一種利用鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰做摻合料制備道路混凝土的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于建筑材料技術領域，特別涉及一種利用鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰做摻合料制備道路混凝土的方法。
【背景技術】
[0002]公路建設是國家經濟建設的基礎，隨著國家經濟建設的發展，道路交通量增大，超載現象嚴重，大面積的道路出現早期破壞，與設計使用年限相差甚遠。由于道路混凝土長期暴露于自然環境中，致使混凝土路面承受外界環境和車輛動載雙重作用的影響，如溫度變化、干濕循環、凍融循環、水和其它有害物質的侵蝕等以及車輛的超載現象，使得道路混凝土的工作環境條件要比其他一些混凝土更為復雜和嚴重。因此，對道路混凝土的性能要求也越來越高，除了要求較高的混凝土強度外，還要求有足夠的耐久性。
[0003]目前，我國鋼鐵、能源、有色金屬、礦山等行業每年會產生大量的鋼渣、礦渣、粉煤灰、煤矸石等工業廢棄物，大量的工業廢棄物未能得到有效利用，棄置堆積的工業廢棄物污染環境，并且造成不可再生資源的嚴重浪費。如何實現工業固體廢棄物的無害化、減量化、資源化已經成為發展經濟和保護環境的關鍵。
[0004]水泥混凝土對工業固體廢棄物有著吸納量大、適應性強的巨大優勢，在水泥混凝土中摻入礦物摻合料，如鋼渣微粉、磨細礦渣粉、粉煤灰等，可節約水泥用量，降低工程造價，并可減少環境污染，符合可持續發展的思路，更重要一點是它可以改善混凝土的許多性能，如:降低混凝土的溫升，改善混凝土的工作性能，優化混凝土內部的微結構，增大混凝土的密實性，提高混凝土的抗侵蝕能力，增加混凝土的后期強度，符合現代混凝土工程的設計理念，并可大幅度延長混凝土工程的服務年限。
[0005]目前，還沒有將鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰一同配合，用做摻合料制備道路混凝土的相關研宄報道。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種利用鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰做摻合料制備道路混凝土的方法，由水泥、摻合料(鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰)復合制備成的膠凝材料，與粗、細集料、拌合水、聚羧酸高效減水劑、引氣劑通過強制式攪拌機制備成道路混凝土，配制的道路混凝土，能顯著增大鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的利用率，并且具有較高的工作性能、力學性能，以及較優的耐久性。
[0007]本發明的技術方案為:
(I)一種利用鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰做摻合料制備的道路混凝土，其特征在于，主要由膠凝材料、拌合水、粗、細集料、外加劑組成；膠凝材料由摻合料(鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰)、水泥復合而成；膠凝材料各組分質量百分比:水泥40%?80%，鋼渣微粉5%?20%，礦渣微粉5%?20%，粉煤灰5%?20% ;水膠比控制在0.35?0.45 ;粗細集料均采用連續級配，細集料粒徑控制在0.15?4.75mm，粗集料粒徑控制在4.75?26.5mm，粗集料各粒徑區間質量百分比:4.75?9.5mm為15%?25%，9.5?16mm為25%?35%，16?26.5mm為40%?60% ;砂率控制在31%?41% ;外加劑為聚羧酸高效減水劑，摻量為膠凝材料質量的1.5%?2.5% ;植物蛋白引氣劑，摻量為膠凝材料質量的0.5?1.5% ；
(2)所述的水泥標號為42.5及以上的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥；
(3)所述的鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的比表面積分別控制在400?600m2/kg；
(4)將步驟(2)中的水泥與步驟(3)中的鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰按步驟(I)中的配比混合均勻，制備成復合膠凝材料；
(5)所述的細集料堅固性<8%，含泥量< 1%，表觀密度> 2500 kg/m3，細度模數為2.5?3.2;所述的粗集料堅固性<8%，針片狀含量< 15%，含泥量< 1%，表觀密度>2500kg/m3；
(6)所述的外加劑為聚羧酸高效減水劑、植物蛋白引氣劑；聚羧酸高效減水劑的摻量為膠凝材料質量的1.5%?2.5%，植物蛋白引氣劑的摻量為膠凝材料質量的0.5%?1.5% ；
所述的道路混凝土的拌合流程:
(7)將步驟(5)中的粗、細集料及步驟(4)中的膠凝材料，按步驟(I)中的配比倒入強制式攪拌機，開動攪拌機轉動1.5?3.0min，混合均勾；
(8)將步驟(6)中的外加劑按步驟(I)中的配比，先加入到稱量好的拌合水中，之后連同拌合水一并加入攪拌機，攪拌3.0?4.5min，混合均勾；
(9)關閉攪拌機，出料。
[0008]本發明的有益效果是:
(1)鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰復摻作為混凝土摻合料能發揮各摻合料間的“疊加效應”，優勢互補，避免單摻某一種摻合料所帶來的性能缺陷；
(2)將鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰取代水泥，可明顯降低混凝土生產成本，同時充分利用了工業廢棄物，減少了環境污染，節約了資源；
(3)與傳統的道路混凝土相比，本方案配制的道路混凝土，能顯著增大鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的利用率，并且具有較高的工作性能、力學性能，以及較優的耐久性。
【具體實施方式】
[0009]最佳例
(O膠凝材料、拌合水、粗、細集料各質量百分比分別為17%、6%、46%、31% ;其中膠凝材料中各組分質量百分比:水泥70%，鋼渣微粉10%，礦渣微粉10%，粉煤灰10% ;水膠比控制在
0.35 ;細集料采用連續級配，細集料粒徑控制在0.15?4.75mm，細度模數3.2，粗集料粒徑控制在4.75?26.5mm，粗集料各粒徑區間質量百分比:4.75?9.5mm為25%，9.5?16mm為35%，16?26.5mm為40% ;砂率控制在41% ;外加劑為聚羧酸高效減水劑，植物蛋白引氣劑，摻量分別為2.0%、1.0%;
(2)將P.042.5水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰，按步驟(I)中的配比混合均勻，制得膠凝材料；
(3)將粗、細集料、膠凝材料按步驟(I)中的配比加入到強制式攪拌機，開動攪拌機轉動
1.5min，混合均勾； (4)將外加劑按步驟(I)中的配比，先加入到稱量水中，一并加入到強制式攪拌機，開動攪拌機轉動3min，混合均勾；
(5)關閉攪拌機，出料。按國標JTGE30-2005要求，測其工作性能，并制備成型，標準養護，測其28d抗折強度。其初始塌落度為20.2cm, 28d抗折強度為7.6MPa?
[0010]實施例2
(O膠凝材料、拌合水、粗、細集料各質量百分比分別為18%、7%、45%、30% ;其中膠凝材料中各組分質量百分比:水泥60%，鋼渣微粉10%，礦渣微粉15%，粉煤灰15% ;水膠比控制在
0.39 ;細集料采用連續級配，細集料粒徑控制在0.15?4.75mm，細度模數3.2，粗集料粒徑控制在4.75?26.5mm，粗集料各粒徑區間質量百分比:4.75?9.5mm為15%，9.5?16mm為25%，16?26.5mm為60% ;砂率控制在40% ;外加劑為聚羧酸高效減水劑，植物蛋白引氣劑，摻量分別為1.5%、1.0%;
(2)將P.042.5水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰，按步驟(I)中的配比混合均勻，制得膠凝材料；
(3)將粗、細集料、膠凝材料按步驟(I)中的配比加入到強制式攪拌機，開動攪拌機轉動
1.5min，混合均勾；
(4)將外加劑按步驟(I)中的配比，先加入到稱量水中，一并加