[发明专利]一种全固废高性能混凝土及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及混凝土制备技术领域，尤其涉及一种全固废高性能混凝土及其制备方法和应用。以重量份计，所述全固废高性能混凝土原料包括以下组分：赤泥20‑60份、矿粉30‑50份、秸秆焚烧灰10‑30份、建筑垃圾300‑650份、减水剂1‑4份、激发剂8‑12份。本发明的全固废高性能混凝土材料具有固废利用率高、早期强度高、和易性好、抗侵蚀及成本低廉等优点，且制作流程简单。另外，本发明的全固废高性能混凝土材料能够大宗利用固废，实现固废资源化利用。

技术领域

本发明涉及混凝土制备技术领域，尤其涉及一种全固废高性能混凝土及其制备方法和应用。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

赤泥是氧化铝冶炼工业生产过程中排出的红色固体粉状废弃物。据估计，全世界每年排放的赤泥量约6000万吨，仅我国氧化铝生产过程中每年排出的赤泥量就达600万吨，全部露天堆存，并且大部分堆场坝体用赤泥构筑。赤泥堆放不仅占用大量土地，耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的碱向地下渗透，造成地下水体和土壤污染。裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，对人类和动植物的生存造成负面影响，恶化生态环境。矿粉是冶炼生铁过程中的工业副产品，是一种潜在的水硬性胶凝材料，其在水泥基材料领域已得到较好应用，但目前矿粉价格呈上涨趋势，控制其掺量或复掺其他低价工业废渣是一种较好的途径。我国是一个农业大国，每年产出大量的农业剩余物--秸秆。据最新资料统计，全国农作物秸秆每年有7亿吨，局世界首位。但是我国目前对这些秸秆的开发利用率还比较低，大量的秸秆在田间焚烧，既造成严重的大气污染，破坏了生态环境，又浪费了宝贵的可再生资源。

2018年我国产生建筑垃圾23.79亿吨，其中进行资源化利用的仅为11893万吨，利用率仅为5％左右。所以最大限度的限制赤泥的产量和危害，提高矿粉及建筑垃圾利用率，切实解决秸秆的利用和污染问题，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。

目前，国内正大力开发节能水泥、碱—矿渣水泥，低需水量水泥等，也取得了巨大的社会、经济与环境效益。目前，已有部分学者将赤泥和矿粉用于高性能混凝土制备领域，中国专利文献CN 110183132 A公开了一种赤泥改性水泥混凝土骨料制备方法，通过将赤泥浆与骨料混合制成了的新型骨料预聚体。中国专利文献CN 110156398 A公开了一种以水泥、矿粉、河沙为原料的高性能混凝土，主要原料是水泥、矿粉、河沙、石灰岩、尾矿、缓凝剂及减水剂等。中国专利文献CN 110194618 A公开了一种以水泥和建筑垃圾为主要原料制备的再生混凝土，具有质量轻、寿命长的优良性能。中国专利文献CN 110092624 A公开了一种以水泥和小麦秸秆灰为主要原料制备的自保温型混凝土，具有保温性能好、生产成本低的特点。

然而，本发明人研究发现：以上方法制备的混凝土材料虽成本较低，一定程度上利用了赤泥、矿粉、建筑垃圾及秸秆焚烧灰，但存在固废利用率低，制备的混凝土凝结时间长、力学强度不足、稳定性较差等不足。

发明内容

针对上述的问题，本发明提出一种全固废高性能混凝土及其制备方法和应用。本发明以赤泥、矿粉、建筑垃圾及秸秆焚烧灰为原料制备混凝土，具有固废利用率高，混凝土早期强度高、和易性好、抗侵蚀的优势。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术手段为：