CN114105533A - 一种节能环保的混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能环保的混凝土及其制备方法，包括以下组分：水、水泥、粗骨料、花岗岩石粉、细骨料、复合纤维物、聚羧酸减水剂、膨胀剂、相变复合物；所述相变复合物由以下原料组成，月桂酸、硬脂酸、改性磷石膏、间氨基甲胺；所述复合纤维物由以下原料组成，石墨纤维、羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、氯化镁。本发明提高了混凝土的抗压强度和抗折强度，而且降低了混凝土的pH值，适应植物的生长。

Description

一种节能环保的混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，特别是涉及一种节能环保的混凝土。
背景技术
固化废弃物，如煤矸石、铸造废砂、镍渣、钢渣、废弃硅藻土等等，对其深埋严重浪费了宝贵土地资源，而对其焚烧产生的硫化物进入大气会破坏臭氧，且产生的烟雾会造成雾霾等环境污染，因此将固化废弃物利用起来具有非常重要的现实意义和价值。
目前，很多固化废弃物都有被应用于制备混凝土骨料，从而实现变废为宝，减少环境污染，使建筑成本大大降低，具有巨大的经济效益前景。然而在利用固化废弃物制备混凝土骨料时由于选材不当，级配不合理、制备方法不当等因素，导致所制备的混凝土骨料较天然骨料相比存在密度小、吸水率高、强度低、易粉化、防火性能差、耐老化耐候性低以及使用时骨料易飞散等问题。从而造成利用固化废弃物制备的混凝土骨料适用范围小，难以推广等问题。。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种节能环保的混凝土及其制备方法，提高了混凝土的抗压强度和抗折强度，而且降低了混凝土的pH值，适应植物的生长。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种节能环保的混凝土，按重量份数计，其原料包括水65-90份、水泥155-225份、粗骨料880-1250份、花岗岩石粉450-660份、细骨料810-1125份、复合纤维物13-19.5份、聚羧酸减水剂7.2-10.5份、膨胀剂2.5-4.5份、相变复合物3-7份；
所述相变复合物由以下原料组成，月桂酸12-18份、硬脂酸18-30份、改性磷石膏35-55份、间氨基甲胺10-30份；
所述复合纤维物由以下原料组成，石墨纤维15-25份、羧甲基壳聚糖40-60份、涤纶纤维28-43份、氯化镁1-3.5份。
进一步地说，其原料包括水75-85份、水泥180-210份、粗骨料990-1150份、花岗岩石粉500-600份、细骨料890-1080份、复合纤维物15-17.5份、聚羧酸减水剂8.3-9.5份、膨胀剂3.1-3.8份、相变复合物4.5-6份；
所述相变复合物由以下原料组成，月桂酸14-16份、硬脂酸20-25份、改性磷石膏40-50份、间氨基甲胺15-25份。
更进一步地说，其原料包括水80份、水泥195份、粗骨料1100份、花岗岩石粉555份、细骨料980份、复合纤维物16.3份、聚羧酸减水剂9.1份、膨胀剂3.5份、相变复合物5.2份，所述相变复合物由以下原料组成，月桂酸15份、硬脂酸23份、改性磷石膏45份、间氨基甲胺20份。
进一步地说，所述膨胀剂为硫铝酸盐熟料、UEA膨胀剂、钙镁复合膨胀剂中的一种或多种。
进一步地说，所述粗骨料为碎石，碎石为粒径10-15mm的碎石。
进一步地说，所述细骨料为镍渣，镍渣为粒径0.074-1mm的镍渣。
进一步地说，所述花岗岩石粉为粒径15-30μm的花岗岩石粉。
进一步地说，所述复合纤维物采用以下方法制备：在水溶液中加入羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维，搅拌并混合均匀，之后加入氯化镁，静置浸泡3-5h，搅拌5-10min，再次静置浸泡2-4h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到复合纤维物。
一种节能环保的混凝土的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚羧酸减水剂、膨胀剂、水、相变复合物混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
（2）将水泥、粗骨料、花岗岩石粉、细骨料、复合纤维物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到节能环保的混凝土。
本发明的有益效果至少具有以下几点：
1、本发明的节能环保的混凝土，在不降低混凝土透水性能的情况下，提高了混凝土的抗压强度和抗折强度，而且降低了混凝土的pH值，适应植物的生长，同时通过添加碎石和镍渣，实现了废物的回收利用，降低了混凝土的生产成本，提高了混凝土的实用性和适用范围。
2、本发明在羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维中加入水，不仅提高了其分散性，并使氯化镁进入其孔隙内，并在软化过程中，不仅使羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维形成网格结构，而且使氯化镁均匀的分布在网格的表面，且和其牢固的结合在一起，进而提高了混凝土的抗压强度和抗折强度。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：一种节能环保的混凝土的制备方法：
(1)将聚羧酸减水剂、硫铝酸盐熟料、水、相变复合物混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径10-15mm的碎石、15-30μm的花岗岩石粉、粒径0.074-1mm的镍渣、复合纤维物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到节能环保的混凝土。
其中，复合纤维物采用以下方法制备：在水溶液中加入羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维，其中水的重量为羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入氯化镁，静置浸泡3h，搅拌5min，再次静置浸泡4h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到复合纤维物。
其中，相变复合物采用以下方法制备：将月桂酸、硬脂酸、改性磷石膏、间氨基甲胺混合均匀，得到相变复合物。
实施例2：一种节能环保的混凝土的制备方法：
(1)将聚羧酸减水剂、钙镁复合膨胀剂、水、相变复合物混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径10-15mm的碎石、15-30μm的花岗岩石粉、粒径0.074-1mm的镍渣、复合纤维物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到节能环保的混凝土。
其中，复合纤维物采用以下方法制备：在水溶液中加入羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维，其中水的重量为羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入氯化镁，静置浸泡3.5h，搅拌6min，再次静置浸泡3.5h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到复合纤维物。
其中，相变复合物采用以下方法制备：将月桂酸、硬脂酸、改性磷石膏、间氨基甲胺混合均匀，得到相变复合物。
实施例3：一种节能环保的混凝土的制备方法：
(1)将聚羧酸减水剂、钙镁复合膨胀剂、水、相变复合物混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径10-15mm的碎石、15-30μm的花岗岩石粉、粒径0.074-1mm的镍渣、复合纤维物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到节能环保的混凝土。
其中，复合纤维物采用以下方法制备：在水溶液中加入羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维，其中水的重量为羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入氯化镁，静置浸泡4h，搅拌7min，再次静置浸泡3h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到复合纤维物。
其中，相变复合物采用以下方法制备：将月桂酸、硬脂酸、改性磷石膏、间氨基甲胺混合均匀，得到相变复合物。
实施例4：一种节能环保的混凝土的制备方法：
(1)将聚羧酸减水剂、UEA膨胀剂、水、相变复合物混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径10-15mm的碎石、15-30μm的花岗岩石粉、粒径0.074-1mm的镍渣、复合纤维物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到节能环保的混凝土。
其中，复合纤维物采用以下方法制备：在水溶液中加入羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维，其中水的重量为羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入氯化镁，静置浸泡4.5h，搅拌8min，再次静置浸泡2.5h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到复合纤维物。
其中，相变复合物采用以下方法制备：将月桂酸、硬脂酸、改性磷石膏、间氨基甲胺混合均匀，得到相变复合物。
实施例5：一种节能环保的混凝土的制备方法：
(1)将聚羧酸减水剂、UEA膨胀剂、水、相变复合物混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径10-15mm的碎石、15-30μm的花岗岩石粉、粒径0.074-1mm的镍渣、复合纤维物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到节能环保的混凝土。
其中，复合纤维物采用以下方法制备：在水溶液中加入羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维，其中水的重量为羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入氯化镁，静置浸泡5h，搅拌10min，再次静置浸泡2h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到复合纤维物。
其中，相变复合物采用以下方法制备：将月桂酸、硬脂酸、改性磷石膏、间氨基甲胺混合均匀，得到相变复合物。
对实施例1-实施例5制得的节能环保的混凝土，进行下述性能检测，检测结构如表1所示。
1、依照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)，检测28d抗冻融混凝土的抗压强度和抗折强度。
2、依照《透水水泥混凝土路面技术规程》(CJJ/T135-2009)，检测透水混凝土的透 水系数和pH。
28d抗压强度（MPa） 28d抗折强度（MPa） 透水系数（mm/s） pH值
实施例1 35 5.89 6.1 7.2
实施例2 37 6.11 6.2 7.1
实施例3 38 6.31 6.8 7.2
实施例4 36 5.93 5.9 7.0
实施例5 35 6.21 6.5 6.9
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种节能环保的混凝土，其特征在于：包括以下组分：
水、水泥、粗骨料、花岗岩石粉、细骨料、复合纤维物、聚羧酸减水剂、膨胀剂、相变复合物；
所述相变复合物由以下原料组成，月桂酸、硬脂酸、改性磷石膏、间氨基甲胺；
所述复合纤维物由以下原料组成，石墨纤维、羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、氯化镁。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保的混凝土，其特征在于：所述各组分，按重量份数计，其原料包括：
水65-90份、水泥155-225份、粗骨料880-1250份、花岗岩石粉450-660份、细骨料810-1125份、复合纤维物13-19.5份、聚羧酸减水剂7.2-10.5份、膨胀剂2.5-4.5份、相变复合物3-7份；
所述相变复合物由以下原料组成，月桂酸12-18份、硬脂酸18-30份、改性磷石膏35-55份、间氨基甲胺10-30份；
所述复合纤维物由以下原料组成，石墨纤维15-25份、羧甲基壳聚糖40-60份、涤纶纤维28-43份、氯化镁1-3.5份。
3.根据权利要求2所述的一种节能环保的混凝土，其特征在于：所述各组分，按重量份数计，其原料包括：水75-85份、水泥180-210份、粗骨料990-1150份、花岗岩石粉500-600份、细骨料890-1080份、复合纤维物15-17.5份、聚羧酸减水剂8.3-9.5份、膨胀剂3.1-3.8份、相变复合物4.5-6份；
所述相变复合物由以下原料组成，月桂酸14-16份、硬脂酸20-25份、改性磷石膏40-50份、间氨基甲胺15-25份。
4.根据权利要求2所述的一种节能环保的混凝土，其特征在于：其原料包括水80份、水泥195份、粗骨料1100份、花岗岩石粉555份、细骨料980份、复合纤维物16.3份、聚羧酸减水剂9.1份、膨胀剂3.5份、相变复合物5.2份，所述相变复合物由以下原料组成，月桂酸15份、硬脂酸23份、改性磷石膏45份、间氨基甲胺20份。
5.根据权利要求1所述的一种节能环保的混凝土，其特征在于：所述膨胀剂为硫铝酸盐熟料、UEA膨胀剂、钙镁复合膨胀剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种节能环保的混凝土，其特征在于：所述粗骨料为碎石，碎石为粒径10-15mm的碎石。
7.根据权利要求1所述的一种节能环保的混凝土，其特征在于：所述细骨料为镍渣，镍渣为粒径0.074-1mm的镍渣。
8.根据权利要求1所述的一种节能环保的混凝土，其特征在于：所述花岗岩石粉为粒径15-30μm的花岗岩石粉。
9.根据权利要求1所述的一种节能环保的混凝土，其特征在于：所述复合纤维物采用以下方法制备：在水溶液中加入羧甲基壳聚糖、涤纶纤维、石墨纤维，搅拌并混合均匀，之后加入氯化镁，静置浸泡3-5h，搅拌5-10min，再次静置浸泡2-4h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到复合纤维物。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的节能环保的混凝土的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将聚羧酸减水剂、膨胀剂、水、相变复合物混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粗骨料、花岗岩石粉、细骨料、复合纤维物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到节能环保的混凝土。
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