要求5所述的凝结时间短的混凝土组合物的制备方法，其特征在于，所述微波照射的功率为450-570W。
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