[发明专利]C40级掺钢渣再生骨料自密实混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料技术领域，具体涉及一种C40级掺钢渣再生骨料自密实混凝土及其制备方法。

背景技术

自密实混凝土(Self Compacting Concrete或Self-Consolidating Concrete简称SCC)是指依靠自重力作用而无需额外机械振捣力作用，就能有足够的流动和变形能力，即使存在致密钢筋也得以填充模板空间并形成密实均匀的混凝土。配制自密实混凝土一般通过外加剂、胶凝材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被自重产生的剪应力克服，使得混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。随着我国建筑业高速发展，以及劳动力的短缺，我国对于自密实混凝土需求量逐步提升，因此自密实混凝土在我国建筑行业应用前景广阔。

随着我国钢产量持续快速增长，钢材的生产会产生污染环境的钢渣；建筑本身使用寿命和建拆周期的缩短导致大量的建筑垃圾无法处理。钢渣粉的研究主要集中在利用钢渣粉替代水泥制备普通混凝土，而再生骨料研究中主要集中在利用废弃混凝土加工成再生粗骨料替代部分天然粗骨料制备再生混凝土。目前制备的自密实混凝土虽然满足施工和强度要求，但造价成本较高，因此采用钢渣与再生粗骨料双固体废弃料替代水泥和天然粗骨料制备自密实混凝土，可以降低自密实混凝土的生产成本，且自密实混凝土是一种不同于普通混凝土的高性能混凝土，具有很高的流动性并且在浇筑过程中不离析、不泌水，能够无需机械振捣力作用而充满模板和包裹钢筋的混凝土，同时已有的制备再生混凝土和钢渣混凝土技术不能解决人工短缺的现状。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的问题和缺陷，提供一种具有良好的流动性、填充性、抗离析性，且经时损失及强度均满足建筑相关要求的C40级掺钢渣再生骨料自密实混凝土及其制备方法。

本发明利用建筑垃圾回收加工成所得再生骨料的单价约为60元/m³(含加工费)，而天然骨料的单价约为90元/m³，按再生骨料取代天然骨料的30％取代率计算，则掺钢渣再生骨料自密实混凝土因再生骨料而节约了约8.2元/m³；利用炼钢废渣加工成所得钢渣粉单价约为110元/t(含加工费)，而水泥的单价约为330元/t，每立方米钢渣取代水泥的取代率按照15％计算，则掺钢渣再生骨料自密实混凝土因钢渣而节约了约16.15元/m³。在相同配合比条件下，掺钢渣再生骨料自密实混凝土可直接节约材料成本约为24.35元/m³。同时该C40级掺钢渣再生骨料自密实混凝土的制备方法简单，降低了同比同强度的自密实混凝土的生产成本，还可以解决钢渣及建筑垃圾处理的问题，缓解资源枯竭的压力，绿色环保，制备方案简单，适合工业化生产。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种C40级掺钢渣再生骨料自密实混凝土，按质量份由原料：水为1份，天然粗骨料为3.089份，再生粗骨料为1.322份，细骨料为3.822份，水泥为1.941～2.183份，钢渣为0.2426～0.4851份，粉煤灰为0.609份，附加水为0.064份，外加剂为0.00495份～0.0124份组成。

进一步，上述所述钢渣按质量百分数为含有15.9％的MgO，存放6个月以上的炼钢废渣，经除铁、球磨、筛分，得粒径小于0.08mm的钢渣粉。所述钢渣的表观密度为2.36g/cm³，碱度系数为1.99。钢渣其他检测指标均符合《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》GB/T 20491-2006标准。

所述钢渣主要化学成分(％)如下表1所示：

进一步，上述所述再生粗骨料为含有碎砖、砂浆块的废弃混凝土，经分拣、破碎、筛分，得粒径为5～20mm的再生粗骨料。所述再生粗骨料的表观密度为2.60g/cm³，堆积密度为1.20g/cm³，吸水率为4.75％。

进一步，上述所述天然粗骨料采用粒径为5～20mm的碎石料。所述天然粗骨料的表观密度为2.87g/cm³,堆积密度为1.53g/cm³，吸水率为0.54％。

进一步，上述所述细骨料为Ⅱ区级配的河沙、中砂中的任一种。

进一步，上述所述外加剂为减水率为25％的高效聚羧酸减水剂。