[发明专利]一种高强度轻骨料混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供一种高强度轻骨料混凝土，按照重量份计，包括以下原料：胶凝材料350～550份、轻质细骨料450～600份、轻质粗骨料500～650份、外加剂5～7份、水150～170份。轻质细骨料包括60～80％质量分数的细骨料陶粒和20～40％质量分数的活性建筑垃圾粉；所述轻质粗骨料按照质量分数计，包括以下组分：粗骨料陶粒50～75％、石材尾矿10～30％、陶瓷废渣10～20％、膨胀石墨3～8％。该混凝土将石材尾矿、建筑垃圾、城市污泥和陶瓷废渣合理利用到凝胶材料和骨料中，不仅改善了混凝土的力学性能和稳定性，且为固态废弃物再利用提供了新的途径，有利于节约能源和缓解环境压力。

技术领域

本发明涉及一种建筑新材料领域，具体涉及一种高强度轻骨料混凝土及其制备方法。

背景技术

轻骨料混凝土是指利用轻骨料、水泥和水等材料配制而成，干表观密度不大于1950kg/m³的混凝土。轻骨料混凝土与普通混凝土相比，具有自重较轻，抗震性能良好，保温耐久性好等特点，自上世纪初开始应用以来，经过近一个世纪的发展，取得了很大的进步，国内外也相继利用轻骨料混凝土建造了诸多桥梁和房屋。

轻骨料混凝土采用了密度较小的轻骨料替代普通粗骨料，这种轻骨料往往相对普通砂石具有较低的筒压强度，所以造成轻骨料混凝土的立方体抗压强度较低，无法大规模应用在承重结构上；同时对轻骨料选材要求较高，造成成本上升，工艺复杂；而且由于轻骨料与胶凝材料密度相差较大，在混凝土制作搅拌过程中，密度较小的轻骨料具有较大的上浮速率，容易突破胶凝材料的粘滞力，造成分层离析现象，影响轻骨料混凝土的稳定性。

另外，随着工业化、城镇化进程的加快，我国工业领域的资源消耗量将进一步扩大，因资源开采和利用带来的环境问题日益突出，同时由于资源的利用率不高，产生了大量的石材尾矿。石材尾矿一般都是采用自然堆放的办法进行处理。不但占用农田，而且对自然生态环境造成极大破坏。合理实现石材尾矿的综合利用，可以有效补充资源，提高国内资源保障力度。石材尾矿大多是硅酸盐矿物，含有SiO₂、Al₂O₃、MgO、CaO、K₂O、Fe₂O₃等化学成分，可以改善混凝土力学性能，实现资源再利用。但是，因为石材尾矿活性较低，与其他材料的相容性较差，更不利于轻骨料混凝土的稳定性，因此制约了其应用。

申请号为CN201010277568.X的发明专利，公开了一种抗渗抗裂轻骨料保温混凝土，以石英砂为主要原料，制备的混凝土都具有防水抗渗效果，且强度也得到了改善，但是该轻骨料混凝土的稳定性仍需提高，且并未利用尾矿等固废。申请号为CN201410318142.2的发明专利，公开了一种含有低品质再生骨料的轻骨料混凝土，通过对原料的调整并配合特定的加外剂，，使拌合物状态满足使用要求，维持了拌合物的稳定状态，改善了混凝土拌合物和易性，但是对于混凝土的强度改善不大，且主要是针对建筑垃圾的再利用，对于石材尾矿的再利用仍然需要进一步的研究。

发明内容

本发明的发明目的之一是，针对上述问题，提供一种高强度轻骨料混凝土，将石材尾矿、建筑垃圾、城市污泥和陶瓷废渣合理利用到凝胶材料和骨料中，不仅改善了混凝土的力学性能和稳定性，且为固态废弃物再利用提供了新的途径，有利于节约能源和缓解环境压力。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高强度轻骨料混凝土，按照重量份计，包括以下原料：

胶凝材料350～550份、轻质细骨料450～600份、轻质粗骨料500～650份、外加剂5～7份、水150～170份。

所述的胶凝材料由55～75％质量分数的水泥熟料和25～45％质量分数的水泥混合材组成，所述的水泥混合材质量比为10～20:5～15:1的石材尾矿、活性建筑垃圾粉和脱硫石膏组成。