CN107244851A - 一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土。该混凝土按重量份数计，包括如下原料组分：水泥320~400份，水150‑180份，河砂759‑800份，石子1000‑1100份，石英石人造石材废渣20‑80份，减水剂5.5‑6.4份。本发明使用石英石人造石材废渣作为外掺料取代部分水泥，减少了单方混凝土中水泥用量，同时采用较低的水胶比以保证混凝土的后期强度，提高了混凝土的粘聚性及保水性，有利于混凝土减少离析、泌水等不良现象的发生，促进石英石人造石材废渣的再生利用，又有利于降低混凝土造价，既创造了生态效益，也获得了经济效益。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种建筑用结构材料，特别涉及一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土。
背景技术
C30混凝土目前在我国建筑领域应用十分广泛，但由于在配备过程中采用较高的水胶比，容易产生离析、泌水等不良现象，导致硬化后混凝土的耐久性变差，强度容易达不到标准要求，强度等级较低。
近年来，随着我国人造石材行业的快速发展，人造石材打磨过程中产生的废渣也日渐增多，但对于石英石人造石材废渣的再生利用研究则基本处于空白。目前绝大部分石英石人造石材废渣仍然采用传统的填埋方式进行处理，既占用较多的土地资源，同时也会对水体和大气造成污染。
石英石人造石材废渣的主要成分为二氧化硅(约85％)和硬化不饱和聚酯树脂(约10％)，此外还有少量的牛皮纸碎屑，其颗粒粒径范围较大，从几微米到几百微米不等，均属于无活性的物质。而普通水泥混凝土一般掺入各种矿物掺合料用以改善混凝土的性能，矿物掺合料包括有粉煤灰、矿粉等活性矿物掺和料以及石灰石粉、钢渣等非活性矿物掺和料。石英石人造石材废渣属于非活性物质，其粒径与粉煤灰、矿粉接近，可将其作为非活性矿物掺合料应用到水泥混凝土中。
经实验证明，石英石人造石材废渣取代少量水泥时可以得到粘聚性及保水性均较优的混凝土；同时，掺入石英石人造石材废渣后混凝土后期强度会有所降低，因此可以通过降低其水胶比来保证其后期强度，有利于耐久性的提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土。该混凝土提供了一种石英石人造石材废渣的利用方式，同时改善了低强度等级的混凝土容易出现离析、泌水的不良现象，既降低了混凝土的成本，也有利于减少石英石人造石材废渣对环境的负面影响，实现废物利用的目标。
一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，按重量份数计，包括如下原料组分：
进一步地，所述水泥为P.Ⅱ42.5水泥，各项指标符合《通用硅酸盐水泥》中的相关规定。
进一步地，所述水为自来水，各项指标符合《混凝土用水标准》中的相关规定。
进一步地，所述河砂为Ⅱ区中砂，粒径≤4.75mm，各项指标符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中的相关规定。
进一步地，所述石子为粒径在5-25mm的连续级配碎石，各项指标符合《普通混凝土用石质量标准及检验方法》中的相关规定。
进一步地，所述石英石人造石材废渣为聚酯型石英石人造石材生产过程中产生的废渣经105℃烘干，并经球磨机球磨20～30min所得的粉状材料。
进一步地，所述石英石人造石材废渣的比表面积为200～400m2/kg，表观密度为1900～2000kg/m3，松散堆积密度为700～850kg/m3，松散空隙率为50～70％，紧密堆积密度为800～950kg/m3，紧密空隙率为50～70％，SiO2含量大于85％。
进一步地，所述减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为20～30％，减水率为32％～35％。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明使用石英石人造石材废渣作为外掺料取代部分水泥，减少了单方混凝土中水泥用量，降低了混凝土的造价，同时提供了一种利用石英石人造石材废渣的新思路。
(2)掺入石英石人造石材废渣会使混凝土后期强度降低，而本发明采用较低的水胶比以保证混凝土的后期强度，有利于提高混凝土的耐久性。
(3)本发明使用石英石人造石材废渣作为外掺料取代部分水泥，提高了混凝土的粘聚性及保水性，有利于混凝土减少离析、泌水等不良现象的发生，搭配减水剂获得工作性能优异的混凝土，有利于施工的进行。
(4)本发明掺杂石英石人造石材废渣的混凝土具有使用方法简单、原料来源广泛廉价的优点，有利于促进石英石人造石材废渣的再生利用，又有利于降低混凝土造价，既创造了生态效益，也获得了经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细地描述，但本发明的实施方式并不限定于以下实施例。
实施例1
掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，按质量配比，包括如下原料组分：
水泥：石英石人造石材废渣：水：河砂：石子：减水剂＝360:40:160:773:1067:6.2；
水泥为P.Ⅱ42.5水泥，各项指标符合《通用硅酸盐水泥》中的相关规定；
石英石人造石材废渣为聚酯型石英石人造石材生产过程中产生的废渣经105℃烘干，并经球磨机球磨30min所得的粉状材料；石英石人造石材废渣的比表面积为300m2/kg，表观密度为1960kg/m3，松散堆积密度为700kg/m3，空隙率为64％，紧密堆积密度为810kg/m3，空隙率为62％，SiO2含量为88％；
水为自来水，各项指标符合《混凝土用水标准》中的相关规定；
河砂为Ⅱ区中砂，粒径≤4.75mm，各项指标符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中的相关规定；
石子为粒径在5-25mm的连续级配碎石，各项指标符合《普通混凝土用石质量标准及检验方法》中的相关规定；
减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为26％，减水率为33％。
其中，胶凝材料为水泥和石英石人造石材废渣的总量，水胶比为0.4，砂率为0.42，减水剂质量为胶凝材料总量的1.6％。
本实施例中石英石人造石材废渣相对于水泥的掺量为10％(石英石人造石材废渣等量替代硅酸盐水泥，即石英石人造石材废渣占胶凝材料的质量百分比)。
本实施例的混凝土的性能测试结果见表1。
实施例2
掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，按质量配比，包括如下原料组分：
水泥：石英石人造石材废渣：水：河砂：石子：减水剂＝365:47:170:759:1049:6.1；
水泥为P.Ⅱ42.5水泥，各项指标符合《通用硅酸盐水泥》中的相关规定；
石英石人造石材废渣为聚酯型石英石人造石材生产过程中产生的废渣经105℃烘干，并经球磨机球磨25min所得的粉状材料；石英石人造石材废渣的比表面积为330m2/kg，表观密度为1990kg/m3，松散堆积密度为730kg/m3，松散空隙率为58％，紧密堆积密度为880kg/m3，紧密空隙率为52％，SiO2含量为87％；
水为自来水，各项指标符合《混凝土用水标准》中的相关规定；
河砂为Ⅱ区中砂，粒径≤4.75mm，各项指标符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中的相关规定；
石子为粒径在5-25mm的连续级配碎石，各项指标符合《普通混凝土用石质量标准及检验方法》中的相关规定；
减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为26％，减水率为34％。
其中，胶凝材料为水泥和石英石人造石材废渣的总量，水胶比为0.41，砂率为0.42，减水剂质量为胶凝材料总量的1.5％。
本实施例中石英石人造石材废渣相对于水泥的掺量为12％(石英石人造石材废渣等量替代硅酸盐水泥，即石英石人造石材废渣占胶凝材料的质量百分比)。
本实施例的混凝土的性能测试结果见表1。
实施例3
掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，按质量配比，包括如下原料组分：
水泥：石英石人造石材废渣：水：河砂：石子：减水剂＝350:80:152:785:1083:5.7；
水泥为P.Ⅱ42.5水泥，各项指标符合《通用硅酸盐水泥》中的相关规定；
石英石人造石材废渣为聚酯型石英石人造石材生产过程中产生的废渣经105℃烘干，并经球磨机球磨30min所得的粉状材料；石英石人造石材废渣的比表面积为380m2/kg，表观密度为1930kg/m3，松散堆积密度为700kg/m3，松散空隙率为64％，紧密堆积密度为840kg/m3，紧密空隙率为55％，SiO2含量为88％；
水为自来水，各项指标符合《混凝土用水标准》中的相关规定；
河砂为Ⅱ区中砂，粒径≤4.75mm，各项指标符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中的相关规定；
石子为粒径在5-25mm的连续级配碎石，各项指标符合《普通混凝土用石质量标准及检验方法》中的相关规定；
减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为26％，减水率为33％。
其中，胶凝材料为水泥和石英石人造石材废渣的总量，水胶比为0.4，砂率为0.42，减水剂质量为胶凝材料总量的1.5％。
本实施例中石英石人造石材废渣相对于水泥的掺量为20％(石英石人造石材废渣等量替代硅酸盐水泥，即石英石人造石材废渣占胶凝材料的质量百分比)。
本实施例的混凝土的性能测试结果见表1。
实施例4
掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，按质量配比，包括如下原料组分：
水泥：石英石人造石材废渣：水：河砂：石子：减水剂＝380:20:160:775:1065:5.8；
水泥为P.Ⅱ42.5水泥，各项指标符合《通用硅酸盐水泥》中的相关规定；
石英石人造石材废渣为聚酯型石英石人造石材生产过程中产生的废渣经105℃烘干，并经球磨机球磨30min所得的粉状材料；石英石人造石材废渣的比表面积为300m2/kg，表观密度为1960kg/m3，松散堆积密度为700kg/m3，松散空隙率为64％，紧密堆积密度为820kg/m3，紧密空隙率为58％，SiO2含量为88％；
水为自来水，各项指标符合《混凝土用水标准》中的相关规定；
河砂为Ⅱ区中砂，粒径≤4.75mm，各项指标符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中的相关规定；
石子为粒径在5-25mm的连续级配碎石，各项指标符合《普通混凝土用石质量标准及检验方法》中的相关规定；
减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为26％，减水率为33％。
其中，胶凝材料为水泥和石英石人造石材废渣的总量，水胶比为0.4，砂率为0.42，减水剂质量为胶凝材料总量的1.5％。
本实施例中石英石人造石材废渣相对于水泥的掺量为5％(石英石人造石材废渣等量替代硅酸盐水泥，即石英石人造石材废渣占胶凝材料的质量百分比)。
本实施例的混凝土的性能测试结果见表1。
表1实施例1～4的混凝土的性能测试结果(工作性能及抗压强度数据)
从表1可看出，在混凝土中掺入石英石人造石材废渣后，保水性和粘聚性均较为优异，搭配减水剂使用可以达到较高的流动性，同时后期强度均达到C30混凝土要求，减少了单方混凝土中水泥用量，降低了混凝土的造价，保证了混凝土的后期强度，有利于促进石英石人造石材废渣的再生利用，既创造了生态效益，也获得了经济效益。
以上对本发明的实施方法作出了说明，但本发明不限于上述实施方法，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (8)
1.一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，其特征在于，按重量份数计，包括如下原料组分：
水泥 320~400份；
水 150-180份；
河砂 759-800份；
石子 1000-1100份；
石英石人造石材废渣 20-80份；
减水剂 5.5-6.4份。
2.根据权利要求1所述的一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，其特征在于，所述水泥为P.Ⅱ42.5水泥，各项指标符合《通用硅酸盐水泥》中的相关规定。
3.根据权利要求1所述的一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，其特征在于，所述水为自来水，各项指标符合《混凝土用水标准》中的相关规定。
4.根据权利要求1所述的一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，其特征在于，所述河砂为Ⅱ区中砂，粒径≤4.75mm，各项指标符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中的相关规定。
5.根据权利要求1所述的一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，其特征在于，所述石子为粒径在5-25mm的连续级配碎石，各项指标符合《普通混凝土用石质量标准及检验方法》中的相关规定。
6.根据权利要求1所述的一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，其特征在于，所述石英石人造石材废渣为聚酯型石英石人造石材生产过程中产生的废渣经105℃烘干，并经球磨机球磨20~30min所得的粉状材料。
7.根据权利要求1所述的一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，其特征在于，所述石英石人造石材废渣的比表面积为200~400 m2/kg，表观密度为1900~2000 kg/m3，松散堆积密度为700~850kg/m3，松散空隙率为50~70%，紧密堆积密度为800~950kg/m3，紧密空隙率为50~70%，SiO2含量大于85%。
8.根据权利要求1所述的一种掺杂石英石人造石材废渣的混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为20~30%，减水率为32%~35%。
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