[发明专利]一种合金渣改性混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种合金渣改性混凝土及其制备方法，由水泥60~70份、合金渣20~40份、粉煤灰5份、外加剂0.5~1.5份、水硬性胶凝材料10~12份、拌合用水10份制成。本发明利用合金炉渣作为砂石骨料的水工混凝土，经过物理激发后的水硬性特点制备水泥，有效节约水泥用量；有效提升改性混凝土的韧性、抗裂性、变形能力、耐久性；同时有效解决高碳铬铁合金渣占地面积大，污染环境的问题，达到变废为宝、节能减排、资源利用。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，尤其涉及一种合金渣改性混凝土及其制备方法。

背景技术

普通混凝土是指以水泥为凝胶材料，砂子和石子为骨料，经加水搅拌、浇筑成型、凝结固化成有一定强度的“人工石材”，是土木工程领域最重要的材料之一。混凝土原材料非常丰富，可就地取材，价格低廉；制作简单，施工方便；耐火、防辐射等特点，用途广泛。同时，混凝土也有自重大，抗拉强度不高，早期强度低等缺点。

混凝混凝土是建筑、市政工程等领域最常用的原材料。随着人口增加和城市化进程加快，我国对混凝土的用量需求不断增加；这也就导致了对混凝土的主要原材料——骨料的需求量日益增长。传统混凝土骨料都是采用天然砂石。天然砂石的大量开采，给生态环境造成破坏。并且天然砂石是不可再生资源，资源日趋枯竭。

与此同时，建筑业产生的废弃混凝土、砖石碎块等的数量也相当巨大。需要巨额的处理费，并且废弃混凝土的堆放或填埋将占用大量土地，还会造成环境污染。为了减少天然砂石骨料的用量，节约资源；同时尽可能利用废弃混凝土。现有技术中出现了利用废弃混凝土、砖石碎块等作为再生骨料添加到混凝土的技术——将废弃混凝土经过破碎、清洗、分级等工序，替代天然骨料配制成新混凝土。已有的研究显示，该产品基本能满足普通混凝土的性能要求，应用要求不高的场合，理论上也具有用于结构工程的可行性。但该产品抗压性能尚可，但普遍存在抗拉性能差的缺陷。所以规模化应用还只是一个设想。

而现有技术中为了提高再生骨料混凝土的抗拉性能，也出现了添加碳纤维、玻纤进行增强；或者添加其他辅助制剂进行加强的技术。但或者配方复杂，材料、加工成本太高；或者效果不够理想；都没能很好的解决工程应用的难题。我国钢铁行业不断发展，钢铁合金渣排放量逐年增加，利用率低，占地广，污染环境严重。相关资料表明，将锰铁合金渣处理好掺入混凝土中能减少普通混凝土中的材料消耗，实现资源的循环再利用，同时能变废为宝，实现双赢。

鉴于上述不足，一种利用合金炉渣作为砂石骨料的水工混凝土，经过物理激发后的水硬性特点制备水泥，有效节约水泥用量、提升改性混凝土的韧性、抗裂性、变形能力、耐久性的改性混凝土是本行业目前急需的。

发明内容

基于上述分析，本发明提供了一种利用合金渣为原材料、合理利用资源，节约水泥用量，提高混凝土的韧性、抗裂性、变形能力、耐久性的改性混凝土及其制备方法，本发明是通过如下方式实施的。

一种合金渣改性混凝土，由如下重量份配比的原料制成：水泥60~70份、合金渣20~40份、粉煤灰5份、外加剂0.5~1.5份、水硬性胶凝材料10~12份、拌合用水10份。

进一步的，该混凝土由如下重量份配比的原料制成：水泥65份、合金渣30份、粉煤灰5份、外加剂1份、水硬性胶凝材料11份、拌合用水8份。

进一步的，所述粉煤灰的化学组成如下：36~46%SiO₂、25~35%Al₂O₃、5%Fe₂O₃、5~9%CaO、0.7~3.7%MgO、0.3~1.0%SO₃。

进一步的，所述合金渣为高碳铬铁合金炉渣骨料。

一种合金渣改性混凝土的制备方法，包括如下步骤：