【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，具体而言，涉及一种低收缩全固废混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，建筑材料减碳已十分必要且刻不容缓，混凝土材料减碳最有效的途径则是减少水泥用量，大力推进固废材料的建材资源化利用。在不使用水泥的情况下，以全固废材料制备性能较优的混凝土等建筑材料具有重大的环境、经济和社会效益。
2、高钛重矿渣每年有超1000万吨的产量，且已累计堆存超7000万吨，其巨大的产出量已对生态环境安全造成影响。同时，由于其矿物组成原因造成其火山灰活性很低，资源化利用难度很大，目前的利用方式用量较小，作为混凝土骨料则可以有效的实现高钛重矿渣的减量化和资源化。经保水处理的钛矿渣骨料在混凝土中可以起到“内养护”的作用，可以减少混凝土的干燥收缩等，为混凝土的后期水化反应持续提供所需的水份，有利于混凝土强度的持续提升。电石渣储量巨大，目前中国电石渣堆存量已达千万吨以上。电石渣的大量堆存，一方面其强碱性会改变存放地区土壤酸碱度，破坏原有土质；另外其堆积也会导致有害微量元素富集，长期的渗透会导致地下水受到污染，影响周边居民生存环境。但电石渣的强碱性可以有效的激发矿粉、粉煤灰等材料的火山灰活性，可以在一定程度上起到水泥的作用。工业副产石膏的量十分巨大，但由于其均含有一定的杂质，因此直接应用的难度较高。
3、同时，目前固废基混凝土中的无熟料胶凝材料以矿粉、钢渣粉和脱硫石膏作为必备的三种核心材料，钢渣的使用可能引起混凝土体积稳定性不良的问题。同时，固废基胶凝材料制备混凝土通常胶凝材料用量大且水胶
4、有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术的问题，本专利技术提供一种低收缩全固废混凝土及其制备方法，利用钛矿渣骨料的“内养护”作用，可以为混凝土水化提供持续的水份，减少混凝土后期干缩并提高混凝土强度；利用电石渣的高碱度和石膏的高硫酸盐含量特性，利用碱-硫酸盐协同激发作用，可以在不使用水泥和化学激发剂的情况下充分激发水淬矿渣粉等的活性保证混凝土强度性能；同时不使用钢渣作为组成材料，可以避免钢渣造成了混凝土体积稳定性不良的问题。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种低收缩全固废混凝土，包括如下质量份数组分原料：
4、固废基胶凝材料14～20份，高钛重矿渣砂25～40份，高钛重矿渣碎石35～50份，水5.5～7.5份，减水剂0.2～0.5份。
5、在某一具体实施方式中，所述固废基胶凝材料包括如下质量份数组分：水淬矿渣粉40～70份，电石渣10～30份，石膏10～20份，粉煤灰5～20份，硅灰0～5份。
6、本专利技术利用钛矿渣骨料的“内养护”作用，可以为混凝土水化提供持续的水份，减少混凝土后期干缩并提高混凝土强度；利用电石渣的高碱度和石膏的高硫酸盐含量特性，利用碱-硫酸盐协同激发作用，可以在不使用水泥和化学激发剂的情况下充分激发水淬矿渣粉等的活性保证混凝土强度性能；同时不使用钢渣作为组成材料，可以避免钢渣造成了混凝土体积稳定性不良的问题。
7、在某一具体实施方式中，所述高钛重矿渣砂是指钒钛磁铁矿经高炉冶炼生铁时产生的熔融矿渣，自然冷却后，经机械破碎、筛分得到的粒径小于4.75mm的颗粒。
8、在某一具体实施方式中，所述高钛重矿渣碎石是指钒钛磁铁矿经高炉冶炼生铁时产生的熔融矿渣，自然冷却后，经机械破碎、筛分得到的粒径为4.75～31.5mm的颗粒。
9、本专利技术使用饱和面干的钛矿渣砂石作为骨料，主要是因为固废基胶凝材料制备混凝土，通常其胶凝材料用量较大，导致混凝土收缩偏大；钛矿渣砂石具有质硬、多孔的特点，其内部水份可以在混凝土硬化过程中根据相对湿度缓慢释放水份减少混凝土干燥收缩并提供胶凝材料持续水化所需水份，因此本专利技术利用钛矿渣骨料的“内养护”作用，可以为混凝土水化提供持续的水份，可以减少混凝土的干燥收缩等，有利于混凝土强度的持续提升，强度可以达到c20和c30强度等级要求，可适用于道路及多种非承重结构建筑材料。
10、本专利技术采用电石渣作为碱性激发剂、石膏作为硫酸盐激发剂，是充分考虑碱+硫酸盐协同激发矿渣等材料活性；其中电石渣的强碱性可以有效的激发矿粉、粉煤灰等材料的火山灰活性，可以在一定程度上起到水泥的作用，工业副产石膏的硫酸盐含量较高，硫酸盐不仅可以激发矿渣活性还可以与矿渣的化学成分反应生产更多的钙矾石等水化产物提高混凝土性能，因此本专利技术利用电石渣的高碱度和石膏的高硫酸盐含量特性，利用碱-硫酸盐协同激发作用，可以在不使用水泥和化学激发剂的情况下充分激发水淬矿渣粉等的活性保证混凝土强度性能。
11、本专利技术使用粉煤灰主要是因为电石渣的需水量偏大，使用粉煤灰可以减少混凝土需水量，改善混凝土流动性能，且有利于降低水胶比提高混凝土内溶液的碱度从而增强激发效果，且粉煤灰有利于提高混凝土后期强度。
12、本专利技术使用一定量硅灰，主要是矿粉用量较大的混凝土粘度较大，使用硅灰有利于降低混凝土粘度，且可以调节材料组成的钙硅比，提高混凝土后期强度。
13、在某一具体实施方式中，所述水淬矿渣粉是指由高炉或电炉冶炼后经水淬急冷的具有火山灰活性的硅钙质水淬渣粉磨所得。
14、在某一具体实施方式中，所述水淬矿渣粉包括水淬高炉矿渣粉和/或水淬电炉磷渣粉。
15、在某一具体实施方式中，所述电石渣为工业生产聚氯乙烯过程中电石水解产生的强碱性废渣，经烘干、粉磨所得的比表面积大于400m2/kg的粉体材料。
16、在某一具体实施方式中，所述石膏为脱硫石膏、磷石膏、氟石膏、钛石膏，或由工业副产石膏制备的建筑石膏。
17、第二方面，本专利技术还提供一种低收缩全固废混凝土的制备方法，包括如下步骤：
18、(1)将高钛重矿渣砂和高钛重矿渣碎石进行预湿处理；
19、(2)称取饱和面干状态的高钛重矿渣砂和高钛重矿渣碎石，并按组成比例要求称取固废基胶凝材料，倒入搅拌机搅拌；
20、(3)然后根据比例称取减水剂和水混合后倒入搅拌机一起搅拌均匀，获得一种低收缩全固废混凝土。
21、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
22、1、本专利技术实施例提供的一种低收缩全固废混凝土及其制备方法，利用钛矿渣骨料的“内养护”作用，可以为混凝土水化提供持续的水份，减少混凝土后期干缩并提高混凝土强度；利用电石渣的高碱度和石膏的高硫酸盐含量特性，利用碱-硫酸盐协同激发作用，可以在不使用水泥和化学激发剂的情况下充分激发水淬矿渣粉等的活性保证混凝土强度性能；同时不使用钢渣作为组成材料，可以避免钢渣造成了混凝土体积稳定性不良的问题；
23、2、本专利技术实施例提供的一种低收缩全固废混凝土及其制备方法，不使用钢渣作为主要材料，相比目前以钢渣作为核心本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，包括如下质量份数组分原料：
2.根据权利要求1所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述固废基胶凝材料包括如下质量份数组分：水淬矿渣粉40～70份，电石渣10～30份，石膏10～20份，粉煤灰5～20份，硅灰0～5份。
3.根据权利要求1所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述高钛重矿渣砂是指钒钛磁铁矿经高炉冶炼生铁时产生的熔融矿渣，自然冷却后，经机械破碎、筛分得到的粒径小于4.75mm的颗粒。
4.根据权利要求1所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述高钛重矿渣碎石是指钒钛磁铁矿经高炉冶炼生铁时产生的熔融矿渣，自然冷却后，经机械破碎、筛分得到的粒径为4.75～31.5mm的颗粒。
5.根据权利要求1所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述水淬矿渣粉是指由高炉或电炉冶炼后经水淬急冷的具有火山灰活性的硅钙质水淬渣粉磨所得。
6.根据权利要求5所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述水淬矿渣粉包括水淬高炉矿渣粉和/或水淬电炉磷渣粉。
7.根据权利要求1所述
8.根据权利要求7所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述粉体材料的比表面积大于400m2/kg。
9.根据权利要求1所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述石膏为脱硫石膏、磷石膏、氟石膏、钛石膏，或由工业副产石膏制备的建筑石膏。
10.权利要求1～9任一所述低收缩全固废混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，包括如下质量份数组分原料：
2.根据权利要求1所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述固废基胶凝材料包括如下质量份数组分：水淬矿渣粉40～70份，电石渣10～30份，石膏10～20份，粉煤灰5～20份，硅灰0～5份。
3.根据权利要求1所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述高钛重矿渣砂是指钒钛磁铁矿经高炉冶炼生铁时产生的熔融矿渣，自然冷却后，经机械破碎、筛分得到的粒径小于4.75mm的颗粒。
4.根据权利要求1所述一种低收缩全固废混凝土，其特征在于，所述高钛重矿渣碎石是指钒钛磁铁矿经高炉冶炼生铁时产生的熔融矿渣，自然冷却后，经机械破碎、筛分得到的粒径为4.75～31.5mm的颗粒。
5.根据权利要求1所述一种低收缩全固废混凝土，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：张荣华，江晓君，苟余江，蔡祥磊，关素敏，刘登贤，宋杨瑞辉，蓝堂伟，
申请(专利权)人：四川华西绿舍建材有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。