一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石及其制备方法 |
|||||||
申请号 | CN201610140784.7 | 申请日 | 2016-03-14 | 公开(公告)号 | CN105819783A | 公开(公告)日 | 2016-08-03 |
申请人 | 同济大学; | 发明人 | 孙振平; 刘毅; 冀言亮; | ||||
摘要 | 本 发明 属 建筑材料 技术领域,具体涉及一种以 混凝土 搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石及其制备方法。本发明产品所用原材料包括:普通 硅 酸盐 水 泥、混凝土搅拌站废浆料、 粉 煤 灰 、 钢 渣粉、化学激发剂、 减水剂 、消泡剂、引气剂、防水剂、 纤维 素醚、河砂、碎石和水。本发明产品具有良好的体系 稳定性 、良好的 力 学性能和优异的耐久性。本发明产品充分利用混凝土搅拌站生产过程中产生的废浆料,实现废弃物的再利用,且其制备方法简单,生产成本低廉,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。 | ||||||
权利要求 | 1.一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石,由普通硅酸盐水泥、混凝土搅拌站废浆料、粉煤灰、钢渣粉、化学激发剂、减水剂、消泡剂、引气剂、防水剂、纤维素醚、河砂、碎石和水制备而成,各组分的重量比为: |
||||||
说明书全文 | 一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石及其制备方法 技术领域背景技术[0002] 路缘石是路面的界石,不仅具有拦截汇集路面雨水和美化路容的作用,同时对路面边缘起到良好的保护作用。由于路缘石是附属工程,在预制和安装过程中的施工质量常常被人们所忽视,得不到有效控制。混凝土路缘石容易出现断裂、破损等病害。特别是在北方地区,部分公路的混凝士路缘石在经受一两年的冬春冻融后,表皮出现不同程度的脱皮,发生早期破损,部分发生断裂。此外,北方地区主要通过喷撒除冰盐除去公路上的积雪和冰冻,但除冰盐溶液对路缘石有严重的侵蚀作用,加之与冻融循环作用相叠加,会使得混凝土路缘石遭受极大的破坏,导致每年因盐冻破坏需更换的路缘石数量十分惊人,严重地影响了路面工程的外观形象和附属工程的使用质量。因此,研制一种抗盐冻混凝土路缘石材料迫在眉睫。 [0003] 混凝土搅拌站废浆料主要由水泥水化产物C-S-H凝胶、钙矾石、碱性物质、细骨料、化学外加剂、未参与反应的矿物掺合料等成分组成。废渣具有一定的潜在活性,经过长时间偏碱环境水浸泡后,其中的未水化水泥颗粒和矿物掺合料会发生进一步水化反应,水化产物填充混凝土的孔隙,使混凝土结构更加密实,有利于改善混凝土制品的耐久性。此外,将混凝土搅拌站废浆料用于生产混凝土路缘石,实现了废弃物的再利用,具有极大的经济效益、社会效益和环境效益。 发明内容[0004] 本发明的目的在于生产一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石,本发明产品充分利用混凝土生产过程中产生的废浆料,实现了废弃物的再利用,且其制备方法简单,生产成本低廉,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。 [0005] 本发明提出的一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石,由普通硅酸盐水泥、混凝土搅拌站废浆料、粉煤灰、钢渣粉、化学激发剂、减水剂、消泡剂、引气剂、防水剂、纤维素醚、河砂、碎石和水制备而成,各组分的重量比为:普通硅酸盐水泥 100 混凝土搅拌站废浆料 45-60 粉煤灰 10-30 钢渣粉 10-30 化学激发剂 4-12 减水剂 0.2-0.5 消泡剂 0.02-0.06 引气剂 0.003-0.011 防水剂 0.2-0.8 纤维素醚 0.06-0.14 河砂 210-290 碎石 360-480 水 4-8; 当所述组分为溶液时,其重量比为折固后的重量比。 [0006] 各组份较佳的重量比为:普通硅酸盐水泥 100 混凝土搅拌站废浆料 50-55 粉煤灰 15-25 钢渣粉 15-25 化学激发剂 7-10 减水剂 0.3-0.4 消泡剂 0.03-0.05 引气剂 0.005-0.010 防水剂 0.4-0.6 纤维素醚 0.08-0.12 河砂 230-270 碎石 400-440 水 5-7, 当所述组分为溶液时,其重量比为折固后的重量比。 [0007] 本发明中,所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。 [0008] 本发明中,所述混凝土搅拌站废浆料的制备过程如下:混凝土运输车、混凝土搅拌主机和废弃混凝土冲洗过程中产生的混合浆料,经砂石分离后即得所述混凝土搅拌站废浆料,其固含量为5%-15%。 [0009] 本发明中,所述粉煤灰为 级粉煤灰,其比表面积为410m2/kg,Al2O3质量分数为21.22%,SiO2质量分数为62.17%,CaO质量分数为3.42%,Fe2O3质量分数为6.77%,MgO质量分数为1.13%,SO3质量分数为0.49%,其他物质含量为4.80%。 [0010] 本发明中,所述钢渣粉为上海宝钢转炉钢渣粉,其比表面积为(420-460)m2/kg。 [0012] 本发明中,所述减水剂为抗泥型聚羧酸系减水剂。 [0013] 本发明中,所述消泡剂为有机硅类消泡剂。 [0014] 本发明中,所述引气剂为三萜皂甙引气剂。 [0016] 本发明中,所述纤维素醚为羟甲基丙基纤维素谜,其粘度为10,000mPa·s。 [0017] 本发明中,所述河砂为中砂,颗粒级配为区,细度模数为2.4-2.8,堆积密度为(1450-1650)kg/m3。 [0018] 本发明中,所述碎石的粒径范围为(5-20)mm。 [0019] 本发明中,所述水为可饮用水。 [0020] 本发明提出的一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石的制备方法,具体步骤如下:第一步:按质量比例称普通硅酸盐水泥、混凝土搅拌站废浆料、粉煤灰、钢渣粉、化学激发剂、减水剂、消泡剂、防水剂、纤维素醚、河砂和碎石; 第二步:将普通硅酸盐水泥、粉煤灰、钢渣粉、河砂和碎石加入混凝土搅拌机搅拌均匀,同时将化学激发剂、减水剂、消泡剂、防水剂、纤维素醚加入混凝土搅拌站废浆料中混合均匀,将上述物质混合在一起,搅拌2min,再将引气剂和水混合均匀,加入搅拌机中,搅拌 3min,形成混凝土。将搅拌好的混凝土放入提前刷好脱模剂的路缘石模具里,振动成型。 [0022] 本发明提出的一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石,其有益效果如下:1. 本发明中,所述混凝土搅拌站废浆料主要由水、水泥水化产物C-S-H凝胶、钙矾石、碱性物质、细骨料、化学外加剂、未参与反应的矿物掺合料等成分组成,废渣经过长时间偏碱环境水浸泡后,其中的未水化水泥颗粒和矿物掺合料会发生进一步水化反应,水化产物填充混凝土的孔隙,使混凝土结构更加密实,有利于改善混凝土制品的耐久性。 [0023] 2. 本发明中,所述产品以普通硅酸盐水泥、粉煤灰和钢渣粉为复合胶凝体系,其中普通硅酸盐水泥是主要胶凝组分。所用级粉煤灰具有较大的比表面积和大量非晶形SiO2,能迅速与水泥水化生成的Ca(OH)2发生反应,生成C-S-H凝胶,堵塞水泥石内部的孔隙以及水泥石与骨料之间的缝隙,使结构密实,提高强度。粉煤灰的物理填充效应也能有效改善混凝土的孔隙分布,使毛细孔的孔隙直径变小,长度变短,显著提高混凝土的抗盐冻能力。钢渣粉有较高的活性,其组成与水泥相似,在混凝土中使用时可显著降低水化热,改善混凝土孔结构,提高混凝土耐久性。 [0024] 3. 本发明中,采用“先消后引”的措施,搅拌初期先掺加消泡剂消除由于搅拌和掺加减水剂引入的大尺寸、不稳定的气泡,然后掺加引气剂,引入大量稳定、微小的气泡,保证混凝土路缘石强度的前提下,大幅提高了混凝土路缘石的抗盐冻能力。 [0025] 4. 本发明产品充分利用混凝土搅拌站生产过程中产生的废浆料,达到了变废为宝,降低环境污染的效果,呈现了良好的经济效益、社会效益和环境效益。 具体实施方式[0026] 下面通过实施例进一步说明本发明:本实施例在以本发明技术方案前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体操作过程。 [0027] 实施例1,一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石,各原材料的重量比为:普通硅酸盐水泥100,混凝土搅拌站废浆料45,粉煤灰10,钢渣粉10,化学激发剂4,减水剂0.2,消泡剂0.02,引气剂0.003,防水剂0.2,纤维素醚0.06,河砂210、碎石360和水4。按照前文所述制备方法制备一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石产品。 |