礦物廢棄物摻合料水工混凝土的制作方法
【專利摘要】本發明為一種礦物廢棄物摻合料水工混凝土，包括花崗巖石粉混凝土、粉煤灰混凝土以及雙摻(石粉與粉煤灰雙摻)混凝土，屬于水工材料領域。是一種新型的水工混凝土材料。確定了合理單摻量與雙摻量，既能有效解決我國北方冬季寒冷地區水利工程混凝土結構易開裂、冬季凍脹等問題，又能有效提高水工混凝土抗氯離子侵蝕能力，充分解決花崗巖石粉和粉煤灰大量堆積對土地資源的占用和對環境的污染問題。在我國大力推進水利建設的大背景下有較為廣闊的推廣應用前景。
【專利說明】礦物廢棄物摻合料水工混凝土
(—)
【技術領域】
[0001]本發明涉及水利工程用的混凝土，屬于建筑工程材料領域。
(二)
【背景技術】
[0002]隨著我國社會經濟的快速發展，水資源緊缺的矛盾日益突出，建設節水型社會，發展節水灌溉勢在必行。我國大部分水利工程修建于上世紀五六十年代，隨著水工建筑物使用年限的增加，由于水工混凝土抗滲能力、抗凍脹破壞能力、抗裂能力和抗氯離子侵蝕能力相對較差等原因，導致部分水工建筑物的滲漏嚴重及裂縫橫生，進而增大了水資源損失量，增加了維護成本，縮短了使用壽命，使水工建筑物的服役性能大大下降。所以，建好水工混凝土工程是減少水利工程水損失、提高水利用效率的有效措施。混凝土本身的工作性能、力學性能及耐久性能對水工建筑物的服役性能起著關鍵性作用。
[0003]在我國中東部地區，許多工廠在開采、加工石材的過程中，會產生大量的石粉；以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐是粉煤灰產生的主要來源。這些固體廢棄物沒有被合理利用，占用大量的土地資源，對環境造成了嚴重污染。所以如何采取適當措施有效利用這些工業廢棄物改善混凝土的防滲、抗凍及氯離子抗侵蝕性能是一個亟待解決的問題。
(三)
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明提供一種新型水工混凝土，將提高混凝土的性能與利用工業廢棄物結合起來。通過合理的石粉摻量、粉煤灰摻量以及石粉和粉煤灰雙摻量，一方面改善混凝土的抗滲、抗凍及抗氯離子侵蝕性能，另一方面又能夠很好的減少廢棄石粉及粉煤灰對環境的負面影響。
[0005]本發明是通過如下技術方案實現的:該新型水工混凝土的配合比，通過合理的確定多組實驗方案并進行混凝土試件的抗壓、抗凍、抗滲及抗氯離子侵蝕試驗，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數為:水泥10%—15%;礦物廢棄物(花崗巖石粉、粉煤灰及二者的混合物)I %—5 %;砂子30 %—35 %;碎石45 %—50 % ；水5% —10% ;減水劑0.01%—0.1 %。在此配合比下混凝土的抗滲、抗凍性及抗氯離子侵蝕的綜合性能最佳，并且達到了節省水泥用量，充分利用花崗巖石粉及粉煤灰的目的。
(四)
【具體實施方式】
[0006]該發明的【具體實施方式】為:施工前先將水泥、沙子、碎石、花崗巖石粉、粉煤灰、減水劑按照本發明的配和比(各原料按重量百分比數加入):
[0007]實施例1花崗巖石粉水工混凝土
[0008]水泥:42.5級普通硅酸鹽水泥，重量百分比為10% —15% ；
[0009]砂子:中砂，細度模數2.67，符合國家標準要求，重量百分比為30%—35% ；
[0010]碎石:粒徑為5mm?20mm的連續級配碎石，符合國家標準要求，重量百分比為45%—50% ；
[0011]花崗巖石粉:粒徑Ιμ--?150 μ m，重量百分比為1%—5% ；
[0012]水:自來水，重量百分比為5%—10% ;
[0013]減水劑:符合國家標準要求，重量百分比為0.01%—0.1%。
[0014]實施例2粉煤灰水工混凝土
[0015]水泥:42.5級普通硅酸鹽水泥，重量百分比為10% —15% ；
[0016]砂子:中砂，細度模數2.67，符合國家標準要求，重量百分比為30%—35% ；
[0017]碎石:粒徑為5mm?20mm的連續級配碎石,符合國家標準要求,重量百分比為45%—50% ；
[0018]粉煤灰:三級灰，重量百分比為1%—5% ；
[0019]水:自來水，重量百分比為5%—10% ;
[0020]減水劑:符合國家標準要求，重量百分比為0.01%—0.1%。
[0021 ] 實施例3廢棄物雙摻水工混凝土
[0022]水泥:42.5級普通硅酸鹽水泥，重量百分比為10% —15% ；
[0023]砂子:中砂，細度模數2.67，符合國家標準要求，重量百分比為30%—35% ；
[0024]碎石:粒徑為5mm?20mm的連續級配碎石，符合國家標準要求，重量百分比為45%—50% ；
[0025]礦物廢棄物雙摻:花崗巖石粉與粉煤灰按質量1:1雙摻，花崗巖石粉和粉煤灰的總重量占混凝土原料總重量的百分比為1%—5% ；
[0026]水:自來水，重量百分比為5%—10% ；
[0027]減水劑:符合國家標準要求，重量百分比為0.01%—0.1%。
[0028]用攪拌機攪拌均勻，然后進行水利工程的施工。施工方式可采用現場澆筑形式，或者采用預制形式:大型水利渠道建議采用預制混凝土板的形式；小型水利渠道建議采用預制U型渠道的形式。
[0029]本發明很好的解決了當下我國北方地區普遍使用的防滲混凝土的結構易開裂、冬季凍脹等問題，減少了水資源損失量，降低了工程維護成本，延長了工程使用壽命。
【權利要求】
1.一種礦物廢棄物摻合料水工混凝土，由水泥、礦物廢棄物、砂子、碎石、水和減水劑配合而成，其特征在于各成分按重量百分比計:水泥10% —15%，礦物廢棄物1%—5%，砂子 30%—35%，碎石 45%—50%，水 5%—10%，減水劑 0.01%—0.1%。
2.根據權利要求書1所述的一種礦物廢棄物摻合料水工混凝土，其特征在于，水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥；礦物廢棄物為花崗巖石粉與粉煤灰，當摻花崗巖石粉時，采用細度為Ιμπι?150 μπι;當摻粉煤灰時，采用三級灰；石粉與粉煤灰雙摻時，二者等質量雙摻；砂子為中砂，細度模數2.67 ;碎石粒徑為5_?20_的連續級配碎石；水為自來水；減水劑為市場合格產品。
【文檔編號】C04B18/30GK104261762SQ201410484770
【公開日】2015年1月7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, 張坤強, 趙井輝, 林聰
申請人:山東農業大學