[发明专利]TBM洞挖渣料在混凝土中的应用、混凝土及其制备

说明书

本申请涉及混凝土领域，具体公开了TBM洞挖渣料在混凝土中的应用、混凝土及其制备。将所述TBM洞挖渣料作为原材料之一应用于混凝土中，制备得到混凝土；以重量份计，所述混凝土的原材料中还包含197‑345份的水泥、148‑190份的水、587‑830份的砂、0‑961份的外掺石，且所述TBM洞挖渣料的添加量为619‑1310份。用TBM洞挖渣料制备得到的混凝土满足中低强度混凝土对于抗压强度的要求，将TBM洞挖渣料作为原材料应用于混凝土中，能够减少TBM洞挖渣料对于环境的破坏，同时缓解目前混凝土天然骨料资源匮乏的问题。

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及TBM洞挖渣料在混凝土中的应用、混凝土及其制备。

背景技术

当前，随着建筑行业的发展，混凝土用天然骨料资源面临日趋枯竭的趋势，急需寻求新的料源，且国内外在工民建行业早已把废弃混凝土、砂浆、砖瓦等作为混凝土再生骨料，用于城市建设中。

随着水利工程施工技术的不断发展，目前TBM隧洞掘进技术已在国际和国内广泛应用于水利水电、交通以及市政工程中。尤其是在长距离隧洞掘进施工中，相对于传统的隧道开挖方法，TBM隧洞掘进施工技术有无可比拟的优势，它能集掘进、衬砌、灌浆于一体，并通过采用电子信息、遥测遥控等先进技术对整个施工作业过程进行制导和监控，使隧道施工过程始终处于可控状态，施工进度快、质量高。2013年以来，山西省在大水网工程输水隧洞施工中，有四个标段采用了TBM隧道掘进技术。

TBM隧洞掘进施工，会产生大量的洞挖渣料(例如按洞径5m计算，每掘进1km就会产生约2.6万m³的渣料，而且采用TBM掘进隧洞长度一般在20～30km)。所产生的大量洞挖渣料，首先会占用大面积土地进行堆放，而且会造成环境污染和生态破坏，若进行渣场治理又要增加工程费用。

申请人发现，如能将洞挖料最大限度地再利用，预期效益十分可观。因此，开发将TBM洞挖渣料应用于混凝土原料中的方法具有重要意义。

发明内容

为了缓解混凝土天然骨料资源匮乏的问题，同时减少TBM洞挖渣料对环境的破坏，本申请提供TBM洞挖渣料在混凝土中的应用、混凝土及其制备。

第一方面，本申请提供一种TBM洞挖渣料在混凝土中的应用，采用如下技术方案：一种TBM洞挖渣料在混凝土中的应用，将所述TBM洞挖渣料作原材料之一应用于混凝土中，制备得到混凝土。

通过采用上述技术方案，能够减少TBM洞挖渣料对于环境的破坏，同时改善处理TBM洞挖渣料成本高的问题；同时，将TBM洞挖渣料变废为宝，应用于混凝土中，能够作为混凝土原材料中的粗骨料，且使得制备得到的混凝土满足C15-C25级别混凝土的要求，能够缓解目前存在的混凝土天然骨料资源匮乏的问题。在解决环境问题的同时，变废为宝，具有可观的预期效益，符合社会发展需求。

申请人发现，将TBM洞挖渣料变废为宝，应用于混凝土原材料中，首先大大减少了因堆渣所占用的土地面积，节约土地资源；而且减少因弃渣对工程区周围环境的破坏，对生态环境进行了有效的保护。既遵循了绿色施工的理念，又有利于形成节约资源和保护环境的空间格局，预期效益十分可观。

可选的，以重量份计，所述混凝土的原料中还包含197-345份的水泥、148-190份的水、587-830份的砂、0-961份的外掺石，且所述TBM洞挖渣料的添加量为619-1310份。

通过采用上述技术方案，使得混凝土的原材料简单、易得、价格便宜。制备得到的混凝土的28d抗压强度范围为19.0-29.4MPa，满足C15-C25级别混凝土对于28d抗压强度的要求。说明，TBM洞挖渣料具有能够作为混凝土粗骨料的潜质。不仅解决了TBM洞挖渣料量大、难以处理、容易造成环境破坏的问题，且提供了一种新型的混凝土粗骨料资源，具有重要的应用价值，满足社会发展需求。

可选的，所述外掺石的粒径为5-25mm。