一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土及其制備方法技術

本發明專利技術提供一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土及其制備方法，混凝土包括以下重量份數的原料組分：水泥30?42份、礦渣微粉18?30份、浮石88?98份、砂70?83份、減水劑0.5?0.6份、水13?17份。該輕骨料混凝土的具備良好的抗凍性、后期強度和力學性能。能夠降低混凝土的制備成本，而且對污染環境的廢棄物進行了在利用，具有很好的經濟效益。

A kind of lightweight aggregate concrete with slag powder pumice and its preparation method

The invention provides a slag fine pumice light aggregate concrete and a preparation method thereof. The concrete comprises the following raw material components: 30 42 portions of cement, 18 30 portions of slag fine powder, 88 98 portions of pumice, 70 83 portions of sand, 0.5 0.6 portions of water reducer and 13 17 portions of water. The lightweight aggregate concrete has good frost resistance, late strength and mechanical properties. It can reduce the cost of concrete preparation, and make use of the waste which pollutes the environment. It has good economic benefits.

【技術實現步驟摘要】
一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土及其制備方法
本專利技術涉及混凝土材料
，尤其涉及一種輕骨料混凝土及其制備方法。
技術介紹
我國現代土木建筑正在向大跨度、超高層、重荷載的方向發展，應用輕骨料混凝土可減輕結構自重，提高結構的抗震性能，減少地基荷載，節約材料用量。對裝配式構件而言，可提高構件運輸和吊裝效率。輕骨料混凝土的研發和應用，既能達到相應的強度等級和耐久性要求，還可以減輕混凝土材料的自重。并且輕骨料混凝土還擁有良好的社會和經濟價值。礦渣微粉是粒化的高爐礦渣粉,是由鋼鐵廠冶煉生鐵時產生的廢渣經干燥磨粉而成，使用礦渣微粉代替部分水泥去制備輕骨料混凝土，一方面可以充分利用工業廢料，緩解了由于大量工業廢料污染帶來的一系列社會、經濟和環境問題；另一方面，礦渣微粉的摻入還可以減少水泥用量，改善混凝土的多項工作性能。浮石是一種分布較為廣泛的天然非金屬礦藏，其質量輕、強度高、耐酸堿、耐腐蝕、導熱系數小，是理想的天然、綠色、環保的建筑材料。輕骨料浮石眾多的優點使輕骨料混凝土早工程中表現出良好的綜合性能：質輕、保溫、抗凍、抗滲、抗震等。應用浮石輕骨料混凝土具有良好的經濟效益和社會效益，既減少了工程造價，有變廢為寶，合理利用了國家現有資源。利用礦渣微粉和浮石作為輕質混凝土骨料為制備輕質混凝土提供了一個新的思路，對于推廣應用輕質混凝土具有重要的戰略意義。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土及其制備方法，解決改善混凝土工作性能、降低水化熱、提高混凝土的抗腐蝕能力和耐久性、增強混凝土的后期強度的技術問題。為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土，其特征在于包括以下重量份數的原料組分：優選地，所述礦渣微粉為S95級礦渣微粉，由廢棄高爐礦渣粉磨得到。優選地，所述礦渣微粉的化學成分主要包括CaO、A1203、Si02，還包括10％以下的MnO、Fe203、MgO、CaS、FeS和Ti02。優選地，所述礦渣微粉的密度為2.89g/cm3,比表面積為425m2/kg，含水量為0.28％。優選地，所述浮石為天然火山石浮石，浮石的粒徑為4.75～20mm，堆積密度為861kg/m3，壓碎指標為38.1％，含泥量為0.1％。優選地，所述水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥。優選地，所述砂為普通砂，砂的堆積密度為1425kg/m3，含泥量為3.5％。優選地，所述減水劑為聚羧酸高性能減水劑。另外，本專利技術還提供上述礦渣微粉浮石輕骨料混凝土的制備方法，其特征在于包括以下步驟：步驟一、按照重量份數稱取原料；步驟二、將浮石預濕處理，處理時間為10-20分鐘；步驟三、將預濕處理后的浮石瀝干至浮石表面無吸附的水分；步驟四、將礦渣微粉和水泥依次加入瀝干處理后的浮石中，攪拌至浮石表面裹漿均勻；步驟五、將砂加入步驟四所得的混合料中并攪拌均勻，加入部分水再進行攪拌；步驟六、將減水劑和剩余部分水混合后分次加入步驟五所得的混合料中并攪拌，得到第一混料；步驟七、將步驟六所得的第一混料成型、硬化，得到礦渣微粉浮石輕骨料混凝土。優選地，步驟五所加的水為全部水的3％-10％。與現有技術相比，本專利技術的特點和有益效果為：(1)本專利技術利用工業廢棄物礦渣微粉、環保材料浮石來制備輕骨料混凝土，得到一種綠色環保的新型建筑材料。礦渣微粉替代水泥可以顯著改善、提高浮石輕骨料混凝土的綜合性能，提高了浮石輕骨料混凝土的抗凍性、增強了浮石輕骨料混凝土的后期強度。礦渣微粉的活性比較高、密度比水泥小，礦渣微粉替代水泥在混凝土中起到非常良好的微集料填充效應，增強了混凝土的密實度和均勻性。在后期，礦渣微粉和水泥產生的大量Ca(OH)2，隨著二次水化反應的進行，混凝土集料中Ca(OH)2的晶體數量不斷減小，同時混凝土界面不斷擴大，會使氫氧化鈣晶體顆粒變小，從而提高混凝土的后期強度。(2)本專利技術按設計強度為30MPa制備的礦渣微粉浮石輕骨料混凝土的抗壓強度均在30MPa以上，軸心抗壓強度與抗壓強度的比值在0.74-0.87之間，呈正相關變化，具有良好的力學性能。(3)本專利技術利用廢棄高爐礦渣粉磨后的礦渣微粉和天然非金屬礦藏浮石作為原材料，不僅降低混凝土的制備成本，而且對污染環境的廢棄物進行了在利用，豐富的天然浮石的利用也可緩解目前石子大量開發應用造成的環境能源問題。從材料的研制上符合建筑節能環保的要求，對人類生活環境的保護與改善、對建筑業的高速發展有重大意義。(4)本專利技術利用礦渣微粉替代水泥，減少了水泥用量，降低混凝土的制作成本，具有很好的經濟效益。具體實施方式為使本專利技術實現的技術手段、創新特征、達成目的與功效易于明白了解，下面對本專利技術進一步說明。在此記載的實施例為本專利技術的特定的具體實施方式，用于說明本專利技術的構思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本專利技術實施方式及本專利技術范圍的限制。除在此記載的實施例外，本領域技術人員還能夠基于本申請權利要求書和說明書所公開的內容采用顯而易見的其它技術方案，這些技術方案包括采用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術方案。本專利技術提供一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土，按重量份計，包括如下組分：水泥30-42份、礦渣微粉18-30份、浮石88-98份、砂70-83份、減水劑0.5-0.6份、水13-17份。表1為各實施例中的原料組分及其用量。礦渣微粉為S95級礦渣微粉，由廢棄高爐礦渣粉磨得到。所述S95級礦渣微粉其化學成分主要包括CaO、A1203、Si02，還包括10％以下的MnO、Fe203、MgO、CaS、FeS及Ti02等。試驗中應用了密度為2.89g/cm3,比表面積為425m2/kg，含水量為0.28％的S95級礦渣微粉。浮石為天然火山石浮石，其粒徑為4.75～20mm，堆積密度為861kg/m3，壓碎指標為38.1％，含泥量為0.1％。水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥。所述砂為普通砂，其堆積密度為1425kg/m3，含泥量為3.5％。減水劑為聚羧酸高性能減水劑，也可以選用其他高效減水劑。表1.各實施例中的原料組分及其用量上述實施例1～6提供的礦渣微粉浮石輕骨料混凝土的制備方法如下：步驟一、按照重量份數稱取原料；步驟二、將浮石預濕處理，處理時間為10-20分鐘；步驟三、用過濾網將預濕處理后的浮石瀝干，瀝干時間為30分鐘以上，瀝干至浮石表面無吸附的水分；步驟四、將礦渣微粉和水泥依次加入瀝干處理后的浮石中，攪拌至浮石表面裹漿均勻；步驟五、將砂加入步驟四所得的混合料中并攪拌均勻，加入部分水，(該部分水占總水量的3％-10％)再進行攪拌；步驟六、將減水劑和剩余部分水混合后分次加入步驟五所得的混合料中并攪拌，得到第一混料；步驟七、將步驟六所得的第一混料成型、硬化，得到礦渣微粉浮石輕骨料混凝土。為了更好的說明本專利技術實施例提供的輕骨料混凝土的特性，下面由實施例1-6制備的輕骨料混凝土進行抗壓強度和軸心抗壓強度試驗，試驗結果如表2所示：表2.強度測試結果由表2可以看出，本專利技術按設計強度為30MPa制備的礦渣微粉浮石輕骨料混凝土的抗壓強度均在30MPa以上，軸心抗壓強度與抗壓強度的比值在0.74-0.87之間，呈正相關變化，具有良好的力學性能。本專利技術實施例1-6制備的輕骨料混凝土每方混凝土質量為1700kg/m3-1900kg/m3，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土，其特征在于包括以下重量份數的原料組分：

【技術特征摘要】
1.一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土，其特征在于包括以下重量份數的原料組分：2.根據權利要求1所述的一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土，其特征在于：所述礦渣微粉為S95級礦渣微粉，由廢棄高爐礦渣粉磨得到。3.根據權利要求2所述的一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土，其特征在于：所述礦渣微粉的化學成分主要包括CaO、A1203、Si02，還包括10％以下的MnO、Fe203、MgO、CaS、FeS和Ti02。4.根據權利要求3所述的一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土，其特征在于：所述礦渣微粉的密度為2.89g/cm3,比表面積為425m2/kg，含水量為0.28％。5.根據權利要求1所述的一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土，其特征在于：所述浮石為天然火山石浮石，浮石粒徑為4.75～20mm，堆積密度為861kg/m3，壓碎指標為38.1％，含泥量為0.1％。6.根據權利要求1所述的一種礦渣微粉浮石輕骨料混凝土，其特征在于：所述水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥。7.根據權利要求所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：麻建鎖，張敏，蔡煥琴，齊夢，程嵐，強亞林，郭騰，馬相楠，陳碩，崔彥明，
申請(專利權)人：河北建筑工程學院，
類型：發明
國別省市：河北,13