【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土，尤其涉及一种竹骨料混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、在全球建筑行业的迅猛发展背景下，混凝土作为基础设施建设不可或缺的关键材料，其需求量呈现出持续攀升的态势；然而，传统的水泥混凝土制备工艺中，普遍采用碎石作为粗集料，水泥作为主导胶凝材料，这一模式在支撑建筑业快速发展的同时，也衍生出了一系列严峻的环境与资源问题。从生态角度来看，碎石的大规模开采活动对自然环境造成了不可逆转的损害；据统计，全球范围内每年因碎石开采导致的植被损毁面积高达数百万公顷，这不仅导致了严重的水土流失，数以亿吨计的水土资源因此流失，还破坏了生态平衡，特别是在部分山区，过度开采碎石使得山体植被覆盖率急剧下降，周边河流的含沙量显著上升，生态系统的稳定性受到严重威胁，泥石流、山体滑坡等地质灾害频发，对周边居民的生命财产安全以及区域生态稳定构成了巨大威胁。在资源与能源层面，水泥的生产过程同样对环境造成了沉重负担；每生产一吨水泥，就需要消耗大约1.5吨的石灰石等不可再生矿产资源，并同步排放近1吨的二氧化碳，这使得水泥行业在全球碳排放总量中占据了相当高的比例；据统计，水泥行业的碳排放量长期位居工业部门前列，成为推动全球气候变暖的关键因素之一，同时，水泥生产还加速了不可再生资源的枯竭进程，加剧了能源危机。
2、尽管本领域已经探索了多种对传统混凝土进行改良的路径，但这些方法均存在明显的局限性，如采用轻质混凝土替代传统混凝土，以陶粒替代碎石，但陶粒生产依赖黏土，高温烧制耗能巨大，且黏土资源稀缺；或添加工业废渣进行资源化利用，但因废渣成分波动大，容
3、因此，鉴于当前严峻的生态环境和资源能源形势，开发一种既环保又具备稳定性能的新型混凝土材料显得尤为迫切。我国拥有丰富的竹骨料资源，且竹子生长周期短，可再生性强，这为利用竹骨料替代传统混凝土中的碎石和水泥提供了新的思路和可能，有望突破传统混凝土制备技术的瓶颈，为建筑材料的可持续发展开辟一条新的道路。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种竹骨料混凝土及其制备方法，以竹骨料替代传统碎石作为粗集料，构建竹骨料竹叶灰混凝土体系，以解决传统水泥混凝土制备工艺引发的环境与资源的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种竹骨料混凝土，包括以重量份计的以下原料：竹骨料20-30份、水泥20-30份、竹叶灰5-10份、砂35-40份、水10-15份、减水剂0.5-1.5份、引气剂0.01-0.03份、促凝剂2.5-4.0份、填充料0.2-1.2份和抗氯离子添加剂0-1.5份。
4、根据上述技术手段，我国竹骨料资源丰富，分布广泛，竹子具有生长周期短、力学性能优良以及碳吸收能力强等特点，属可再生资源；竹骨料不仅能够实现资源的可再生利用，还减少了资源与能源的消耗；竹叶灰不仅提升了混凝土的抗渗性和耐久性减水剂，还能够减少水泥的用量，提高资源利用率；减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，主要用于改善混凝土拌合物的流动性，如木质素磺酸盐、萘磺酸盐、密胺系、氨基磺酸盐系高效、脂肪酸系高效、粉末聚羧酸酯等；引气剂又称加气剂，是一种憎水性表面活性剂，其溶于水后加入混凝土，在搅拌过程中能产生大量微小气泡，以阻断渗水通道，提高混凝土的抗冻性、抗盐渍性、抗渗性和耐硫酸盐侵蚀性，如松香树脂类、烷基苯磺酸盐类等；促凝剂只要用于促进混凝土凝结和硬化，提高混凝土的强度和耐久性，缩短混凝土的凝结时间，加快施工进度，最常见的促凝剂是硅酸盐和钙基促凝剂；填充料添加在混凝土中，不仅能够减少混凝土内部的孔隙率，从而降低氯离子的扩散速度，还能够减少水泥的用量，提升工业废渣资源化利用；在混凝土中添加抗氯离子添加剂，能够提高其抗氯离子渗透能力；
5、本专利技术采用竹骨料替代碎石、竹叶灰部分取代水泥，结合砂、水、减水剂、引气剂、促凝剂、填充料和抗氯离子添加剂等原料组成竹骨料混凝土，不仅能够有效利用我国丰富的竹骨料资源，实现资源的可再生利用，相对于传统的水泥混凝土，还降低了对碎石和水泥的依赖，从而减少了因开采和生产这些材料所带来的环境破坏和能源消耗，为建筑材料的绿色、可持续发展开辟了一条创新且环保的新途径。
6、进一步的，所述填充料为聚羟基脂肪酸酯、磨细矿渣粉和硅灰中的一种或多种。
7、根据上述技术手段，聚羟基脂肪酸酯添加在混凝土中，其颗粒可以填充到混凝土的孔隙中，降低孔隙率，同时其表面的活性基团与水泥颗粒表面的羟基等官能团发生化学反应，形成牢固的界面结合，从而提高混凝土的抗压强度、抗折强度和耐久性等力学性能；磨细矿渣粉因其细度比水泥颗粒还要细，能在混凝土中起到更细颗粒的填充作用，从而改善混凝土的孔结构，降低孔隙率并减小最大孔径的尺寸；硅灰是工业冶炼硅铁或硅合金时，从烟道排出的硅蒸气氧化冷凝后收集到的固体颗粒，其活性较高，细小的颗粒可以填充在混凝土的孔隙中，从而降低混凝土的孔，硅粉还能结合混凝土中的碱，降低混凝土的碱含量，从而减少酸碱腐蚀的风险，提高混凝土的抗酸碱性能。
8、进一步的，所述抗氯离子添加剂为氯化钾、氯化钾钠和氯化铜中的一种或多种。
9、根据上述技术手段，在沿海地区或经常使用除冰盐的路面环境下，路面的氯离子含量高，而氯离子会渗透进混凝土，不仅会与水泥内部中的反应物相互作用，导致混凝土膨胀，增大体积，进而使得混凝土开裂，还会破坏混凝土自身的抗化学腐蚀能力，降低混凝土的耐磨性和强度；
10、氯化钾、氯化钾钠能够提供氯离子，与混凝土中的金属离子(如钙离子、镁离子等)形成螯合物，从而减少外界氯离子的入侵，提高混凝土的抗氯离子能力；氯化铜不仅能够提供氯离子，以提高混凝土的抗氯离子能力，还作为杀菌剂或杀虫剂的有效成分，应用在竹骨料时，能够起到防长虫、腐蚀的作用，且添加氧化铜为无机物质，可以被竹子吸收，形成光滑、密实的表面保护膜，以阻止水分侵入，具有减小竹骨料受潮的作用。
11、一种根据上述的竹骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
12、s1、竹骨料的制备：取新鲜毛竹，截断成标准长度，去杂质，破碎为竹骨料颗粒，先采用真空负压辅助浸泡技术对竹骨料颗粒进行浸泡处理，沥干，然后采用蒸汽处理釜对沥干后的竹骨料颗粒进行蒸汽处理，烘干，得到竹骨料；
13、s2、竹叶灰的制备：新鲜竹叶，热解，冷却，研磨，得到竹叶灰；
14、s3、先取s1步骤制备的竹骨料、砂混合，搅拌均匀，获得混合物一；再取s2步骤制备的竹叶灰、水泥加入混合物一中，搅拌均匀，获得混合物二；最后取水、减水剂、引气剂、促凝剂、填充料和抗氯离子添加剂加入混合物二中，搅拌均匀，得到竹骨料混凝土。
15、根据上述技术手段，新鲜毛竹通过除杂、破碎、浸泡、蒸汽处理等手段制备竹骨料，以及热解研磨新鲜竹叶获取本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种竹骨料混凝土，其特征在于，包括以重量份计的以下原料：竹骨料20-30份、水泥20-30份、竹叶灰5-10份、砂35-40份、水10-15份、减水剂0.5-1.5份、引气剂0.01-0.03份、促凝剂2.5-4.0份、填充料0.2-1.2份和抗氯离子添加剂0-1.5份。
2.根据权利要求1所述的竹骨料混凝土，其特征在于，所述填充料为聚羟基脂肪酸酯、磨细矿渣粉和硅灰中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的竹骨料混凝土，其特征在于，所述抗氯离子添加剂为氯化钾、氯化钾钠和氯化铜中的一种或多种。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的竹骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的竹骨料混凝土的制备方法，其特征在于，S1步骤中所述新鲜毛竹为3-5年生且胸径为8-12cm；所述标准长度为1m-1.5m；所述竹骨料颗粒的粒径为5mm-20mm。
6.根据权利要求4所述的竹骨料混凝土的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中采用真空负压辅助浸泡技术对竹骨料颗粒进行浸泡处理的具体步骤如下：
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8.根据权利要求4所述的竹骨料混凝土的制备方法，其特征在于，S1步骤中所述蒸汽处理的压力为0.3MPa，温度为130℃，时间为3.5h；所述竹骨料的含水率为12％-15％。
9.根据权利要求4所述的竹骨料混凝土的制备方法，其特征在于，S2步骤中所述热解的温度为400-600℃，热解的时间为2-3h；所述竹叶灰的研磨细度为0.08-0.12mm。
10.根据权利要求4所述的竹骨料混凝土的制备方法，其特征在于，S3步骤中所述混合物一的搅拌速度为25-30r/min，搅拌时间为2-3min；所述混合物二的搅拌速度为35-40r/min，搅拌时间为1-2min；混合物三的搅拌速度为45-50r/min，搅拌时间为3-5min。
...【技术特征摘要】
1.一种竹骨料混凝土，其特征在于，包括以重量份计的以下原料：竹骨料20-30份、水泥20-30份、竹叶灰5-10份、砂35-40份、水10-15份、减水剂0.5-1.5份、引气剂0.01-0.03份、促凝剂2.5-4.0份、填充料0.2-1.2份和抗氯离子添加剂0-1.5份。
2.根据权利要求1所述的竹骨料混凝土，其特征在于，所述填充料为聚羟基脂肪酸酯、磨细矿渣粉和硅灰中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的竹骨料混凝土，其特征在于，所述抗氯离子添加剂为氯化钾、氯化钾钠和氯化铜中的一种或多种。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的竹骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的竹骨料混凝土的制备方法，其特征在于，s1步骤中所述新鲜毛竹为3-5年生且胸径为8-12cm；所述标准长度为1m-1.5m；所述竹骨料颗粒的粒径为5mm-20mm。
6.根据权利要求4所述的竹骨料混凝土的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥，王珍珍，朱洪洲，王良伟，姚国文，强跃，李莉，阳绪缘，杜俊池，续安城，
申请(专利权)人：重庆三峡学院，
类型：发明
国别省市：
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