[发明专利]一种粉煤灰基地聚物改性煤矸石混凝土砌块及其制备方法

说明书

本发明涉及一种粉煤灰基地聚物改性煤矸石混凝土砌块，包括：粉煤灰80‑120份、矿渣40‑65份、水泥180‑220份、水150‑180份、煤矸石粗骨料700‑800份、煤矸石细骨料300‑400份、煤矸石砂240‑320份、水玻璃40‑60份、氢氧化钠4‑8份、减水剂3‑5份。本发明还公开了一种粉煤灰基地聚物改性煤矸石混凝土砌块的制作方法，本发明采用粉煤灰、矿渣、水泥、水、煤矸石粗骨料、煤矸石细骨料、煤矸石砂、水玻璃、氢氧化钠、减水剂份等进行配合，充分利用现有的粉煤灰、矿渣等物料，降低了成本，且在抗冻性能、抗压强度、抗折强度上都十分优越。

技术领域

本发明涉及新型建筑材料技术及固废回收利用技术领域，尤其涉及一种粉煤灰基地聚物改性煤矸石混凝土砌块及其制备方法。

背景技术

煤矸石是在指煤矿建井、开拓掘进、采煤和煤炭洗选等过程中产生干基灰分大于50％的岩石。目前，煤矸石的年排放量相当于煤炭年开采量的10～15％，预计至2020年年产量可达7.3亿吨，累计堆存量50亿吨以上，是我国排放量最大的矿物固体废弃物之一。近几年，随着天然骨料资源的日渐枯竭，以及在国家环境保护相关政策的影响下，天然骨料供应量的大幅减少导致其价格不断上涨，已无法满足正常的混凝土生产需求。本发明将煤矸石破碎后用于制备煤矸石混凝土砌块，是煤矸石资源化利用的有效途径，同时也是减缓天然骨料开采的有效手段。

煤矸石岩石种类较多，力学指标差异性较大，破碎后的煤矸石集料活性低、压碎指标大、吸水率高，致使煤矸石混凝土砌块普遍存在制备工艺不科学、煤矸石集料取代率较低、脆性大、强度不高。常用改性剂主要包括水溶性无机物和有机高分子聚合物等，改性剂具有一定的粘性，对骨料表面进行强化处理后其理化性质发生变化，降低了骨料的吸水率，减小了骨料的压碎指标，采用改性后的骨料制备混凝土可以有效提高其性能，但此类改性剂成本较高。

申请号为“CN201710293324.2”的发明专利公开了一种煤矸石矿渣复合砌块及其制备方法。它由如下重量份数的原料制成：煤矸石50-90份，矿渣100-300 份，尾矿粉15-28份，碱性激发剂5-8份，发泡剂1-5份，植物纤维1-3份，水25-50份。但是该专利方案所采用的组份均是现有且比较昂贵的，而且性能并不是十分优越。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种粉煤灰基地聚物改性煤矸石混凝土砌块及其制备方法，以提高煤矸石混凝土砌块的性能。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种粉煤灰基地聚物改性煤矸石混凝土砌块，包括以下按照重量份的原料：粉煤灰80-120份、矿渣40-65份、水泥180-220份、水150-180份、煤矸石粗骨料700-800份、煤矸石细骨料300-400份、煤矸石砂240-320份、水玻璃40-60 份、氢氧化钠4-8份、减水剂3-5份。

采用粉煤灰、矿渣、水泥、水、煤矸石粗骨料、煤矸石细骨料、煤矸石砂、水玻璃、氢氧化钠、减水剂份等进行配合，充分利用现有的粉煤灰、矿渣等物料，降低了成本，且在抗冻性能、抗压强度、抗折强度上都十分优越。

作为本发明进一步的方案：所述粉煤灰采用电厂优质I级粉煤灰，比表面积大于400㎡/kg。

作为本发明进一步的方案：所述矿渣粉为S95级，比表面积大于400㎡/kg。

作为本发明进一步的方案：所述煤矸石粗骨料为经筛分后粒径为5～10mm、 10～16mm的连续级配煤矸石颗粒进行混合得到。

作为本发明进一步的方案：所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。

作为本发明进一步的方案：所述煤矸石细骨料为筛分后粒径为1.5～5mm的连续级配煤矸石颗粒。

作为本发明进一步的方案：所述煤矸石砂包括粒径为0.5mm～1.5mm的煤矸石颗粒和细度模数为2.3～3.0的河砂。