CN109734472A - 一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块及其制备方法，制备原料及每立方米体积的原料重量份数为：水泥380~445，粉煤灰66~78，砂423~634.5，尾矿渣70.5~282，石1026~1103，水162，减水剂4.38~5.23；所述玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块中掺入玄武岩纤维，每立方米的体积百分比为0.2%。本发明集成了玄武岩纤维和小型空心砌块自身的功能优点，极大的提高了砌块的强度，并采用矿渣作为细骨料代部分天然砂，对降低砌块生产成本和减少环境污染具有良好的社会和经济双重效益。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的进步，土木建筑行业越来越现代化，绿色高性能混凝土的发展理念越来越深入人心，特别是随着高层大跨结构的出现，混凝土逐渐朝着轻质、高强、高韧方向发展，复合材料理论的进一步发展，证明了材料的复合化是解决材料固有缺陷的有效途径，而玄武岩纤维作为一种新型高性能绿色无机纤维材料，具有高抗拉强度、良好的化学稳定性、与混凝土良好的融合性、高性价比等特点，成为了纤维增强混凝土领域的研究热点。
矿渣是冶金工业的主要固体废弃物，我国钢铁厂的年矿渣排放量高达六千万吨以上，这些冶炼废渣的排放、堆积，不仅耗费了大量的人力、物力和财力，而且侵占了土地，污染毒化土壤、水体和大气，严重影响生态环境，造成明显或潜在的经济损失和资源浪费，据估算，以冶炼废渣堆存的经济损失14.25元/吨计，每年造成经济损失28.5亿元，因此，矿渣的无害化和资源化处理是我国乃至全世界关注的焦点，也是推进循环经济的中心内容之一，此外，我国天然砂总量越来越少，粒化矿渣代替部分天然砂也可节约天然砂资源。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块的制备方法，将矿渣作为细骨料代替部分天然砂，节约天然资源，减少环境污染，并加入一定量的玄武岩纤维，制备满足工程要求的混凝土小型空心砌块。
本发明采用以下技术方案：
一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，制备原料及每立方米体积的原料重量份数为：水泥380~445，粉煤灰66~78，砂423~634.5，尾矿渣70.5~282，石1026~1103，水162，减水剂4.38~5.23；所述玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块中掺入玄武岩纤维，每立方米的体积百分比为0.2%。
进一步的，所述减水剂型号为秦奋牌聚羧酸系高性能减水剂PCA Q8081。
进一步的，所述水泥为市售42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰为二级或二级以上粉煤灰；砂的细度模数为2.7；矿渣的细度模数为2.8；石子粒径为5~15mm。
进一步的，所述混凝土小型空心砌块空心率为25%~30%。
一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按配比称取原料；
步骤2：将水泥、粉煤灰、砂、尾矿渣、石、玄武岩纤维进行干拌3~5min；
步骤3：搅拌条件下在步骤2得到的物料中加入水和减水剂，加水和减水剂时间控制在1.5min内，然后持续搅拌3~5min，得到拌合物；
步骤4：将步骤3得到的拌合物注入混凝土小型空心砌块制备模具，成型后养护脱模。
进一步的，步骤4中，拌合物注入模具后，不加压振动20~40s，然后自然环境下静置3~5h，成型后养护脱模。
本发明的有益效果：
（1）使用矿渣作为细骨料代部分天然砂，充分利用我国各种丰富的天然轻集料资源和一些工业废渣为原料，减少了天然砂的用量，对降低砌块生产成本和减少环境污染具有良好的社会效益和经济效益。
（2）在砌块中加入一定量的玄武岩短纤维，增强砌块的抗压能力和承受荷载能力，使之能够充分满足现有建筑中绝大部分墙砖的抗压能力要求，并可运用于多层建筑的承重墙。
（3）产品的性能优异：1）强度等级：≥MU20（20.0MPa）；2）抗冻性：质量损失≤3%。
附图说明：
图1是玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块制备流程图。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，制备原料及每立方米体积的原料重量份数为：水泥380~445，粉煤灰66~78，砂423~634.5，尾矿渣70.5~282，石1026~1103，水162，减水剂4.38~5.23；所述玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块中掺入玄武岩纤维，每立方米的体积百分比为0.2%；所述减水剂型号为秦奋牌聚羧酸系高性能减水剂PCA Q8081；所述水泥为市售42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰为二级或二级以上粉煤灰；砂的细度模数为2.7；矿渣的细度模数为2.8；石子粒径为5~15mm；所述混凝土小型空心砌块空心率为25%~30%。
一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按配比称取原料；
步骤2：将水泥、粉煤灰、砂、尾矿渣、石、玄武岩纤维进行干拌3-5min；
步骤3：搅拌条件下在步骤2得到的物料中加入水和减水剂，加水和减水剂时间控制在1.5min内，然后持续搅拌3~5min，得到拌合物。
步骤4：将步骤3得到的拌合物注入混凝土小型空心砌块制备模具，拌合物进行不加压振动20~40s，然后自然环境下静置3~5h，成型后养护脱模。
实施例1
本发明提供一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，制备原料及每立方米体积的原料重量份数为：水泥405，粉煤灰71，砂564，尾矿渣141，石1053，水162，减水剂4.76，玄武岩纤维掺量为每立方米混凝土掺入体积百分比0.2%，减水剂型号为秦奋牌聚羧酸系高性能减水剂PCA Q8081；水泥为市售42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰为二级粉煤灰；砂的细度模数为2.7；矿渣的细度模数为2.8；石子粒径为5~15mm；混凝土小型空心砌块空心率为25%。
配方精确计量各种原料后，先将水泥、粉煤灰、砂、尾矿渣、石和玄武岩纤维加入搅拌机进行干拌5min，使玄武岩纤维充分分散；精确称取水和减水剂，在1.5min内倒入搅拌机中，并持续运行搅拌3.5min。
将搅拌好的拌合物注入混凝土小型空心砌块制备模具中，不加压振动30s，然后带模具在自然环境下静置3.5h后，进行养护，自然环境下养护28d，脱模后即可得本发明玄武岩纤维矿渣混凝土空心砌块。
参照《GB/T 8239-2014普通混凝土小型砌块》，对本实施例的空心砌块进行检测，结果如下：
1）强度等级：27MPa；
2）抗冻性：质量损失1.3%。
实施例2
本发明提供一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，制备原料及每立方米体积的原料重量份数为：水泥430，粉煤灰78，砂423，尾矿渣282，石1037，水162，减水剂5.08，玄武岩纤维掺量为每立方米混凝土掺入体积百分比0.2%，减水剂型号为秦奋牌聚羧酸系高性能减水剂PCA Q8081；水泥为市售42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰为二级粉煤灰；砂的细度模数为2.7；矿渣的细度模数为2.8；石子粒径为5~15mm；混凝土小型空心砌块空心率为30%。
配方精确计量各种原料后，先将水泥、粉煤灰、砂、尾矿渣、石和玄武岩纤维加入搅拌机进行干拌5min，使玄武岩纤维充分分散；精确称取水和减水剂，在1.5min内倒入搅拌机中，并持续运行搅拌3min。
将搅拌好的拌合物注入混凝土小型空心砌块制备模具中，不加压振动20s，然后带模具在自然环境下静置4h后，进行养护，自然环境下养护28d，脱模后即可得本发明玄武岩纤维矿渣混凝土空心砌块。
参照《GB/T 8239-2014普通混凝土小型砌块》，对本实施例的空心砌块进行检测，结果如下：
1）强度等级：29MPa；
2）抗冻性：质量损失0.7%。
实施例3
本发明提供一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，制备原料及每立方米体积的原料重量份数为：水泥380，粉煤灰77，砂634.5，尾矿渣70.5，石1026，水162，减水剂4.38，玄武岩纤维掺量为每立方米混凝土掺入体积百分比0.2%，减水剂型号为秦奋牌聚羧酸系高性能减水剂PCA Q8081；水泥为市售42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰为二级粉煤灰；砂的细度模数为2.7；矿渣的细度模数为2.8；石子粒径为5~15mm；混凝土小型空心砌块空心率为28%。
配方精确计量各种原料后，先将水泥、粉煤灰、砂、尾矿渣、石和玄武岩纤维加入搅拌机进行干拌3min，使玄武岩纤维充分分散；精确称取水和减水剂，在1.5min内倒入搅拌机中，并持续运行搅拌5min。
将搅拌好的拌合物注入混凝土小型空心砌块制备模具中，不加压振动40s，然后带模具在自然环境下静置5h后，进行养护，自然环境下养护28d，脱模后即可得本发明玄武岩纤维矿渣混凝土空心砌块。
参照《GB/T 8239-2014普通混凝土小型砌块》，对本实施例的空心砌块进行检测，结果如下：
1）强度等级：31MPa；
2）抗冻性：质量损失0.65%。
实施例4
本发明提供一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，制备原料及每立方米体积的原料重量份数为：水泥445，粉煤灰66，砂530，尾矿渣176，石1103，水162，减水剂5.23，玄武岩纤维掺量为每立方米混凝土掺入体积百分比0.2%，减水剂型号为秦奋牌聚羧酸系高性能减水剂PCA Q8081；水泥为市售42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰为二级粉煤灰；砂的细度模数为2.7；矿渣的细度模数为2.8；石子粒径为5~15mm；混凝土小型空心砌块空心率为30%。
配方精确计量各种原料后，先将水泥、粉煤灰、砂、尾矿渣、石和玄武岩纤维加入搅拌机进行干拌3.5min，使玄武岩纤维充分分散；精确称取水和减水剂，在1.5min内倒入搅拌机中，并持续运行搅拌4min。
将搅拌好的拌合物注入混凝土小型空心砌块制备模具中，不加压振动40s，然后带模具在自然环境下静置3.5h后，进行养护，自然环境下养护28d，脱模后即可得本发明玄武岩纤维矿渣混凝土空心砌块。
参照《GB/T 8239-2014普通混凝土小型砌块》，对本实施例的空心砌块进行检测，结果如下：
1）强度等级：34MPa；
2）抗冻性：质量损失0.6%。
本发明实施例涉及到的材料、试剂和实验设备，如无特别说明，均为符合建筑材料领域的市售产品。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，其特征在于，制备原料及每立方米体积的原料重量份数为：水泥380~445，粉煤灰66~78，砂423~634.5，尾矿渣70.5~282，石子1026~1103，水162，减水剂4.38~5.23，每立方米体积掺入玄武岩纤维体积百分比为0.2%。
2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，其特征在于，所述减水剂型号为秦奋牌聚羧酸系高性能减水剂PCA Q8081。
3.根据权利要求1所述的玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，其特征在于，所述水泥为市售42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰为二级或二级以上粉煤灰；砂的细度模数为2.7；矿渣的细度模数为2.8；石子粒径为5~15mm。
4.根据权利要求1所述的玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块，其特征在于，所述混凝土小型空心砌块空心率为25%~30%。
5.根据权利要求书1-4中任一项所述的一种玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按配比称取原料；
步骤2：将水泥、粉煤灰、砂、尾矿渣、石、玄武岩纤维进行干拌3-5min；
步骤3： 搅拌条件下在步骤2得到的物料中加入水和减水剂，加水和减水剂时间控制在1.5min内，然后持续搅拌3~5min，得到拌合物；
步骤4：将步骤3得到的拌合物注入混凝土小型空心砌块制备模具，成型后养护脱模。
6.根据权利要求5所述的玄武岩纤维矿渣混凝土小型空心砌块的制备方法，其特征在于，步骤4中，注入模具后，拌合物进行不加压振动20~40s，然后自然环境下静置3~5h，成型后养护脱模。
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