【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及混凝土，具體涉及一種利用渣土制備高性能混凝土及其生產(chǎn)工藝。
技術(shù)介紹
1、混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一，是一種重要的建筑材料，廣泛應(yīng)用于建筑、道路、橋梁等領(lǐng)域。傳統(tǒng)意義上的混凝土是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱，是指利用膠凝材料、粗骨料、細(xì)骨料、水，以及必要時(shí)加入的外加劑和摻合料按一定比例配制，經(jīng)均勻攪拌，密實(shí)成型，養(yǎng)護(hù)硬化而成成的一種人造石材。
2、混凝土是凝膠漿體和骨料在攪拌中拋揚(yáng)、運(yùn)動分散，并在重力作用下均勻分布重組，膠凝材料與水反應(yīng)形成膠凝體填充骨料間空隙，但骨料往往會阻礙膠凝漿液的均勻充分填充空隙。目前混凝土配合比設(shè)計(jì)方法是在混合料滿足施工流動性、和易性及混合料凝固并達(dá)到一定齡期后滿足強(qiáng)度、耐久性的前提下，通過體積重量百分比法計(jì)算。并且混凝土材料使用時(shí)需要考慮骨料強(qiáng)度、壓碎指標(biāo)及級配關(guān)系。現(xiàn)有的骨料選擇的粗骨料、細(xì)骨料都是具有明確粒徑的。
3、上述方法則無法針對弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化巖石及各類棄土，也就是使得棄土無法用于混凝土的制備，為環(huán)保和提高資源的利用率，本專利技術(shù)提出渣土混凝土生產(chǎn)的配合比理論及生產(chǎn)工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、（一）解決的技術(shù)問題
2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種利用渣土制備高性能混凝土及其生產(chǎn)工藝，解決
技術(shù)介紹
中提出的至少一個(gè)技術(shù)問題。
3、（二）技術(shù)方案
4、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：
5、第一方面提供一種利
6、其中水泥、渣土、活性劑以及水的重量份配比為；
7、其中，為單位體積渣土的重量，為渣土的空隙體積中填充水泥的重量，為水泥的空隙體積中填充活性劑的重量，為基于所用渣土、水泥和活性劑的比表面積確定水的重量。
8、優(yōu)先的，所述渣土的空隙體積中填充水泥的重量根據(jù)如下公式計(jì)算：
9、；
10、其中，公式中為渣土單位空隙體積；為水泥容重。
11、優(yōu)先的，所述渣土單位空隙體積根據(jù)如下公式計(jì)算：
12、；
13、其中，為渣土粒徑所占百分比含量；為渣土粒徑；為渣土粒徑種類，i=1,2,3,4·········n1。
14、優(yōu)先的，所述單位體積渣土容重根據(jù)如下公式計(jì)算：
15、；
16、其中為渣土含水率，為渣土容重。
17、優(yōu)先的，所述水泥的空隙體積中填充活性劑的重量根據(jù)如下公式計(jì)算：
18、；
19、其中為水泥用量中的空隙體積，為活性劑容重。
20、優(yōu)先的，所述泥用量中的空隙體積根據(jù)如下公式計(jì)算：
21、；
22、其中，；為水泥粒；為水泥粒徑百分比含量；為水泥粒徑種類，i=1,2,3,4·········。
23、優(yōu)先的，所述基于所用渣土、水泥和活性劑的比表面積確定水的重量的具體方法為：
24、；
25、為所需包裹水量；渣土容重；為渣土含水率。
26、優(yōu)先的，所需包裹水量根據(jù)如下公式計(jì)算：
27、；
28、其中為所有顆粒的總表面積；為表面積水膜平均厚度；為水的容重；
29、所有顆粒的總表根據(jù)如下公式計(jì)算：
30、；
31、其中為渣土表面積；為填充渣土空隙所用的水泥的表面積；為填充水泥空隙所用活性劑的表面積。
32、優(yōu)先的，；
33、；
34、；
35、其中，為活性劑種類，i=1,2,3,4·········；為活性劑粒子徑；為活性劑百分比含量；為水泥用量中的空隙體積；為渣土單位空隙體積。
36、優(yōu)先的，所述渣土包括強(qiáng)風(fēng)化巖、全風(fēng)化巖石，其顆粒度為mm級以下。
37、優(yōu)先的，所述活性劑為巖漿巖石粉、沉積石粉、變質(zhì)巖石粉、黃土、粘土、粉土、高嶺土、偏高嶺土、粉煤灰、硅灰中的一種或多種混合物。
38、第二方面，還提供利用渣土制備高性能混凝土的生產(chǎn)工藝，其所述生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
39、步驟s1：確定渣土類型，并測量所用渣土容重、渣土含水率、渣土的顆粒度，并且確定不同渣土粒徑和百分比含量；
40、確定水泥類型，并測量水泥容重、水泥的顆粒，并確定不同水泥粒徑和百分比含量；
41、確定活性劑類型，測量出活性劑的容重、活性劑顆粒度，以及不同活性劑粒子徑和百分比含量為；
42、步驟s2：根據(jù)空隙體積填充理論法進(jìn)行計(jì)算：
43、渣土的單位體積重量，設(shè)定單位渣土中的空隙體積中全部填滿水泥，則單位體積渣土中需要水泥重量是單位體積渣土中的空隙體積與水泥容重的乘積；
44、設(shè)定水泥的空隙體積中填滿活性劑，則需要活性劑重量為是水泥用量中的空隙體積與活性劑的容重的乘積；
45、計(jì)算所用渣土、水泥、活性劑的比表面積，根據(jù)計(jì)算出的比表面積，設(shè)定所有固體顆粒表面被水分子包裹1～20nm所需用水量，水的密度按照1kg/dm3計(jì)算，得到水的重量；
46、步驟s3：按照水泥、渣土、活性劑以及水的重量份配比為，準(zhǔn)備原料組份，并將上述組份依次添加至攪拌設(shè)備中，采用偏心攪拌、振動攪拌和負(fù)壓攪拌的耦合攪拌；
47、其中，攪拌轉(zhuǎn)速為1500-2500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3-5分鐘；再開啟攪拌缸中的真空抽負(fù)壓開關(guān)，邊抽真空邊保證攪拌速度進(jìn)行偏心攪拌和振動攪拌，控制真空壓力表至0.01～0.09mpa，攪拌3-5分鐘停止攪拌。
48、（三）有益效果
49、本專利技術(shù)提供了一種利用渣土制備高性能混凝土及其生產(chǎn)工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
50、（1）本專利技術(shù)是采用水泥膠凝材料與渣土、水等材料通過特殊的混合攪拌方式，形成滿足混凝土使用中的工作性能、物理化學(xué)性能、耐久性能和力學(xué)性能的渣土混凝土，渣土混凝土中不再必須黃砂、碎石，而是選用渣土包括各類強(qiáng)風(fēng)化巖、全風(fēng)化巖石均可作為顆粒料形成混凝土。通過是采用單位體積的空隙體積填充法計(jì)算混凝土配合比；使用亞微米或納米級無機(jī)填充材料密實(shí)孔隙和作為在顆粒間起到“滾珠”滑動的作用，提高混凝土工作性能。
51、（2）采用偏心攪拌、振動攪拌和負(fù)壓攪拌的耦合攪拌工藝，可以更加均勻地分散和耦合密實(shí)混凝土的膠凝態(tài)混合料，提高混凝土的耐久性能、力學(xué)性能等各項(xiàng)指標(biāo)，有效克服混凝土的質(zhì)量缺陷。
52、（3）無機(jī)活性劑為亞微米或納米級的巖漿巖石粉、沉積石粉、變質(zhì)巖石粉、黃土、粘土、粉土、高嶺土、偏高嶺土、粉煤灰、硅灰、凹凸棒土、煅燒鋁礬土、煅燒石膏粉中的一種或多種混合物形成提高工作性能的“滾珠”和固化中防止體積干縮的微膨脹化合反應(yīng)固化結(jié)合填充物。
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1.一種利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于，所述高性能混凝土包括水泥、渣土、活性劑以及水；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述渣土的空隙體積中填充水泥的重量根據(jù)如下公式計(jì)算：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述渣土單位空隙體積根據(jù)如下公式計(jì)算：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述單位體積渣土容重根據(jù)如下公式計(jì)算：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述水泥的空隙體積中填充活性劑的重量根據(jù)如下公式計(jì)算：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述泥用量中的空隙體積根據(jù)如下公式計(jì)算：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述基于所用渣土、水泥和活性劑的比表面積確定水的重量的具體方法為：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所需包裹水量根據(jù)如下公式計(jì)算：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述利用渣土制備的
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述渣土包括強(qiáng)風(fēng)化巖、全風(fēng)化巖石，其顆粒度為mm級以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述活性劑為巖漿巖石粉、沉積石粉、變質(zhì)巖石粉、黃土、粘土、粉土、高嶺土、偏高嶺土、粉煤灰、硅灰中的一種或多種混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一所述利用渣土制備高性能混凝土的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于，所述高性能混凝土包括水泥、渣土、活性劑以及水；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述渣土的空隙體積中填充水泥的重量根據(jù)如下公式計(jì)算：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述渣土單位空隙體積根據(jù)如下公式計(jì)算：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述單位體積渣土容重根據(jù)如下公式計(jì)算：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述水泥的空隙體積中填充活性劑的重量根據(jù)如下公式計(jì)算：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述利用渣土制備的高性能混凝土，其特征在于：所述泥用量中的空隙體積根據(jù)如下公式計(jì)算：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用渣土制備...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮守中，冒衛(wèi)星，徐移旺，戴斌，
申請(專利權(quán))人：安徽中益新材料科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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