以煤矸石為粗骨料的新型抗凍植被混凝土的制作方法
【專利摘要】本發明是一種以煤矸石代替部分石子作為粗骨料的新型抗凍植被混凝土，可應用于北方地區的道路、河道、水庫邊坡防護、山體修復等工程，屬于建筑工程材料領域。本發明主要是在不影響強度和孔隙率的條件下，確定了煤矸石代替石子的最佳摻量；并采取相應的措施使其滿足北方地區對混凝土抗凍的要求，確定出了最佳的配比和最佳的外加劑摻量等。此新型植被混凝土，既能有效解決我國北方冬季寒冷地區邊坡防護的難題和傳統護坡的弊端，使其能夠生長植物，達到綠化的目的；同時充分利用廢棄物煤矸石，解決其大量堆積占用土地資源污染環境的問題，減少石子的使用，降低造價，保護資源。在我國大力推進節能環保的大背景下，有較為廣闊的推廣應用前景。
【專利說明】以煤矸石為粗骨料的新型抗凍植被混凝土
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【技術領域】
[0001]本發明涉及道路、河道、水庫邊坡防護和山體修復等用的混凝土，屬于建筑工程材料領域。
(二)
【背景技術】
[0002]當今道路、河道、水庫邊坡和破損山體修復等越來越強調綠色和生態，傳統的護坡材料已經難以滿足要求，主要存在以下問題:①混凝土類護坡和石砌護坡材料雖然具有強度高、耐久性好等優點，但其表面質地脆硬，表面粗糙，同時顏色灰暗，視覺效果缺乏生機，由其構筑的空間給人以粗、硬、冷、暗的感覺，綠色植被無法在其上生長；②孔洞型護坡材料雖然構件制作相對簡單且具有一定的綠化效果，但可綠化面積較少，同時孔洞直徑大，孔內土壤存在抗洗掘性差以及易流失等缺點。③單純植被護坡技術綠化效果好，植生基材具有一定的強度，但經歷雨水長時間浸泡和沖刷易流失、塌方，失去防護能力。④植被混凝土技術在我國有所發展，但是抗凍性能差，寒冷地區基本不適用。
[0003]目前煤礦丟棄的煤矸石是在掘進、開采和洗煤過程中排出的固體廢物。是碳質、泥質和砂質頁巖的混合物，具有低發熱值。中國歷年已積存煤矸石約1000兆噸，并且每年仍繼續排放約100兆噸，不僅堆積占地，而且還能自燃污染空氣或引起火災。煤矸石主要被用于生產砰石水泥、混凝土的輕質骨料、耐火磚等建筑材料。
[0004]現在工程護坡技術的不足之處是缺乏生態效果，但僅是對邊坡起到支擋加固的作用，而植被護坡生態效果顯著，但是抗沖刷、抗浸泡能力差，所以目前學術界和工程界在考慮植被護坡時，不僅僅是單方面做到坡面綠化或坡面加固，而是將工程防護和植被防護有機結合起來。同時，拓寬煤矸石的利用渠道和用量，對于解決煤矸石產生的一系列問題起到非常重要的作用。
(三)
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種新型抗凍植被混凝土，利用煤矸石代替部分石子作為植被混凝土的粗骨料，同時采取相應措施增加其抗凍、抗壓等性能，并采取措施降低其孔隙水堿性，使其適合植物生長。
[0006]本發明通過如下技術方案實現:該新型植被混凝土的配合比，通過正交試驗確定多組試驗方案后，并對混凝土試件的抗壓、抗凍、抗折、透水性能、孔隙率等指標進行測試，將得到的實驗數據進行縱橫向比較，最終確定該發明各原料的重量百分比計為:水泥10% —15%;普通碎石石子32%—42%;煤矸石石子32%—42%;水2%—5%;砂子3%—6% ;減水劑 0.06%—0.1% ;聚丙烯纖維 0.03%—0.08% ;引氣劑 0.0008% —0.0012% ；108膠0.8%—1.2%。在此配合比下混凝土的強度、透水性、孔隙率及抗凍性能最佳，能夠滿足工程要求，并且達到了節省石子用量，充分和大量利用煤矸石的目的。
[0007]本發明既能有效解決冬季寒冷地區邊坡防護的難題和傳統護坡的弊端，同時充分利用廢棄物煤矸石，解決其大量堆積占用土地資源以及污染環境等問題，減少石子的使用，降低工程成本，保護資源，美化環境。在我國大力推進節能環保的大背景下，有較為廣闊的推廣應用前景。
(四)
【具體實施方式】
[0008]該發明的【具體實施方式】為:施工前先將水泥、砂子、通碎石石子、煤矸石石子、聚丙烯纖維、砂子、引氣劑按重量百分比加入，充分攪拌，將減水劑溶解在水中加入，充分攪拌3分鐘。
[0009]實施例煤矸石一石子粗骨料新型抗凍植被混凝土
[0010]水泥:42.5級普通硅酸鹽水泥，重量百分比為10% —15% ；
[0011]砂子:中砂，細度模數2.67，符合國家標準要求，重量百分比為砂子3%—6% ；
[0012]碎石:粒徑為16_?25_的不連續級配石灰巖碎石，符合國家標準要求，重量百分比為32%—42% ；
[0013]煤砰石:粒徑為16mm?25mm的不連續級配碎石,符合國家標準要求,重量百分比為 32%—42% ；
[0014]引氣劑:采用市售AH — I引氣劑，重量百分比為0.0008%—0.0012% ；
[0015]水:自來水，重量百分比為2%—5% ;
[0016]108膠:市售水泥砂漿用108膠，重量百分比0.8%—1.2% ；
[0017]聚丙烯纖維:是長度6mm的短纖維，重量百分比0.03%—0.08% ；
[0018]減水劑:符合國家標準要求，重量百分比為0.06%—0.1%。
[0019]施工時各原料的添加也可按重量份數實施。
[0020]用攪拌機攪拌均勻，然后用于工程的施工。施工方式可采用現場澆筑形式，或者采用預制形式；大型水利渠道建設或者大型道路邊坡采用預制混凝土板的形式；小型的建設采用現澆的形式。
[0021]本實施例完全滿足北方地區對邊坡防護的要求，抗壓、抗凍、孔隙均能滿足實際工程的要求，更適用于寒冷地區的邊坡防護。很好地解決了傳統護坡的種種弊端，讓混凝土內生長出植物，把生態護坡和結構護坡結合在了一起，具有很好的社會效益、生態效益和經濟效益。
【權利要求】
1.一種以煤矸石為粗骨料的新型抗凍植被混凝土，由水泥、石灰巖碎石石子、煤矸石石子、水、砂子、減水劑、聚丙烯纖維、引氣劑、108膠配合而成，其特征在于各原料重量百分比計為:水泥10% —15%，為42.5級普通硅酸鹽水泥；普通碎石石子32%—42%，粒徑為粒徑為16mm?25mm的不連續級配石灰巖碎石；煤砰石石子32% — 42%,粒徑為16mm?25mm的不連續級配煤矸石碎石；水2% — 5%，為自來水；砂子3% — 6%，為中砂，細度模數2.67 ;減水劑0.06%—0.1 %，為高效萘系減水劑，市場合格產品；聚丙烯纖維0.03%—0.08%，為長度為6mm的短纖維；引氣劑0.0008%—0.0012%，為市售AH — I引氣劑；108膠0.8%—1.2%，為市售水泥砂漿用108膠。
【文檔編號】C04B28/04GK104326709SQ201410484039
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月21日 優先權日:2014年9月21日
【發明者】劉福勝, 高文濤, 劉棟梁, 劉波, 溫福勝, 周濤 申請人:山東農業大學