CN111470829A - 高强度混凝土及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高强度混凝土及其生产工艺，该高强度混凝土包含如下重量份计的原料：硅酸盐水泥15‑25份、花岗岩10‑15份、粉煤灰5‑15份、石灰10‑15份、减水剂4‑8份、砂20‑40份、粗骨料5‑10份、细骨料10‑15份、纳米碳纤维0.1‑0.5份、玄武岩纤维1‑3份、玻璃纤维0.1‑0.5份、水30‑50份；所述粗骨料和细骨料均由废弃混凝土经粉碎研磨一体机制得，且所述粗骨料的粒径为5‑10mm，所述细骨料的粒径为1‑5mm。本发明实现了废弃混凝土的再利用，且制备的混凝土的强度能够满足高强度混凝土的强度等级要求。

Description

高强度混凝土及其生产工艺
技术领域
本发明涉及混凝土制备技术领域，尤其涉及高强度混凝土及其生产工艺。
背景技术
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得高强的混凝土。高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的4～6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。
对于现有的混凝土的制备来说，当采用废弃的混凝土作为原料时，其制备的混凝土的强度达不到高强度混凝土的要求，且废弃的混凝土存在粉碎困难等问题，制约了其二次利用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了高强度混凝土及其生产工艺，实现了废弃混凝土的再利用，且制备的混凝土的强度能够满足高强度混凝土的强度等级要求。
本发明提出的高强度混凝土，包含如下重量份计的原料：
硅酸盐水泥15-25份、花岗岩10-15份、粉煤灰5-15份、石灰10-15份、减水剂4-8份、砂20-40份、粗骨料5-10份、细骨料10-15份、纳米碳纤维0.1-0.5份、玄武岩纤维1-3份、玻璃纤维0.1-0.5份、水30-50份；
所述粗骨料和细骨料均由废弃混凝土经粉碎研磨一体机制得，且所述粗骨料的粒径为5-10mm，所述细骨料的粒径为1-5mm。
优选地，所述粉碎研磨一体机包括一具有容纳空间的壳体，所述壳体上端连通有进料斗，所述壳体的容纳空间还包括粉碎组件和研磨组件，所述粉碎组件位于所述研磨组件的正上方，且所述粉碎组件包括两组水平分布的粉碎辊，所述粉碎辊上设有若干第一粉碎刀，所述壳体的侧壁上还固定设有与所述第一粉碎刀相配的第二粉碎刀，所述研磨组件包括两组水平分布的研磨辊，所述研磨辊上设有若干研磨刀，第二粉碎机构下端设有对称分布的弧形筛网，所述筛网通过安装架可拆卸连接在所述壳体的内壁上，所述研磨辊上还固定设有一刮料板，且所述刮料板的长度大于所述研磨刀的长度，所述壳体的一侧还开有第一出料口所述第一出料口位于所述筛网的下方，且所述第一出料口上铰接有一密封门，所述密封门可绕铰接部打开或关闭第一出料口。
优选地，所述粉碎组件与所述研磨组件之间还包括向下倾斜设置的缓冲板，所述缓冲板固定在所述壳体的内壁上。
优选地，所述壳体的容纳空间的上端还包括用于除尘的喷雾管道，所述喷雾管道包括布水管和套设在所述布水管外侧的旋转套管，所述旋转套管与所述布水管转动连接，且所述旋转套管一端贯穿所述壳体的侧壁并与位于壳体外的电机的输出轴固定连接，所述旋转套管与所述壳体的侧壁转动连接，所述布水管远离所述电机的一端贯穿所述壳体的侧壁并与输水管道连通，所述布水管与所述壳体侧壁固定连接，所述布水管上开有若干第一通孔，所述旋转套管上开有若干第二通孔。
优选地，所述第一通孔在布水管的轴向和环向均匀分布，所述第二通孔在旋转套管的轴向和环向均匀分布，所述第一通孔在布水管上的轴向间距与第二通孔在旋转套管上的轴向间距相同，所述第一通孔在布水管上的分布数量大于第二通孔在旋转套管上的环向分布数量，且环向分布在布水管上的相邻第一通孔的间距大于第二通孔靠近靠近布水管一侧的内径。
优选地，所述壳体还包括倾斜设置的导流滤板，所述导流滤网位于所述第一出料口的下方，且所述导流滤板与壳体底部之间形成细骨料收集腔，所述细骨料收集腔一侧开有第二出料口。
优选地，所述减水剂为萘磺酸系、聚羧酸系和三聚氰胺系高效减水剂中的一种或几种。
本发明提出的上述高强度混凝土生产的方法步骤如下：
S1：原料的预处理：将花岗岩、石灰进行粉碎，并用磨球机分别将粉碎后的花岗岩和石灰磨细；
S2：将硅酸盐水泥、粉煤灰、粉碎后的花岗岩和石灰、砂、粗骨料、细骨料加入适量的水混合；
S3：向S2中的混合液加入减水剂、碳纳米纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维和余量的水，并搅拌均匀；
S4：将S3中混合均匀的混合物进行浇注、养护即得成品。
优选地，所述S2中混合的温度是25-35℃。
优选地，所述S3中混合的温度为45-55℃。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
(1)本申请以废弃混凝土作为生产骨料的原料，解决了现有的废弃混凝土重复利用的问题，且制备的混凝土强度等级能够达到C60以上。
(2)本申请研发的粉碎研磨一体机提高了废弃混凝土加工的效率，实现粗骨料和细骨料的同步制备。
附图说明
图1为本发明提出的粉碎研磨一体机的结构示意图；
图2为本发明提出的粉碎研磨一体机的俯视图；
图3为本发明提出的喷雾管道的截面图。
图中：1-壳体、2-进料斗、3-喷雾管道、4-粉碎辊、5-粉碎刀、6-缓冲板、7-研磨辊、8-刮料板、9-第二出料口、10-导流滤板、11-安装架、12-密封门、13-筛网、14-研磨刀、15-第一出料口、16-研磨刀、17-电机、18-布水管、19-第一通孔、20-旋转套管、21-第二通孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
参考图1-3，本发明提出的粉碎研磨一体机包括一具有容纳空间的壳体，所述壳体上端连通有进料斗，所述壳体的容纳空间还包括粉碎组件和研磨组件，所述粉碎组件位于所述研磨组件的正上方，且所述粉碎组件包括两组水平分布的粉碎辊，所述粉碎辊上设有若干第一粉碎刀，所述壳体的侧壁上还固定设有与所述第一粉碎刀相配的第二粉碎刀，所述研磨组件包括两组水平分布的研磨辊，所述研磨辊上设有若干研磨刀，第二粉碎机构下端设有对称分布的弧形筛网，所述筛网通过安装架可拆卸连接在所述壳体的内壁上，所述研磨辊上还固定设有一刮料板，且所述刮料板的长度大于所述研磨刀的长度，所述壳体的一侧还开有第一出料口所述第一出料口位于所述筛网的下方，且所述第一出料口上铰接有一密封门，所述密封门可绕铰接部打开或关闭第一出料口。
粉碎组件与所述研磨组件之间还包括向下倾斜设置的缓冲板，所述缓冲板固定在所述壳体的内壁上。
壳体的容纳空间的上端还包括用于除尘的喷雾管道，所述喷雾管道包括布水管和套设在所述布水管外侧的旋转套管，所述旋转套管与所述布水管转动连接，且所述旋转套管一端贯穿所述壳体的侧壁并与位于壳体外的电机的输出轴固定连接，所述旋转套管与所述壳体的侧壁转动连接，所述布水管远离所述电机的一端贯穿所述壳体的侧壁并与输水管道连通，所述布水管与所述壳体侧壁固定连接，所述布水管上开有若干第一通孔，所述旋转套管上开有若干第二通孔。
第一通孔在布水管的轴向和环向均匀分布，所述第二通孔在旋转套管的轴向和环向均匀分布，所述第一通孔在布水管上的轴向间距与第二通孔在旋转套管上的轴向间距相同，所述第一通孔在布水管上的分布数量大于第二通孔在旋转套管上的环向分布数量，且环向分布在布水管上的相邻第一通孔的间距大于第二通孔靠近靠近布水管一侧的内径。
壳体还包括倾斜设置的导流滤板，所述导流滤网位于所述第一出料口的下方，且所述导流滤板与壳体底部之间形成细骨料收集腔，所述细骨料收集腔一侧开有第二出料口。
混凝土从进料斗进入壳体的容纳空间内，然后经粉碎组件进行粉碎，粉碎后的混凝土沿导流板下落至研磨腔，研磨腔内的研磨装置对粉碎后的混凝土进行研磨，当研磨后的物料颗粒小于筛网的孔径(10mm)时会穿过筛孔进入骨料收集腔，可以在骨料收集腔内设置一导流滤板，导流滤板的孔径为5mm，被导流滤板截留的混凝土颗粒的粒径范围在5-10mm，从第一出料口排出并作为粗骨料使用，穿过导流滤板的混凝土颗粒进入细骨料收集腔，然后将细骨料收集腔中的混凝土颗粒排出并用吸尘设备对其处理，使粒径小于1mm的颗粒被分理出，剩下的粒径在1-5mm的颗粒作为细骨料使用。
实施例1
本发明提出的高强度混凝土，包含如下重量份计的原料：
硅酸盐水泥15份、花岗岩10份、粉煤灰5份、石灰10份、减水剂4份、砂20份、粗骨料5份、细骨料10份、纳米碳纤维0.1份、玄武岩纤维1份、玻璃纤维0.1份、水30份；
粗骨料和细骨料均由废弃混凝土经粉碎研磨一体机制得，且所述粗骨料的粒径为5-10mm，所述细骨料的粒径为1-5mm。
减水剂为萘磺酸系、聚羧酸系和三聚氰胺系高效减水剂中的一种或几种。
本发明提出的上述高强度混凝土生产的方法步骤如下：
S1：原料的预处理：将花岗岩、石灰进行粉碎，并用磨球机分别将粉碎后的花岗岩和石灰磨细；
S2：将硅酸盐水泥、粉煤灰、粉碎后的花岗岩和石灰、砂、粗骨料、细骨料加入适量的水混合；
S3：向S2中的混合液加入减水剂、碳纳米纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维和余量的水，并搅拌均匀；
S4：将S3中混合均匀的混合物进行浇注、养护即得成品。
S2中混合的温度是25℃。
S3中混合的温度为45℃。
制备的混凝土的强度等级达到C65。
实施例2
本发明提出的高强度混凝土，包含如下重量份计的原料：
硅酸盐水泥25份、花岗岩15份、粉煤灰15份、石灰15份、减水剂8份、砂40份、粗骨料10份、细骨料15份、纳米碳纤维0.5份、玄武岩纤维3份、玻璃纤维0.5份、水50份；
粗骨料和细骨料均由废弃混凝土经粉碎研磨一体机制得，且所述粗骨料的粒径为5-10mm，所述细骨料的粒径为1-5mm。
减水剂为萘磺酸系、聚羧酸系和三聚氰胺系高效减水剂中的一种或几种。
本发明提出的上述高强度混凝土生产的方法步骤如下：
S1：原料的预处理：将花岗岩、石灰进行粉碎，并用磨球机分别将粉碎后的花岗岩和石灰磨细；
S2：将硅酸盐水泥、粉煤灰、粉碎后的花岗岩和石灰、砂、粗骨料、细骨料加入适量的水混合；
S3：向S2中的混合液加入减水剂、碳纳米纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维和余量的水，并搅拌均匀；
S4：将S3中混合均匀的混合物进行浇注、养护即得成品。
S2中混合的温度是35℃。
S3中混合的温度为55℃。
制备的混凝土的强度等级达到C65。
实施例3
本发明提出的高强度混凝土，包含如下重量份计的原料：
硅酸盐水泥20份、花岗岩12份、粉煤灰10份、石灰12份、减水剂6份、砂30份、粗骨料8份、细骨料12份、纳米碳纤维0.4份、玄武岩纤维2份、玻璃纤维0.4份、水40份；
粗骨料和细骨料均由废弃混凝土经粉碎研磨一体机制得，且所述粗骨料的粒径为5-10mm，所述细骨料的粒径为1-5mm。
减水剂为萘磺酸系、聚羧酸系和三聚氰胺系高效减水剂中的一种或几种。
本发明提出的上述高强度混凝土生产的方法步骤如下：
S1：原料的预处理：将花岗岩、石灰进行粉碎，并用磨球机分别将粉碎后的花岗岩和石灰磨细；
S2：将硅酸盐水泥、粉煤灰、粉碎后的花岗岩和石灰、砂、粗骨料、细骨料加入适量的水混合；
S3：向S2中的混合液加入减水剂、碳纳米纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维和余量的水，并搅拌均匀；
S4：将S3中混合均匀的混合物进行浇注、养护即得成品。
S2中混合的温度是30℃。
S3中混合的温度为50℃。
制备的混凝土的强度等级达到C70。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.高强度混凝土，其特征在于，包含如下重量份计的原料：
硅酸盐水泥15-25份、花岗岩10-15份、粉煤灰5-15份、石灰10-15份、减水剂4-8份、砂20-40份、粗骨料5-10份、细骨料10-15份、纳米碳纤维0.1-0.5份、玄武岩纤维1-3份、玻璃纤维0.1-0.5份、水30-50份；
所述粗骨料和细骨料均由废弃混凝土经粉碎研磨一体机制得，且所述粗骨料的粒径为5-10mm，所述细骨料的粒径为1-5mm。
2.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于，所述粉碎研磨一体机包括一具有容纳空间的壳体，所述壳体上端连通有进料斗，所述壳体的容纳空间还包括粉碎组件和研磨组件，所述粉碎组件位于所述研磨组件的正上方，且所述粉碎组件包括两组水平分布的粉碎辊，所述粉碎辊上设有若干第一粉碎刀，所述壳体的侧壁上还固定设有与所述第一粉碎刀相配的第二粉碎刀，所述研磨组件包括两组水平分布的研磨辊，所述研磨辊上设有若干研磨刀，第二粉碎机构下端设有对称分布的弧形筛网，所述筛网通过安装架可拆卸连接在所述壳体的内壁上，所述研磨辊上还固定设有一刮料板，且所述刮料板的长度大于所述研磨刀的长度，所述壳体的一侧还开有第一出料口所述第一出料口位于所述筛网的下方，且所述第一出料口上铰接有一密封门，所述密封门可绕铰接部打开或关闭第一出料口。
3.根据权利要求2所述的高强度混凝土，其特征在于，所述粉碎组件与所述研磨组件之间还包括向下倾斜设置的缓冲板，所述缓冲板固定在所述壳体的内壁上。
4.根据权利要求2所述的高强度混凝土，其特征在于，所述壳体的容纳空间的上端还包括用于除尘的喷雾管道，所述喷雾管道包括布水管和套设在所述布水管外侧的旋转套管，所述旋转套管与所述布水管转动连接，且所述旋转套管一端贯穿所述壳体的侧壁并与位于壳体外的电机的输出轴固定连接，所述旋转套管与所述壳体的侧壁转动连接，所述布水管远离所述电机的一端贯穿所述壳体的侧壁并与输水管道连通，所述布水管与所述壳体侧壁固定连接，所述布水管上开有若干第一通孔，所述旋转套管上开有若干第二通孔。
5.根据权利要求4所述的高强度混凝土，其特征在于，所述第一通孔在布水管的轴向和环向均匀分布，所述第二通孔在旋转套管的轴向和环向均匀分布，所述第一通孔在布水管上的轴向间距与第二通孔在旋转套管上的轴向间距相同，所述第一通孔在布水管上的分布数量大于第二通孔在旋转套管上的环向分布数量，且环向分布在布水管上的相邻第一通孔的间距大于第二通孔靠近靠近布水管一侧的内径。
6.根据权利要求4所述的高强度混凝土，其特征在于，所述壳体还包括倾斜设置的导流滤板，所述导流滤网位于所述第一出料口的下方，且所述导流滤板与壳体底部之间形成细骨料收集腔，所述细骨料收集腔一侧开有第二出料口。
7.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于，所述减水剂为萘磺酸系、聚羧酸系和三聚氰胺系高效减水剂中的一种或几种。
8.一种如权利要求1所述的高强度混凝土的生产工艺，其特征在于，方法步骤如下：
S1：原料的预处理：将花岗岩、石灰进行粉碎，并用磨球机分别将粉碎后的花岗岩和石灰磨细；
S2：将硅酸盐水泥、粉煤灰、粉碎后的花岗岩和石灰、砂、粗骨料、细骨料加入适量的水混合；
S3：向S2中的混合液加入减水剂、碳纳米纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维和余量的水，并搅拌均匀；
S4：将S3中混合均匀的混合物进行浇注、养护即得成品。
9.根据权利要求8所述的高强度混凝土的生产工艺，其特征在于，所述S2中混合的温度是25-35℃。
10.根据权利要求1所述的高强度混凝土的生产工艺，其特征在于，所述S3中混合的温度为45-55℃。
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