本發明屬于建筑材料技術領域,涉及一種建筑用結構材料,特別涉及一種摻雜石英石人造石材廢渣的混凝土。
背景技術:
c30混凝土目前在我國建筑領域應用十分廣泛,但由于在配備過程中采用較高的水膠比,容易產生離析、泌水等不良現象,導致硬化后混凝土的耐久性變差,強度容易達不到標準要求,強度等級較低。
近年來,隨著我國人造石材行業的快速發展,人造石材打磨過程中產生的廢渣也日漸增多,但對于石英石人造石材廢渣的再生利用研究則基本處于空白。目前絕大部分石英石人造石材廢渣仍然采用傳統的填埋方式進行處理,既占用較多的土地資源,同時也會對水體和大氣造成污染。
石英石人造石材廢渣的主要成分為二氧化硅(約85%)和硬化不飽和聚酯樹脂(約10%),此外還有少量的牛皮紙碎屑,其顆粒粒徑范圍較大,從幾微米到幾百微米不等,均屬于無活性的物質。而普通水泥混凝土一般摻入各種礦物摻合料用以改善混凝土的性能,礦物摻合料包括有粉煤灰、礦粉等活性礦物摻和料以及石灰石粉、鋼渣等非活性礦物摻和料。石英石人造石材廢渣屬于非活性物質,其粒徑與粉煤灰、礦粉接近,可將其作為非活性礦物摻合料應用到水泥混凝土中。
經實驗證明,石英石人造石材廢渣取代少量水泥時可以得到粘聚性及保水性均較優的混凝土;同時,摻入石英石人造石材廢渣后混凝土后期強度會有所降低,因此可以通過降低其水膠比來保證其后期強度,有利于耐久性的提升。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種摻雜石英石人造石材廢渣的混凝土。該混凝土提供了一種石英石人造石材廢渣的利用方式,同時改善了低強度等級的混凝土容易出現離析、泌水的不良現象,既降低了混凝土的成本,也有利于減少石英石人造石材廢渣對環境的負面影響,實現廢物利用的目標。
一種摻雜石英石人造石材廢渣的混凝土,按重量份數計,包括如下原料組分:
進一步地,所述水泥為p.ⅱ42.5水泥,各項指標符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關規定。
進一步地,所述水為自來水,各項指標符合《混凝土用水標準》中的相關規定。
進一步地,所述河砂為ⅱ區中砂,粒徑≤4.75mm,各項指標符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》中的相關規定。
進一步地,所述石子為粒徑在5-25mm的連續級配碎石,各項指標符合《普通混凝土用石質量標準及檢驗方法》中的相關規定。
進一步地,所述石英石人造石材廢渣為聚酯型石英石人造石材生產過程中產生的廢渣經105℃烘干,并經球磨機球磨20~30min所得的粉狀材料。
進一步地,所述石英石人造石材廢渣的比表面積為200~400m2/kg,表觀密度為1900~2000kg/m3,松散堆積密度為700~850kg/m3,松散空隙率為50~70%,緊密堆積密度為800~950kg/m3,緊密空隙率為50~70%,sio2含量大于85%。
進一步地,所述減水劑為聚羧酸減水劑,固含量為20~30%,減水率為32%~35%。
與現有技術相比,本發明具有如下優點和有益效果:
(1)本發明使用石英石人造石材廢渣作為外摻料取代部分水泥,減少了單方混凝土中水泥用量,降低了混凝土的造價,同時提供了一種利用石英石人造石材廢渣的新思路。
(2)摻入石英石人造石材廢渣會使混凝土后期強度降低,而本發明采用較低的水膠比以保證混凝土的后期強度,有利于提高混凝土的耐久性。
(3)本發明使用石英石人造石材廢渣作為外摻料取代部分水泥,提高了混凝土的粘聚性及保水性,有利于混凝土減少離析、泌水等不良現象的發生,搭配減水劑獲得工作性能優異的混凝土,有利于施工的進行。
(4)本發明摻雜石英石人造石材廢渣的混凝土具有使用方法簡單、原料來源廣泛廉價的優點,有利于促進石英石人造石材廢渣的再生利用,又有利于降低混凝土造價,既創造了生態效益,也獲得了經濟效益。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細地描述,但本發明的實施方式并不限定于以下實施例。
實施例1
摻雜石英石人造石材廢渣的混凝土,按質量配比,包括如下原料組分:
水泥:石英石人造石材廢渣:水:河砂:石子:減水劑=360:40:160:773:1067:6.2;
水泥為p.ⅱ42.5水泥,各項指標符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關規定;
石英石人造石材廢渣為聚酯型石英石人造石材生產過程中產生的廢渣經105℃烘干,并經球磨機球磨30min所得的粉狀材料;石英石人造石材廢渣的比表面積為300m2/kg,表觀密度為1960kg/m3,松散堆積密度為700kg/m3,空隙率為64%,緊密堆積密度為810kg/m3,空隙率為62%,sio2含量為88%;
水為自來水,各項指標符合《混凝土用水標準》中的相關規定;
河砂為ⅱ區中砂,粒徑≤4.75mm,各項指標符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》中的相關規定;
石子為粒徑在5-25mm的連續級配碎石,各項指標符合《普通混凝土用石質量標準及檢驗方法》中的相關規定;
減水劑為聚羧酸減水劑,固含量為26%,減水率為33%。
其中,膠凝材料為水泥和石英石人造石材廢渣的總量,水膠比為0.4,砂率為0.42,減水劑質量為膠凝材料總量的1.6%。
本實施例中石英石人造石材廢渣相對于水泥的摻量為10%(石英石人造石材廢渣等量替代硅酸鹽水泥,即石英石人造石材廢渣占膠凝材料的質量百分比)。
本實施例的混凝土的性能測試結果見表1。
實施例2
摻雜石英石人造石材廢渣的混凝土,按質量配比,包括如下原料組分:
水泥:石英石人造石材廢渣:水:河砂:石子:減水劑=365:47:170:759:1049:6.1;
水泥為p.ⅱ42.5水泥,各項指標符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關規定;
石英石人造石材廢渣為聚酯型石英石人造石材生產過程中產生的廢渣經105℃烘干,并經球磨機球磨25min所得的粉狀材料;石英石人造石材廢渣的比表面積為330m2/kg,表觀密度為1990kg/m3,松散堆積密度為730kg/m3,松散空隙率為58%,緊密堆積密度為880kg/m3,緊密空隙率為52%,sio2含量為87%;
水為自來水,各項指標符合《混凝土用水標準》中的相關規定;
河砂為ⅱ區中砂,粒徑≤4.75mm,各項指標符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》中的相關規定;
石子為粒徑在5-25mm的連續級配碎石,各項指標符合《普通混凝土用石質量標準及檢驗方法》中的相關規定;
減水劑為聚羧酸減水劑,固含量為26%,減水率為34%。
其中,膠凝材料為水泥和石英石人造石材廢渣的總量,水膠比為0.41,砂率為0.42,減水劑質量為膠凝材料總量的1.5%。
本實施例中石英石人造石材廢渣相對于水泥的摻量為12%(石英石人造石材廢渣等量替代硅酸鹽水泥,即石英石人造石材廢渣占膠凝材料的質量百分比)。
本實施例的混凝土的性能測試結果見表1。
實施例3
摻雜石英石人造石材廢渣的混凝土,按質量配比,包括如下原料組分:
水泥:石英石人造石材廢渣:水:河砂:石子:減水劑=350:80:152:785:1083:5.7;
水泥為p.ⅱ42.5水泥,各項指標符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關規定;
石英石人造石材廢渣為聚酯型石英石人造石材生產過程中產生的廢渣經105℃烘干,并經球磨機球磨30min所得的粉狀材料;石英石人造石材廢渣的比表面積為380m2/kg,表觀密度為1930kg/m3,松散堆積密度為700kg/m3,松散空隙率為64%,緊密堆積密度為840kg/m3,緊密空隙率為55%,sio2含量為88%;
水為自來水,各項指標符合《混凝土用水標準》中的相關規定;
河砂為ⅱ區中砂,粒徑≤4.75mm,各項指標符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》中的相關規定;
石子為粒徑在5-25mm的連續級配碎石,各項指標符合《普通混凝土用石質量標準及檢驗方法》中的相關規定;
減水劑為聚羧酸減水劑,固含量為26%,減水率為33%。
其中,膠凝材料為水泥和石英石人造石材廢渣的總量,水膠比為0.4,砂率為0.42,減水劑質量為膠凝材料總量的1.5%。
本實施例中石英石人造石材廢渣相對于水泥的摻量為20%(石英石人造石材廢渣等量替代硅酸鹽水泥,即石英石人造石材廢渣占膠凝材料的質量百分比)。
本實施例的混凝土的性能測試結果見表1。
實施例4
摻雜石英石人造石材廢渣的混凝土,按質量配比,包括如下原料組分:
水泥:石英石人造石材廢渣:水:河砂:石子:減水劑=380:20:160:775:1065:5.8;
水泥為p.ⅱ42.5水泥,各項指標符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關規定;
石英石人造石材廢渣為聚酯型石英石人造石材生產過程中產生的廢渣經105℃烘干,并經球磨機球磨30min所得的粉狀材料;石英石人造石材廢渣的比表面積為300m2/kg,表觀密度為1960kg/m3,松散堆積密度為700kg/m3,松散空隙率為64%,緊密堆積密度為820kg/m3,緊密空隙率為58%,sio2含量為88%;
水為自來水,各項指標符合《混凝土用水標準》中的相關規定;
河砂為ⅱ區中砂,粒徑≤4.75mm,各項指標符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》中的相關規定;
石子為粒徑在5-25mm的連續級配碎石,各項指標符合《普通混凝土用石質量標準及檢驗方法》中的相關規定;
減水劑為聚羧酸減水劑,固含量為26%,減水率為33%。
其中,膠凝材料為水泥和石英石人造石材廢渣的總量,水膠比為0.4,砂率為0.42,減水劑質量為膠凝材料總量的1.5%。
本實施例中石英石人造石材廢渣相對于水泥的摻量為5%(石英石人造石材廢渣等量替代硅酸鹽水泥,即石英石人造石材廢渣占膠凝材料的質量百分比)。
本實施例的混凝土的性能測試結果見表1。
表1實施例1~4的混凝土的性能測試結果(工作性能及抗壓強度數據)
從表1可看出,在混凝土中摻入石英石人造石材廢渣后,保水性和粘聚性均較為優異,搭配減水劑使用可以達到較高的流動性,同時后期強度均達到c30混凝土要求,減少了單方混凝土中水泥用量,降低了混凝土的造價,保證了混凝土的后期強度,有利于促進石英石人造石材廢渣的再生利用,既創造了生態效益,也獲得了經濟效益。
以上對本發明的實施方法作出了說明,但本發明不限于上述實施方法,在所屬技術領域普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。