【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种碱激发再生透水混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，普通透水混凝土这种建材产品因其能有效解决城市排水问题、补充地下水资源进而改善城市微气候，缓解城市热岛效应、减少城市噪音污染、吸收空气中粉尘等诸多优点备受欢迎。不过，普通透水混凝土需要使用到较多天然骨料和水泥，这与当下可持续发展和“双碳政策”背道而驰，因此碱激发再生透水混凝土受到了越来越多的关注。碱激发再生透水混凝土是一种由碱性激发剂(如水玻璃、氢氧化钠等)、工业废渣(如矿渣、粉煤灰等)和建筑垃圾再生骨料(如建筑垃圾中的混凝土、砖块经过处理后得到的再生粗骨料、再生细骨料等)等材料拌制而成的一种新型环保透水混凝土，其除了碱性激发剂外，其他使用的原材料均为废料，故其具有成本低廉、符合当下可持续发展和“双碳政策”的特点。除了上述提及绿色环保的特点外，碱激发再生透水混凝土同样具有普通透水混凝土的优点。然而，由于碱激发再生透水混凝土其使用的再生骨料性能相比天然骨料更差的原因，其力学性能往往较差；此外，碱激发制备的胶凝材料往往具有收缩大的问题，这也易引起碱激发再生透水混凝土的开裂，从而影响其使用寿命。上述提及的问题，正是目前限制碱激发再生透水混凝土推广应用的主要问题。
2、食品、饮料、啤酒等行业常用硅藻土作为一种助滤剂使用，经过过滤处理后含有杂质的硅藻土称为废弃硅藻土，近年来我国废弃硅藻土数量不断增多，目前其主要处理方式为填埋，由于废弃硅藻土中含有一定有机杂质，其填埋处理对环境构成了重大挑战，因为它产生的甲烷气体在全球变暖潜力方面比二氧化
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种碱激发再生透水混凝土及其制备方法，掺入废咖啡渣和废弃硅藻土两种废料来协同处理碱激发再生透水混凝土的力学性能差及收缩大的问题，助力实现对环境友好，成本低的碱激发再生透水混凝土的推广应用。
2、具体的本专利技术提供以下技术方案：
3、一种碱激发再生透水混凝土，所述混凝土的组分为矿渣、废弃硅藻土、水玻璃、再生粗骨料、再生细骨料、水和废咖啡渣，各组分按重量份计为：
4、矿渣6～15份、废弃硅藻土2～5份、水玻璃4～10份、再生粗骨料60～80份、再生细骨料5～10份、废咖啡渣1～5份和水5～10份。
5、优选的，所述矿渣为细度大于350m2/kg的磨细粒化高炉矿渣粉。
6、优选的，所述的水玻璃为液体状，液体水玻璃的模数范围为1.0～1.5。
7、优选的，所述废咖啡渣是指经过咖啡萃取剩余的咖啡渣经过经过400℃煅烧并球磨15min获得。
8、优选的，所述废弃硅藻土目数范围为100～400目，其中无定型sio2含量≥45％，杂质中有机杂质含量≤25％。
9、优选的，所述再生粗骨料粒径范围为4.75-15mm，吸水率范围为0.2～0.4％，表观密度为2600～2770kg/m3。
10、优选的，所述再生细骨料粒径范围为≤1.5mm，吸水率范围为0.3～0.5％，表观密度为2450～2650kg/m3。
11、进一步的，本专利技术还提供了一种碱激发再生透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
12、(1)将混凝土搅拌机叶片及内壁进行预湿处理，在用湿毛巾将搅拌机叶片及内壁擦干，让两者处于饱和面干状态；
13、(2)按质量比分别计量各组成材料，备用；
14、(3)将矿渣、废弃硅藻土和废咖啡渣倒入搅拌锅干搅拌2min，让混合干料混合均匀，接着将调好模数的水玻璃溶液倒入到混合干料中，搅拌2min得到混合浆液；
15、(4)将称量好的再生粗骨料、再生细骨料倒入到上述混合浆液中，搅拌2～4min，确保混合浆液均匀包裹再生粗骨料、再生细骨料表面，获得碱激发再生透水混凝土混合料；
16、(5)采用手工振捣和机械振捣相结合的方式来制备均匀性良好的碱激发再生透水混凝土。
17、进一步的，步骤(5)操作具体为以下步骤：
18、s1：将搅拌好的碱激发再生透水混凝土混合料倒入到模具中，使混合料高度与模具表面持平，每层插捣16次，四角各1次，侧面各2次，平面内4次，第一次振捣完毕后，继续往模具中填入略高于模具的混合料，然后将模具放到混凝土振动台上振捣5～10s，最后对模具内碱激发透水混凝土拌合物表面进行处理，使得其与模具高度一致；
19、s2：未脱模的碱激发再生透水混凝土采用覆盖薄膜方式在室温23±2℃，相对湿度65±15％条件下养护1d，待透水混凝土养护1d后硬化，将脱模的再生透水混凝土放入标准养护室，室内条件20±2℃，相对湿度≥95％，养护28d检测后获得符合建筑标准的碱激发再生透水混凝土。
20、本专利技术制备方法获得的碱激发再生透水混凝土可具体应用在市政及交通工程方面，如城市广场、城市园林、人行道、自行车道等地方。
21、本专利技术具有如下优点：
22、1.本专利技术未使用到水泥及天然骨料，除了激发剂水玻璃外其他原材料均为废料，将各类废料用于制备碱激发再生透水混凝土，一方面具有绿色环保、耗能低且成本低廉的特点，另一方面有效避免了各类废料对土地资源的占用和对环境可能造成的二次污染，非常符合当下可持续发展及“双碳政策”的需求，具有广阔的应用前景。
23、2.本专利技术将废咖啡渣和废弃硅藻土互掺，可多重减小碱激发再生透水混凝土的收缩，进而增加碱激发再生透水混凝土的使用寿命。具体分析如下：废咖啡渣和废弃硅藻土均含有多孔结构，因此它们均可以发挥内养护效应，当碱激发反应消耗水份，内部相对湿度开始下降时，废咖啡渣和废弃硅藻土均可将储存在其结构中的水份释放出来，这时碱激发再生透水混凝土的内部相对湿度就会增大，这会引起体系毛细管压力减小，进而降低透水混凝土的收缩，提高其抗裂性能。另一方面，本专利技术的废弃硅藻土可反应生成水化产物，废咖啡渣多孔结构释放的水分又可缓解其周围废弃硅藻土反应产物内部相对湿度的降低，进一步抑制了碱激发再生透水混凝土的收缩。
24、3.本专利技术将废咖啡渣和废弃硅藻土互掺，可多重优化碱激发再生透水混凝土的力学性能。具体分析如下：第一，废咖啡渣和废弃硅藻土均含有多孔结构，它们的多孔结构可以为碱激发矿渣生成的水化产物提供着位点，提高水化产物数量，进而改善碱激发再生透水混凝土力学性能；第二，本专利技术的废弃硅藻土在碱性环境下同样可反应，废咖啡渣的多孔结构又可为其反应提供着位点，这促进了水化产物的生成，进一步优化了碱激发再生透水混凝土的力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碱激发再生透水混凝土，其特征在于，所述混凝土的组分为矿渣、废弃硅藻土、水玻璃、再生粗骨料、再生细骨料、水和废咖啡渣，各组分按重量份计为：
2.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述矿渣为细度大于350m2/kg的磨细粒化高炉矿渣粉。
3.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述的水玻璃为液体状，液体水玻璃的模数范围为1.0~1.5。
4.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述废咖啡渣是指经过400℃煅烧并球磨15min获得。
5.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述废弃硅藻土目数范围为100~400目，其中无定型SiO2含量≥45%，杂质中有机杂质含量≤25%。
6.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述再生粗骨料粒径范围为4.75-15mm，吸水率范围为0.2~0.4%，表观密度为2600~2770kg/m3。
7.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述再生细骨料粒径范围为≤1.5mm，吸水率
8.如权利要求1-7任一所述的碱激发再生透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）操作具体为以下步骤：
10.如权利要求1-7任一所述的碱激发再生透水混凝土或权利要求9所述的制备方法在市政及交通工程领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种碱激发再生透水混凝土，其特征在于，所述混凝土的组分为矿渣、废弃硅藻土、水玻璃、再生粗骨料、再生细骨料、水和废咖啡渣，各组分按重量份计为：
2.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述矿渣为细度大于350m2/kg的磨细粒化高炉矿渣粉。
3.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述的水玻璃为液体状，液体水玻璃的模数范围为1.0~1.5。
4.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述废咖啡渣是指经过400℃煅烧并球磨15min获得。
5.如权利要求1所述的碱激发再生透水混凝土，其特征在于：所述废弃硅藻土目数范围为100~400目，其中无定型sio2含量≥45%，杂质中有机杂质含量...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宝明，李琛，陈天宇，刘波，叶新，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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