[发明专利]一种低胶材自密实混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及一种自密实混凝土，特别涉及一种用特细尾矿砂来替代部分胶凝材料制备的低胶材自密实混凝土。

背景技术

自密实混凝土是指具有较高的流动性、良好的粘聚性、均匀性和稳定性，浇筑时依靠其自重作用，无需振捣而达到密实的混凝土。随着我国混凝土建设工程的现代化高速发展，自密实混凝土在我国已引起广泛重视，其推广应用量迅速增长。自密实混凝土能依靠自重填充模板，不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补；能够逼真呈现模板表面的纹理或造型，改善了混凝土的外观质量。不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构，增加了结构设计的自由度，具有良好的施工性能。自密实混凝土使混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，可以提高施工进度。由于没有振捣噪音、避免工人长时间手持振动器导致的“手臂振动综合症”，改善了工作环境和安全性。

自密实混凝土填充集料堆积时形成的空隙所用的粉末材料基本上为水泥和粉煤灰等形成的胶凝材料浆体。现有技术中的自密实混凝土胶凝材料用量一般在500kg/m³以上，水泥用量一般在350kg/m³以上。水泥是自密实混凝土胶凝材料胶材中的主要原材料，水泥用量偏高会因为水泥水化热过高而容易引起混凝土收缩值偏大，对混凝土的裂缝控制和提高混凝土的耐久性不利，特别是配制C40以下低强度等级自密实混凝土时，易出现离析和泌水等问题，例如一些墙体材料、承重砌块结构中芯柱和圈梁等，容易产生裂纹。另外，水泥用量多，价格高，使得自密实混凝土的价格居高不下。由于以上种种原因使得自密实混凝土的推广应用受到限制。

站在环境保护的角度看，人类活动所排放温室气体的10％来自水泥混凝土工业，水泥混凝土工业具有很大的减排潜力。水泥工业是二氧化碳的排放大户，其排放量约占人类活动所产生二氧化碳总量的5％，全球水泥工业在未来发展中必须攻克减排二氧化碳的课题。中国是世界上最大的水泥生产国，2009年水泥产量突破16.3亿吨，占全球总产量的50％以上。水泥工业排放的温室气体99％以上为二氧化碳，每生产1吨水泥熟料大约就产生1吨二氧化碳气体。2009年我国水泥熟料产量约10.5亿吨，二氧化碳排放量约8.4亿吨。水泥工业是单位产值二氧化碳排放量的龙头老大，而混凝土行业是水泥工业的最大用户。

尾矿是采矿企业在一定技术经济条件下排出的废弃物。据统计，2000年以前，我国矿山产出的尾矿总量为50.26亿吨，其中铁矿尾矿量为26.14亿吨。尾矿占全国固体废料的1/3左右，但尾矿综合利用率仅为8.2％左右，尾矿排入河道、沟谷、低地，污染水土大气，破坏环境，乃至造成灾害。矿山尾矿堆存场所还占用了大量农田、林地，对环境也有一定污染。随着国家加强环境保护和土地管理，尾矿的治理和利用已成为必须解决的迫切问题，但是只回收有价值尾矿仍然处理不了剩下的大量尾矿，只有将尾矿作为建筑材料利用才是最根本的出路。

综上所述，充分利用固体废弃物，减少水泥的用量，是摆在混凝土行业中的一个重大课题，对发展我国低碳经济、循环经济、节能减排有着重大意义。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，针对自密实混凝土工作性和耐久性的较高要求，以及易出现离析和泌水等问题，本发明通过自配添加剂XAMC，结合外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配以及特定的配合比设计，综合利用粉煤灰、矿粉及尾矿砂，制备出一种低胶材自密实混凝土。

本发明所述的自密实混凝土由如下成分配制而成：

水泥    200～400kg/m³         掺合料      100～300kg/m³

外加剂  5～15kg/m³            水洗特细砂  150～350kg/m³

中砂    550～700kg/m³         石子        800～1000kg/m³

XAMC    0.04～0.10kg/m³       用水量      160～175kg/m³

本发明自密实混凝土较好的配方为：

水泥    280kg/m³            掺合料    200kg/m³

外加剂    5.8kg/m³    水洗特细砂    200kg/m³