CN114933455A - 一种新型混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新型混凝土，包括以下重量份数的成分：胶凝剂，包括140‑410份的水泥；活性矿物掺合料包括45‑120份矿粉和65‑140份的粉煤灰；粗骨料920‑1015份；细骨料620‑1000份；高效减水剂4.5‑16份；水155‑220份。本发明混凝土添加活性矿物掺合料及添加剂，提高混凝土的抗压、抗折强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本；改善混凝土微观结构，提高混凝土的吸附性能，满足透水混凝土对油脂、重金属离子的吸附。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土。
背景技术
混凝土作为最重要建筑材料之一，在建筑行业得到了广泛的应用。现有混凝土主要是由水泥、辅料、外加剂、矿物料和水依据所需性能要求按照一定比例掺和而成的，经拌制后用于不同的用途。
城镇化的高速发展带来一系列的热岛效应、城市内涝及城市地下水资源杜短缺的问题。为此，国家提出了“海绵城市”的发展理念，以修复城市生态环境，透水混泥土因其较高的孔隙率在绿色城镇建设中得到了广泛的应用。
现有透水混凝土主要用于透水混凝土砖的制备，主要应用于公园、道路两侧绿化带等承重小的区域，受限于透水混凝土各项力学性能限制，如抗压、抗折强度不足，使用透水混凝土应用收到限制。此外，城市地表污染物种类繁多，如各类油脂、重金属离子等污染物在通过透水砖或土壤渗入地下也将污染原本已经枯竭的地下水源。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种新型混凝土，以解决透水混凝土抗压强度不足的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种新型混凝土，包括以下重量份数的成分：
胶凝剂，包括140-410份的水泥；
活性矿物掺合料，所述活性矿物掺合料包括45-120份矿粉和65-140份的粉煤灰；
粗骨料920-1015份；
细骨料620-1000份；
高效减水剂4.5-16份；
水155-220份。
所述的一种新型混凝土，混凝土水胶比控制在0.4-0.6，塌落度控制在200±20mm。
所述的一种新型混凝土，所述高效减水剂为科之杰脂肪族类减水剂。
所述的一种新型混凝土，所述细骨料为中砂，中砂粒径为0.2-0.5mm，依据混凝土原料组分调整级配比例。
所述的一种新型混凝土，所述粗骨料为碎石，碎石粒径为5-15mm，依据混凝土原料组分调整级配比例。
所述的一种新型混凝土，所述活性矿物掺合料还包括硅灰，硅灰用量替代矿粉和粉煤灰用量的1/3-1/2。
所述的一种新型混凝土，混凝土中还添加有SAP树脂，SAP树脂用量为8-12份。
所述的一种新型混凝土，所述活性矿物掺合料还包括赤泥，赤泥用量为矿粉质量份数的10％-30％。
所述的一种新型混凝土，所述活性矿物掺合料中还掺有催化剂，所述催化剂为碱激发剂。
本发明的上述技术方案的至少包括以下技术效果：
1、本申请实施例的混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本；
2、本申请实施例的混凝土中添加SPA树脂，提高混凝土的保水性，进一步提高混凝土工件的抗压强度和抗折强度；
3、本申请实施例的活性矿物掺合料中掺入赤泥和碱激发剂，以促使矿粉与赤泥形成胶凝性材料，改善混凝土微观结构，提高混凝土的吸附性能，满足透水混凝土对重金属离子的吸附性能。
附图说明
图1为本申请实施例1-9中混凝土28天抗压强度；
图2为本申请实施例1-9中混凝土28天抗折强度；
图3为本申请实施例1-9中混凝土透水系数和孔隙率。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例技术方案进行清楚、完整地描述。
一种新型混凝土，包括以下重量份数的成分：胶凝剂，包括140-410份的水泥；活性矿物掺合料，所述活性矿物掺合料包括45-120份矿粉和65-140份的粉煤灰；粗骨料920-1015份；细骨料620-1000份；高效减水剂4.5-16份；水155-220份。
胶凝剂采用孟电水泥，水泥采用P+O42.5。
矿粉采用经过选矿或冶炼处理的尾矿或冶炼渣，本申请实施例采用的是炼钢过程产出的钢渣，钢渣在水萃极冷后，呈细粒状，具有较大的活性；添加矿粉可使得胶凝剂与粗骨料、细骨料在反应过程提高孔结构稳定性，并提高混凝土结构强度。
粉煤灰是火电厂排放的固体废弃物，主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Ti2O3等氧化物组成，细颗粒粉煤灰与水泥中析出的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化氯酸钙胶凝物质，能够有效增加混凝土的塑性和强度。
其中，拌和混凝土的水胶比控制在0.4-0.6，拌和塌落度控制在200±20mm；拌和塌落度维持较高水平可保证混凝土的流动性，从而可使得混凝土具有较好的填充模板能力，以便于混凝土制备不同形状的混凝土工件。
其中，高效减水剂为科之杰脂肪族类减水剂；高效减水剂是指在混凝土坍流度基本相同的条件下能大幅度减少拌合水量的外加剂，能够减少混凝土中掺入的水量。
其中，细骨料为中砂，中砂粒径为0.2-0.5mm，粗骨料为碎石，碎石粒径为5-15mm，粗骨料、细骨料的用量依据混凝土原料组分调整级配比例。
其中，混凝土中还添加有SAP树脂，SAP树脂用量为8-12份；SAP树脂吸水性能强，保水性能好，不仅可提高混凝土的保水性，而且可提高混凝土工件的抗压强度和抗折强度。
其中，活性矿物掺合料还包括硅灰，硅灰用量替代矿粉和粉煤灰用量的1/3-1/2；硅灰可作为可用于替代活性矿物掺合料中矿粉和粉煤灰的用量，从而改善水泥混凝土微观结构，保持孔道稳定性以及提高混凝土的抗压强度。
活性矿物掺合料还包括赤泥，赤泥用量为矿粉质量份数的10％-30％；活性矿物掺合料中还掺有催化剂，催化剂为碱激发剂。赤泥与矿粉在碱激发剂作用下形成胶凝聚合物，基于赤泥的巨大的比表面积，具有较强的吸附性，在制得透水混凝土可用于吸附城市污水中的重金属离子，降低污染水中重金属离子渗入底下水，造成水源污染。
实施例1：
本实施例中公开了一种混凝土，在混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本。实施例1混凝土成分以及重量份数如表1所示：
表1实施例1中混凝土配料表
实施例2：
本实施例中公开了一种混凝土，在混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本。实施例2混凝土成分以及重量份数如表2所示：
表2实施例2中混凝土配料表
实施例3：
本实施例中公开了一种混凝土，在混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本。实施例3混凝土成分以及重量份数如表3所示：
表3实施例3中混凝土配料表
实施例4：
本实施例中公开了一种混凝土，在混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本。实施例4基于实施例1中混凝土配料中添加硅粉以替代部分矿粉和粉煤灰，硅灰用量替代矿粉和粉煤灰用量的2/5；调和混凝土微观结构，优化透水混凝土结构强度。实施例4混凝土成分以及重量份数如表4所示：
表4实施例4中混凝土配料表
实施例5：
本实施例中公开了一种混凝土，在混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本。实施例5基于实施例2中混凝土配料中添加硅粉以替代部分矿粉和粉煤灰，硅灰用量替代矿粉和粉煤灰用量的2/5；调和混凝土微观结构，优化透水混凝土结构强度。实施例5混凝土成分以及重量份数如表5所示：
表5实施例5中混凝土配料表
实施例6：
本实施例中公开了一种混凝土，在混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本。实施例6基于实施例3中混凝土配料中添加硅粉以替代部分矿粉和粉煤灰，硅灰用量替代矿粉和粉煤灰用量的2/5；调和混凝土微观结构，优化透水混凝土结构强度。实施例6混凝土成分以及重量份数如表6所示：
表6实施例6中混凝土配料表
实施例7：
本实施例中公开了一种混凝土，在混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本。实施例7基于实施例1中混凝土配料中，添加矿粉质量份数的20％的赤泥；活性矿物掺合料中还掺有催化剂，催化剂为碱激发剂，碱激发剂用量为矿粉的5％，基于混凝土微观结构，提高混凝土的吸附性能。实施例7混凝土成分以及重量份数如表7所示：
表7实施例7中混凝土配料表
实施例8：
本实施例中公开了一种混凝土，在混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本。实施例8基于实施例2中混凝土配料中，添加矿粉质量份数的20％的赤泥；活性矿物掺合料中还掺有催化剂，催化剂为碱激发剂，碱激发剂用量为矿粉的5％，基于混凝土微观结构，提高混凝土的吸附性能。实施例8混凝土成分以及重量份数如表8所示：
表8实施例8中混凝土配料表
实施例9：
本实施例中公开了一种混凝土，在混凝土中添加活性矿物掺合料及减水剂，提高混凝土的结构强度，替代胶凝剂用量，降低混凝土成本。实施例9基于实施例3中混凝土配料中，添加矿粉质量份数的20％的赤泥；活性矿物掺合料中还掺有催化剂，催化剂为碱激发剂，碱激发剂用量为矿粉的5％，基于混凝土微观结构，提高混凝土的吸附性能。实施例9混凝土成分以及重量份数如表9所示：
表9实施例9中混凝土配料表
根据CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》进行实施例1～9透水混凝土的抗折强度、抗压强度(28d)，透水系数及孔隙率进行测试；具体结果如图1-3所示。
以上是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种新型混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的成分：
胶凝剂，包括140-410份的水泥；
活性矿物掺合料，所述活性矿物掺合料包括45-120份矿粉和65-140份的粉煤灰；
粗骨料920-1015份；
细骨料620-1000份；
高效减水剂4.5-16份；
水155-220份。
2.如权利要求1所述的一种新型混凝土，其特征在于：混凝土水胶比控制在0.4-0.6，塌落度控制在200±20mm。
3.如权利要求1所述的一种新型混凝土，其特征在于：所述高效减水剂为科之杰脂肪族类减水剂。
4.如权利要求1所述的一种新型混凝土，其特征在于：所述细骨料为中砂，中砂粒径为0.2-0.5mm，依据混凝土原料组分调整级配比例。
5.如权利要求1所述的一种新型混凝土，其特征在于：所述粗骨料为碎石，碎石粒径为5-15mm，依据混凝土原料组分调整级配比例。
6.如权利要求1所述的一种新型混凝土，其特征在于：所述活性矿物掺合料还包括硅灰，硅灰用量替代矿粉和粉煤灰用量的1/3-1/2。
7.如权利要求1所述的一种新型混凝土，其特征在于：混凝土中还添加有SAP树脂，SAP树脂用量为8-12份。
8.如权利要求1所述的一种新型混凝土，其特征在于：所述活性矿物掺合料还包括赤泥，赤泥用量为矿粉质量份数的10％-30％。
9.如权利要求8所述的一种新型混凝土，其特征在于：所述活性矿物掺合料中还掺有催化剂，所述催化剂为碱激发剂。
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Application publication date: 20220823 |
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