本發明涉及一種混凝土再生粉微膨脹生態水泥及其制作方法，屬于無機非金屬材料技術領域。
背景技術：
目前，中國正處于大規模的城市化進程中，特別是貴州省貴安新區、高速鐵路和大學城等工程的建設，均需要拆除大量老舊混凝土結構，以及施工過程中產生的不合格廢棄混凝土，這導致廢棄混凝土的產量急劇增加。近幾年，我國每年建筑垃圾的總產量在15.5-24.0億噸之間，其中大部分是廢棄混凝土。這些廢棄混凝土如果不加以合理利用，它的堆存將占用大量的土地資源，并對當地空氣和地下水環境造成污染，這已成為當今不容忽視的資源、社會和環保問題。其次，由于普通硅酸鹽水泥能耗和排放高，致使它的使用受到諸多限制，急需尋找一種替代資源。另外，錳礦是鐵礦、鋁礦之后排在第三的大宗金屬，屬戰略性礦產資源，從鋼鐵、到化工、在到醫藥，錳的應用幾乎涉及到我們生產生活的方方面面。2015年，我國消費錳礦石4000多萬噸，產渣3億多噸；目前，貴州地礦局發現的錳礦床達到6億多噸，占全國的60％以上，可以說是亞洲第一，世界第五，如此多的錳礦一旦開發，將產生近50億噸廢渣。因此，錳渣和廢棄混凝土再生膠凝材料的研制具有巨大的現實意義。
技術實現要素：
本發明的目的是：提供一種混凝土再生粉微膨脹生態水泥及其制作方法在制備砂漿/混凝土上的應用，以解決混凝土再生粉和錳渣不能得到有效利用而造成長期堆積的技術問題。
本發明的技術方案
一種混凝土再生粉微膨脹生態水泥，該微膨脹生態水泥由混凝土再生粉、錳渣、石膏、硅粉、石灰、mgo/cacl2和na2so4原料混合制成。
前述的混凝土再生粉微膨脹生態水泥中，按重量份算，在微膨脹生態水泥的原料中，包括混凝土再生粉40～60份，水泥為15～40分，錳渣為4～15份，石膏為3～5份，石灰為4～12份，硅粉為4～12份，mgo/cacl2為1～5份，na2so41～2份。
前述的混凝土再生粉微膨脹生態水泥中，優選的，當制備32.5級微膨脹生態水泥時，其水泥采用52.5級普通硅酸鹽水泥，按重量份算，其微膨脹生態水泥的原料包括混凝土再生粉40～60份，水泥為25～40分，錳渣為4～10份，石膏為3～5份，石灰為6～12份，硅粉為4～10份，mgo/cacl2為3～5份，na2so41～2份。
前述的混凝土再生粉微膨脹生態水泥中，優選的，當制備32.5級和42.5級微膨脹生態水泥時，其水泥采用52.5級熟料，按重量份算，其微膨脹生態水泥的原料包括混凝土再生粉40～60份，水泥為25～40分，錳渣為6～14份，石膏為3～5份，石灰為4～8份，硅粉為4～12份，mgo/cacl2為1～3份，na2so41～2份。
前述的混凝土再生粉微膨脹生態水泥中，優選的，當制備32.5級、42.5級和52.5級微膨脹生態水泥時，其水泥采用62.5級熟料，按重量份算，其微膨脹生態水泥的原料包括混凝土再生粉40～60份，水泥為15～40分，錳渣為4～15份，石膏為3～5份，石灰為4～8份，硅粉為4～12份，mgo/cacl2為1～3份，na2so41～2份。
一種如混凝土再生粉微膨脹生態水泥的制備方法，包括如下步驟：
1)采用c20～c50的廢棄混凝土，將其破碎、剔除石子，粉磨砂漿顆粒和破碎后的細粉，使其尺寸小于0.075mm。
2)將1)中磨細的混凝土再生粉置于馬弗爐中煅燒，450℃-650℃，保溫時間4.5-6.6h(最優選煅燒溫度為600℃，時間為6h)，煅燒后，在15min內快速風冷備用。
3)稱取水泥、煅燒后的混凝土再生粉、錳渣、石膏、硅粉、石灰、mgo/cacl2和na2so4原料并混合形成混合料，測試其標準稠度，并按混合料：水：砂＝450:225:1350成型砂漿試件。
4)將3)中砂漿試件脫模，在養護室中養護至規定齡期測試其3d、7d和28d的抗壓強度和抗折強度。
5)按3)中的標準稠度成型壓蒸試件，測試其膨脹率。
前述的混凝土再生粉微膨脹生態水泥的制備方法中，步驟4)脫模后的砂漿試件養護條件為：溫度20℃±1℃，濕度rh>95％。
前述的混凝土再生粉微膨脹生態水泥的制備方法中，步驟5)測出脫模后砂漿試件的原始長度，壓蒸后測試試件的膨脹值，進而測試出膨脹率。
與現有技術相比較，本發明將現有廢棄混凝土和錳渣充分利用，并通過適當的調和比例再加入其它原料，形成一個生態且具有微膨脹效果的水泥，既能達到充分利用固體污染物，又使得制成的水泥達到國家標準強度，具有很高的環境效益和經濟效益。
具體實施方式
下面對本發明進一步的詳細說明，但不作為對本發明的任何限制。
實施例一：制備32.5級混凝土再生粉微膨脹生態水泥，各原材料的重量配比：混凝土再生粉40～60份，水泥為25～40分，錳渣為4～10份，石膏為3～5份，石灰為6～12份，硅粉為4～10份，mgo/cacl2為3～5份，na2so41～2份，其中水泥為52.5級普通硅酸鹽水泥。
具體步驟如下：
1)采用c20～c50的廢棄混凝土，破碎、剔除石子，粉磨砂漿顆粒和破碎后的細粉，使其尺寸小于0.075mm。
2)將1)中磨細的混凝土再生粉置于馬弗爐中煅燒，煅溫度為600℃，保溫時間6h，煅燒后，在15min內快速風冷備用。
3)錳渣、石膏、硅粉、石灰在105℃烘干備用。
4)稱取混合料，測試其標準稠度，并按混合料：水：砂＝450:225:1350成型砂漿試件(40mm×40mm×160mm)。成型時分兩層澆筑，每層跳桌振搗60次，刮去多余砂漿磨平、在養護箱中養護1d后拆模，之后放入養護室中養護(溫度為20℃±1℃，濕度rh>95％)至規定齡期測試其3d、7d和28d的抗壓強度和抗折強度。采用標準稠度用水量成型試件(25mm×25mm×280mm)，測試其壓蒸膨脹率。
水泥為25份時，混凝土再生粉為60份時，砂漿3d、7d和28d的抗壓強度為18.9mpa、30.1mpa和36.8mpa；砂漿3d、7d和28d的抗壓強度為3.5mpa、4.4mpa和5.3mpa，壓蒸膨脹率為0.093％。水泥為40份時，混凝土再生粉為50份時，砂漿3d、7d和28d的抗壓強度為25.6mpa、35.8mpa和40.2mpa；砂漿3d、7d和28d的抗壓強度為3.9mpa、4.9mpa和5.6mpa，壓蒸膨脹率為0.105％。因此，上述兩種配比滿足普通硅酸鹽水泥32.5級的要求，且具有一定的膨脹效果。
實施例二：制備32.5級和42.5級混凝土再生粉微膨脹生態水泥，各原材料的重量配比：混凝土再生粉40～60份，水泥為25～40分，錳渣為6～14份，石膏為3～5份，石灰為4～8份，硅粉為4～12份，mgo/cacl2為1～3份，na2so41～2份，其中水泥為52.5級熟料。
具體步驟如下：
1)采用c20～c50的廢棄混凝土，破碎、剔除石子，粉磨砂漿顆粒和破碎后的細粉，使其尺寸小于0.075mm。
2)將1)中磨細的混凝土再生粉置于馬弗爐中煅燒，煅溫度為600℃，保溫時間6h，煅燒后，在15min內快速風冷備用。
3)錳渣、石膏、硅粉、石灰在105℃烘干備用。
4)稱取混合料，測試其標準稠度，并按混合料：水：砂＝450:225:1350成型砂漿試件(40mm×40mm×160mm)。成型時分兩層澆筑，每層跳桌振搗60次，刮去多余砂漿磨平、在養護箱中養護1d后拆模，之后放入養護室中養護(溫度為20℃±1℃，濕度rh>95％)至規定齡期測試其3d、7d和28d的抗壓強度和抗折強度。采用標準稠度用水量成型試件(25mm×25mm×280mm)，測試其壓蒸膨脹率。
水泥為25份時，混凝土再生粉為60份時，砂漿3d、7d和28d的抗壓強度為22.7mpa、32.1mpa和39.9mpa；砂漿3d、7d和28d的抗折強度為3.9mpa、5.1mpa和6.2mpa，壓蒸膨脹率為0.103％。水泥為40份時，混凝土再生粉為50份時，砂漿3d、7d和28d的抗壓強度為27.1mpa、35.6mpa和45.8mpa；砂漿3d、7d和28d的抗折強度為4.2mpa、5.3mpa和6.6mpa，壓蒸膨脹率為0.118％。因此，上述兩種配比滿足普通硅酸鹽水泥32.5級和42.5級的要求，且具有一定的膨脹效果。
實施例三：制備32.5級、42.5級和52.5級混凝土再生粉微膨脹生態水泥，各原材料的重量配比：混凝土再生粉40～60份，水泥為15～40分，錳渣為4～15份，石膏為3～5份，石灰為4～8份，硅粉為4～12份，mgo/cacl2為1～3份，na2so41～2份，其中水泥為62.5級熟料。
具體步驟如下：
1)采用c20～c50的廢棄混凝土，破碎、剔除石子，粉磨砂漿顆粒和破碎后的細粉，使其尺寸小于0.075mm。
2)將1)中磨細的混凝土再生粉置于馬弗爐中煅燒，煅溫度為600℃，保溫時間6h，煅燒后，在15min內快速風冷備用。
3)錳渣、石膏、硅粉、石灰在105℃烘干備用。
4)稱取混合料，測試其標準稠度，并按混合料：水：砂＝450:225:1350成型砂漿試件(40mm×40mm×160mm)。成型時分兩層澆筑，每層跳桌振搗60次，刮去多余砂漿磨平、在養護箱中養護1d后拆模，之后放入養護室中養護(溫度為20℃±1℃，濕度rh>95％)至規定齡期測試其3d、7d和28d的抗壓強度和抗折強度。采用標準稠度用水量成型試件(25mm×25mm×280mm)，測試其壓蒸膨脹率。
水泥為15份時，混凝土再生粉為60份時，砂漿3d、7d和28d的抗壓強度為17.8mpa、25.6mpa和35.7mpa；砂漿3d、7d和28d的抗折強度為3.1mpa、4.2mpa和5.1mpa，壓蒸膨脹率為0.086％。水泥為25份時，混凝土再生粉為60份時，砂漿3d、7d和28d的抗壓強度為19.1mpa、29.3mpa和44.1mpa；砂漿3d、7d和28d的抗折強度為3.3mpa、4.6mpa和5.6mpa，壓蒸膨脹率為0.109％。水泥為40份時，混凝土再生粉為50份時，砂漿3d、7d和28d的抗壓強度為25.9mpa、40.3mpa和53.8mpa；砂漿3d、7d和28d的抗折強度為4.0mpa、5.5mpa和7.1mpa，壓蒸膨脹率為0.133％。因此，上述兩種配比滿足普通硅酸鹽水泥32.5級、42.5級和52.5級的要求，且具有一定的膨脹效果。
綜上所述，以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其效物界定。