[发明专利]一种改性煤矸石骨料混凝土

说明书

本发明公开了一种改性煤矸石骨料混凝土，属于建筑材料技术领域。本发明将煤矸石骨料与盐酸反应，过滤，洗涤，干燥，得一次处理煤矸石和酸浸滤液；将预处理煤矸石，纳米铁粉和饱和氟化钠溶液超声分散，过滤，洗涤，干燥，得二次处理煤矸石；将二次处理煤矸石进行高温反应，降温，得三次处理处理煤矸石；将三次处理煤矸石与酸浸滤液搅拌混合，再滴加氨水，过滤，洗涤，得四次处理煤矸石；将四次处理四次处理煤矸石加入管式炉高温反应，降温，即得改性煤矸石碎料；将改性煤矸石碎料，水泥，粉煤灰，硅灰，矿渣，水，硅烷偶联剂和减水剂搅拌混合，即得改性煤矸石骨料混凝土。本发明提供的改性煤矸石骨料混凝土具有优异的抗冻和干燥收缩性能。

技术领域

本发明公开了一种改性煤矸石骨料混凝土，属于建筑材料技术领域。

背景技术

混凝土，简称为“砼”：是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。

混凝土在使用过程中抵抗各种破坏因素作用的能力。混凝土耐久性的好坏，决定混凝土工程的寿命。它是混凝土的一个重要性能，因此长期以来受到人们的高度重视。在一般情况下，混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地区，特别是在水位变化的工程部位以及在饱水状态下受到频繁的冻融交替作用时，混凝土易于损坏。为此对混凝土要有一定的抗冻性要求。用于不透水的工程时，要求混凝土具有良好的抗渗性和耐蚀性。抗渗性 、抗冻性 、抗侵蚀性 为混凝土耐久性。

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，另外还含有数量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、SO₃和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。在煤炭开采过程中，必然会产生大量的煤矸石，它己经成为累计存量和占用场地最多的固体废弃物。另外，煤矸石的堆积排放，既浪费了国家资源，又占用了大量土地，使矿区的生态环境受到严重的污染和破坏。所以，煤矸石的合理利用是建设“绿色矿区”最有效的方法和途径。

目前，对煤矸石作为粗细骨料制备混凝土的研究尚少，特别是在制作建筑材料方面，煤矸石具有优越性，其含有的大量黏土类矿物经煅烧可产生一定的活性，将其作为活性火山灰材质加入水泥中，不仅可以解决煤矸石的环境污染问题，而且还能降低水泥成本。但是，传统煤矸石混凝土还存在抗冻性不佳的问题，因此，研究煤矸石替代天然碎石在建筑工程中的应用具有重要的经济和社会意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统混凝土干燥收缩性能和抗冻性能不佳的问题，提供了一种改性煤矸石骨料混凝土。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种改性煤矸石骨料混凝土，是由以下重量份数的原料组成：80～100份改性煤矸石碎料，30～40份水泥，10～20份粉煤灰，10～20份硅灰，10～20份矿渣，50～60份水，20～30份硅烷偶联剂，8～10份减水剂；

所述改性煤矸石碎料改性步骤为：

（1）将煤矸石骨料与盐酸按质量比1：50～1：100搅拌混合反应，冻融循环，过滤，洗涤，干燥，得一次处理煤矸石和酸浸滤液；

（2）按重量分数计，将20～30份一次处理煤矸石，8～10份纳米铁粉和80～100份饱和氟化钠溶液超声分散，过滤，洗涤，干燥，得二次处理煤矸石；