CN110590280A - 一种利用废渣石的反渗透透水混凝土及制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废渣石的反渗透透水混凝土，组成材料及质量配比为65‑79％废渣石、≤1.5％活性炭、3‑9％高岭土、8‑10％废玻璃、≤3％石膏、3.5‑6％发泡剂、6‑10％速凝水泥、各组分总质量为100％。其制备过程为：将废渣石和废玻璃破碎成10mm以下颗粒，将活性炭研磨成0.3mm以下颗粒，将其它材料制成粉料；把全部材料的粉料混合均匀；在混合均匀的反渗透透水混凝土粉料中加入水，混成砂浆；将砂浆浇注成制品，加温在40‑50℃下，保温25分钟以上后，自然凝固制成反渗透透水混凝土制品。本发明解决了废渣石再利用，同时满足透水性混凝土指标要求的问题。原材料利用面广泛，制造成本低，提升企业效益，降低环境污染。

Description

一种利用废渣石的反渗透透水混凝土及制备和使用方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土，具体涉及一种利用废渣石的反渗透透水混凝土。
背景技术
透水混凝土是指空隙率为15～25%的混凝土，又称多孔混凝土，也称作无砂混凝土、透水地坪。是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包复一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点。随着人们对改善生态环境、保护家园越来越重视，透水水泥混凝土也正在获得越来越多的应用。透水水泥混凝土特别适合用于城市公园、居民小区、工业园区、体育场、学校、医院、停车场等等的地面和路面。
目前，用于道路铺装和地面的透水性混凝土主要有水泥透水性混凝土、高分子透水性混凝土和烧结透水性制品三种类型。其中，水泥透水性混凝土是以硅酸盐类水泥为胶凝材料、采用单一粒级的粗骨料，不用或少用细骨料配制的无砂、多孔混凝土。该种混凝土一般采用较高强度的水泥，集灰比为3.0-4.0，水灰比为0.3-0.35。混凝土拌合物较干硬，采用加压振动成形，形成具有连通孔隙的混凝土。硬化后的混凝土内部通常含有20%左右的连通孔隙，相应的表现密度低于普通混凝土，通常为1600～2000 kg/ m3。.透水性能一般在1-15mm/ s，抗压强度在3.5～28MPa，抗折强度在1～3.5MPa。该种透水性混凝土成本低，制作简单，可用于道路铺筑及预制成品应用。但由于含有较多的连通孔隙，其强度及耐磨性相对普通混凝土低。
水泥透水性混凝土组成材料包括水泥、骨料和水，必要时还可掺入增强剂或减水剂等外加剂。水泥的活性、品种、数量是决定混凝土强度的关键因素。所以，透水性混凝土要采用强度较高、混合材料掺量较少的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。骨料一般采用普通砂、碎石，也可以采用浮石、陶粒等轻骨料，甚至也可用废弃建筑物的碎砖、废弃混凝土等。骨料粒径的大小，应视透水混凝土结构的厚度和强度而定。试验资料表明，骨料粒径愈小，骨料堆积的孔隙率愈大且颗粒间的接触点愈多，透水性混凝土的强度越高。透水性混凝土的颗粒级配是决定其强度和透水性的主要因素之一。此外，添加一定量的增强剂，有助于提高水泥浆与骨料的界面强度；添加减水剂，有助于改善混凝土成型时的和易性并提高强度；为了改善美观性，还可以添加一定量的着色剂；添加一定量的消石灰可增加水泥浆的粘性，提高施工时面层的平整度。冬季施工时可酌情采用硫酸钠、氯化钙、木素磺酸钙等早强剂，以加速混凝土的硬化。
当前，水泥透水性混凝土骨料大多采用普通砂、碎石，大量使用对于自然环境造成的破坏很大，也会产生大量的废弃建筑垃圾，而仅有很少的废弃建筑物的碎砖、废弃混凝土等被回收利用，大部分废弃建筑垃圾被丢弃，对环境造成了再次污染和破坏；采用浮石、陶粒等轻骨料的成本又较高，很难扩大应用。而另一方面，又有许多工业领域产生了大量的适合用混凝土骨料的废渣石被丢弃，如采矿过程产生的煤矸石、卖饭石、石灰石等，化工工业过程产生的高炉废渣等，以及回收的建筑废渣、废玻璃等，但是，由于人们对于这些废渣石的再利用重视程度不够，或利用这些废渣石骨料制成的透水性混凝土不能满足指标要求等原因，这些废渣石的很少被用于，因此，通过选择合适的透水性混凝土利用这些废渣石的方式，解决这些废渣石污染和破坏环境的重要途径。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用废渣石的反渗透透水混凝土，以解决实现废渣石再利用，同时满足透水性混凝土指标要求的问题。
为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种利用废渣石的反渗透透水混凝土，其组成材料及各材料质量百分配比为，
废渣石 65-79％
活性炭 　　 ≤1.5％
高岭土 3-9％
废玻璃 8-10％
石膏 ≤3％
发泡剂 3.5-6％
速凝水泥 6-10％
各组分总质量为100％。
上述组成材料中，废渣石和废玻璃用作骨料，废渣石一般可采用普通砂、碎石，也可以采用浮石、陶粒等轻骨料，也可用废弃建筑物的碎砖、废弃混凝土等，特别地，为了节约成本、合理利用废渣石，保护环境，本发明所述废渣石优选为煤矸石、卖饭石、建筑废渣、高炉废渣或石灰石中的一种或组合。其中，建筑废渣为废混凝土、废砖瓦等。
一般废渣石、废玻璃及高岭土、活性炭可根据使用需要选择合适的粒度，特别地，本发明所述废渣石和废玻璃的粒度优选在10mm以下。所述活性炭的粒度优选在0.3mm以下。所述高岭土的粒度优选为200-300目。
一般可采用现有的适合本发明的常规活性炭，特别地，为了综合利用秸秆等农业废弃物，节约成本等，本发明所述活性炭优选采用秸秆碳。
一般可根据使用需要选择合适的速凝水泥，特别地，本发明所述速凝水泥优选为POR45以上的硅酸盐水泥。
一般发泡剂采用混凝土发泡剂。
本发明还公开了一种反渗透透水混凝土的制备方法，其制备过程为：
（1）将废渣石和废玻璃破碎成10mm以下颗粒，将活性炭研磨成0.3mm以下颗粒，将高岭土研磨成颗粒，将高岭土、石膏、发泡剂和速凝水泥制成粉料；
（2）把全部材料的粉料混合均匀；
本发明还公开了一种利用废渣石的反渗透透水混凝土的使用方法，其使用过程为：
（1）在混合均匀的反渗透透水混凝土粉料中加入水，混成砂浆；
（2）将砂浆浇注成制品，加温在40-50℃下，保温25分钟以上后，自然凝固制成反渗透透水混凝土制品。
一般，可根据使用需要选择合适的反渗透透水混凝土和水的配比，特别地，本发明所述反渗透透水混凝土和水的配比优选为1:2-1:2.5。
有益效果
本发明的反渗透透水混凝土制品的抗压强度≥7Mpa，透水率≥20mm/sec，解决了实现废渣石再利用，同时满足透水性混凝土指标要求的问题。
本发明综合利用了废渣石、废玻璃及农业废弃秸秆，原材料利用面广泛，制造成本低，基本能够满足绝大多数透水混凝土的迫切需求，极大改变现有工业废渣石处理和综合利用现状、提升企业效益、降低环境污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细阐述，以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明要保护的范围做出更为明确的界定。
实施例1
建筑废渣 20％
高炉废渣 25％
石灰石 25％
秸秆碳 0.5％
高岭土 5％
废玻璃 8％
石膏 2％
发泡剂 5.5％
POR45的硅酸盐水泥 9％
各组分总质量为100％。
制备和使用过程为：
（1）将废渣石和废玻璃破碎成10mm以下颗粒，将活性炭研磨成0.3mm以下颗粒，将高岭土研磨成200-300目颗粒，将高岭土、石膏、发泡剂和POR45的硅酸盐水泥制成粉料；
（2）把全部材料的粉料混合均匀；
（3）在混合均匀的反渗透透水混凝土粉料中加入水，反渗透透水混凝土：水为1：2，混成砂浆；
（4）将砂浆浇注成制品，加温在45℃下，保温35分钟后，自然凝固制成反渗透透水混凝土制品。
反渗透透水混凝土制品的透水率为25mm/sec，抗压强度为10Mpa。
实施例2
煤矸石 15％
建筑废渣 64％
高岭土 3％
废玻璃 8％
发泡剂 4％
POR45的硅酸盐水泥 6％
各组分总质量为100％。
制备和使用过程为：
（1）将废渣石和废玻璃破碎成10mm以下颗粒，将活性炭研磨成0.3mm以下颗粒，将高岭土研磨成200-300目颗粒，将高岭土、石膏、发泡剂和POR45的硅酸盐水泥制成粉料；
（2）把全部材料的粉料混合均匀；
（3）在混合均匀的反渗透透水混凝土粉料中加入水，反渗透透水混凝土：水为1:2.1，混成砂浆；
（4）将砂浆浇注成制品，加温在40℃下，保温45分钟后，自然凝固制成反渗透透水混凝土制品。
反渗透透水混凝土制品的透水率为27mm/sec，抗压强度为11Mpa。
实施例3
卖饭石 20％
建筑废渣 20％
石灰石 25％
活性炭 0.5％
高岭土 6％
废玻璃 10％
石膏 3％
发泡剂 6％
POR45的硅酸盐水泥 9.5％
各组分总质量为100％。
制备和使用过程为：
（1）将废渣石和废玻璃破碎成10mm以下颗粒，将活性炭研磨成0.3mm以下颗粒，将高岭土研磨成200-300目颗粒，将高岭土、石膏、发泡剂和POR45的硅酸盐水泥制成粉料；
（2）把全部材料的粉料混合均匀；
（3）在混合均匀的反渗透透水混凝土粉料中加入水，反渗透透水混凝土：水为1:2，混成砂浆；
（4）将砂浆浇注成制品，加温在50℃下，保温10分钟后，自然凝固制成反渗透透水混凝土制品。
反渗透透水混凝土制品的透水率为30mm/sec，抗压强度为12Mpa。

Claims (10)

1.一种利用废渣石的反渗透透水混凝土，其组成材料及各材料质量百分配比为：
废渣石 65-79％
活性炭 　　 ≤1.5％
高岭土 3-9％
废玻璃 8-10％
石膏 ≤3％
发泡剂 3.5-6％
速凝水泥 6-10％
各组分总质量为100％。
2.根据权利要求1所述的反渗透透水混凝土，其特征在于：所述废渣石为煤矸石、卖饭石、建筑废渣、高炉废渣或石灰石中的一种或组合。
3.根据权利要求1或2所述的反渗透透水混凝土，其特征在于：所述废渣石和废玻璃的粒度在10mm以下。
4.根据权利要求1所述的反渗透透水混凝土，其特征在于：所述活性炭采用秸秆碳。
5.根据权利要求1或4所述的反渗透透水混凝土，其特征在于：所述活性炭的粒度在0.3mm以下。
6.根据权利要求1所述的反渗透透水混凝土，其特征在于：所述高岭土的粒度为200-300目。
7.根据权利要求1所述的反渗透透水混凝土，其特征在于：所述速凝水泥为POR45以上的硅酸盐水泥。
8.一种利用废渣石的反渗透透水混凝土的制备方法，其制备过程为：
（1）将废渣石和废玻璃破碎成10mm以下颗粒，将活性炭研磨成0.3mm以下颗粒，将高岭土研磨成颗粒，将高岭土、石膏、发泡剂和速凝水泥制成粉料；
（2）把全部材料的粉料混合均匀，制成反渗透透水混凝土粉料。
9.一种利用废渣石的反渗透透水混凝土的使用方法，其使用过程为：
（1）在混合均匀的反渗透透水混凝土粉料中加入水，混成砂浆；
（2）将砂浆浇注成制品，加温在40-50℃下，保温25分钟以上后，自然凝固制成反渗透透水混凝土制品。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于：所述反渗透透水混凝土和水的配比为1:2-1:2.5。
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