CN112250378A - 一种碾压混凝土及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种碾压混凝土及其生产工艺。本申请的碾压混凝土主要由如下重量份数的原料制成：水泥300‑320份、细集料580‑625份、粗集料890‑950份、钢渣粉100‑125份、减水剂8‑15份、水110‑125份；所述粗集料由重量比为10‑15:35‑50:20‑30的熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石组成，所述粗粒再生集料由建筑垃圾制成。本申请的碾压混凝土具有较高的后期强度，还具有较低的收缩率。
Description
技术领域
本申请涉及混凝土技术领域，更具体地说，涉及一种碾压混凝土及其生产工艺。
背景技术
混凝土在建筑工程中应用非常广泛，根据具体应用领域的不同，混凝土可以分为很多种类。碾压混凝土是一种用水量较少、坍落度较低的干硬性混凝土，具有施工快速、工期短、节省水泥用量、单位用水量少、干缩小、初期强度高等优点，碾压混凝土施工时常利用碾压机械进行碾压施工。由于其水泥用量小，有利于混凝土温控防裂和机械化作业，常用于混凝土需求量非常大的工程，如水利工程等。
碾压混凝土对粗骨料的要求并不太高，但是，由于碾压混凝土的用量非常大，导致混凝土成本在工程整体成本中仍然占了较高的比重。为了降低碾压混凝土的成本，通常会采用部分工业或工程废料来替代部分粗骨料或者细骨料。
申请公布号为CN110963767A的中国发明专利公开了一种碾压混凝土，碾压混凝土包括5-10质量份的硅酸盐水泥、10-15质量份的转炉钢渣粉、10-15质量份的粒径为1-5mm的建筑垃圾、60-75质量份的粒径为5-25mm的建筑垃圾以及水泥和钢渣粉用量0.2-0.3倍的水。该碾压混凝土中采用了较大量的转炉钢渣和建筑垃圾，大大降低了碾压混凝土的成本。
针对上述的相关技术，发明人认为该碾压混凝土的抗压强度有待提高，难以满足大型工程的需要。
发明内容
为了提高碾压混凝土的强度，本申请提供一种碾压混凝土及其生产工艺。
第一方面，本申请提供的一种碾压混凝土采用如下的技术方案：
一种碾压混凝土，主要由如下重量份数的原料制成：水泥300-320份、细集料580-625份、粗集料890-950份、钢渣粉100-125份、减水剂8-15份、水110-125份；所述粗集料由重量比为10-15:35-50:20-30的熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石组成，所述粗粒再生集料由建筑垃圾制成。
通过采用上述技术方案，本申请的碾压混凝土中将熔剂灰岩碎石、砂岩碎石与粗粒再生集料混合组成混合粗集料，既保证了混凝土的强度，又降低了混凝土的整体成本。
优选的，所述碾压混凝土主要由如下重量份数的原料制成：水泥310-320份、细集料605-625份、粗集料920-950份、钢渣粉115-125份、减水剂10-15份、水120-125份；所述粗集料由重量比为10-15:40-50:25-30的熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石组成，所述粗粒再生集料由建筑垃圾制成。
通过采用上述技术方案，对碾压混凝土的组成进行了优化，使各原料之间充分发挥作用，相互协同，进一步提高碾压混凝土的强度。
优选的，所述熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石的粒径之比为16-19:26.5-31.5:19-26.5。
通过采用上述技术方案，熔剂灰岩的粒径较小，粗粒再生集料的粒径最大，砂岩的粒径介于二者之间，熔剂灰岩碎石填充在其他粗集料颗粒之间，可以充分利用熔剂灰岩的高抗压性和粘附性，提高粗集料之间的稳定性。砂岩的抗压能力稍弱，但是抗剪力较强，与另外两种粗集料配合能够提高粗集料的整体力学性能。
优选的，所述粗粒再生集料由建筑废料经过破碎、除杂、磨圆、分级得到；所述建筑废料为混凝土废料、黏土砖废料中的至少一种。
通过采用上述技术方案，粗粒再生集料经过破碎、除杂、磨圆后，粗粒再生集料的颗粒更加圆润，不易在使用过程中发生掉棱、碎裂等现象，减少了混凝土出现裂缝的几率，也提高了碾压混凝土的强度。
优选的，所述建筑废料由混凝土废料、黏土砖废料按照重量比4-5:1组成。
通过采用上述技术方案，建筑废料采用了较多的混凝土废料和较少的黏土废料，混凝土废料保证了粗粒再生集料的强度，黏土砖废料具有一定的吸水性能，能够在混凝土中固定少量水分，在一定程度上减少混凝土失水时的收缩。
优选的，所述原料还包括45-65重量份的莫来石粉。
通过采用上述技术方案，加入莫来石粉，可以利用其低收缩性能，进一步降低混凝土的收缩率。
优选的，所述原料还包括10-18重量份的铅锌尾矿。
通过采用上述技术方案，铅锌尾矿中含有较多的氧化硅和氧化铝成分，在碱性环境中能够生成粘性较强的凝胶物质，分布在集料颗粒之间，进一步提高了混凝土的整体结合强度。
第二方面，本申请提供的碾压混凝土的生产工艺采用如下的技术方案：
一种上述的碾压混凝土的生产工艺，包括如下步骤：
1)将水泥、钢渣粉与水混合均匀制得水泥浆；
将粗集料与水泥浆混合均匀制得预混料；
2)将预混料与细集料、减水剂混合均匀，即得。
通过采用上述技术方案，将水泥、钢渣粉先与水混合制成水泥浆，再与粗集料混合均匀，能够使水泥浆粘附包裹在粗集料的表面，有利于各原料之间充分混合均匀。
优选的，步骤1)中将粗集料与水泥浆混合均匀是将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石干拌混合均匀，然后与水泥浆混合均匀。
通过采用上述技术方案，将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石干拌混合均匀，可以将三者充分混合，减少了粗集料先与水混合后其中的粘性成分将部分集料粘结在一起不易分散的现象。
优选的，粗粒再生集料由包括如下步骤的方法制得：将建筑垃圾破碎，然后在圆筒筛中以300-500rpm的转速筛20-30min，取筛上物进行筛分即为粗粒再生集料。
通过采用上述技术方案，将混凝土废料进行破碎，在圆筒筛中进行转动筛分，能够将大颗粒的混凝土废料的边角、凸棱抹掉，使其变为更加圆润的颗粒。
综上所述，本申请具有以下有益效果
1、本申请的碾压混凝土采用熔剂灰岩、粗粒再生集料、砂岩混合作为粗集料，能够利用不同的粗集料的特点，提高粗集料的整体强度，还能够提高粗集料之间以及与其他原料之间的结合力，增加了碾压混凝土的强度，降低了混凝土的收缩率。
2、本申请的碾压混凝土的生产工艺中，粗粒再生集料采用建筑垃圾废料经过圆筒筛进行筛分，利用筛分过程中筛网对建筑垃圾废料颗粒的磨圆，得到了颗粒更加均匀、形貌更加规则的粗粒再生集料，减少了粗粒再生集料在使用过程中的破碎、掉棱现象，进一步提高了混凝土的整体力学性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的碾压混凝土主要由如下重量份数的原料制成：水泥300-320份、细集料580-625份、粗集料890-950份、钢渣粉100-125份、减水剂8-15份、水110-125份；粗集料由重量比为10-15:35-50:20-30的熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石组成，粗粒再生集料由建筑垃圾制成。
优选的，粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比15:50:30组成。优选的，粗集料的粒径为16-31.5mm。进一步优选的，熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。
水泥优选为PO42.5普通硅酸盐水泥。
细集料由天然砂和细粒再生集料以重量比2-3:1组成。优选的，细集料由天然砂与细粒再生集料以重量比3:1组成。天然砂和细粒再生集料的粒径均为1.18-2.36mm。细粒再生集料由建筑垃圾制成。
钢渣粉的比表面积为300-450m2/kg。优选为450m2/kg。进一步优选的，原料还包括煤矸石20-30重量份。煤矸石的粒径优选为0.5-1mm。优选为1mm。
进一步优选的，原料还包括聚氨酯预聚体15-25重量份。进一步优选的，原料还包括二羟甲基丙酸6-10重量份。进一步优选的，原料还包括增强纤维5-10重量份。增强纤维优选为聚氨酯纤维。进一步优选的，增强纤维的长度为15mm。进一步优选的，原料还包括VAE(醋酸乙烯-乙烯共聚物)乳液25-35重量份。优选的，VAE乳液的固含量为55％，粘度为2500mPa·s。
聚氨酯预聚体由甲苯-2,4-二异氰酸酯与聚丙二醇聚合反应制得，反应时，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为1-2:1。优选的，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为2:1。
优选的，莫来石粉的粒径为150-300μm。铅锌尾矿的粒径为4.75-9.5mm。优选为4.75mm。优选的，减水剂为聚羧酸减水剂。
将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比4-5:1加入孔径为26.5mm的圆筒筛中以300-500rpm的转速筛20-30min得到再生筛上物和再生筛下物。将再生筛上物过31.5mmm筛得到的筛下物即为粗粒再生集料。将再生筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛上物得到细粒再生集料。
本申请的碾压混凝土的生产工艺包括如下步骤：1)将水泥、钢渣粉与水混合均匀制得水泥浆；将粗集料与水泥浆混合均匀制得预混料；2)将预混料与细集料、减水剂混合均匀，即得。
步骤1)中将水泥、钢渣粉与水混合均匀是将水泥、钢渣粉干拌混合均匀，然后再与水混合均匀。将水泥、钢渣粉干拌混合均匀是搅拌2-3min。再与水混合是以180-200rpm的转速搅拌1-2min。
步骤1)中将粗集料与水泥浆混合均匀是将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石干拌混合均匀，然后与水泥浆混合均匀。将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石干拌混合均匀是搅拌3-5min。然后与水泥浆混合均匀是以以60-80rpm的转速搅拌1-2min。进一步优选的，将粗集料与聚氨酯预聚体、二羟甲基丙酸混合以30rpm的转速搅拌3min；然后加入水泥浆混合均匀。进一步优选的，在将粗集料与聚氨酯预聚体、二羟甲基丙酸混合时还加入VAE乳液。进一步优选的，将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石干拌混合时还加入铅锌尾矿。
粗粒再生集料由包括如下步骤的方法制得：将建筑垃圾破碎，然后在圆筒筛中以300-500rpm的转速筛20-30min，取筛上物进行筛分即为粗粒再生集料。圆筒筛的筛孔直径为26.5mm。进一步优选的，粗粒再生集料是将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比4-5:1加入圆筒筛中以300-500rpm的转速筛20-30min，取筛上物进行筛分即为粗粒再生集料。进一步优选的，粗粒再生集料是将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比5:1加入圆筒筛中以500rpm的转速筛20min，取筛上物进行筛分即为粗粒再生集料。进一步优选的，圆筒筛中以300-500rpm的转速筛20-30min后，取筛下物进行筛分得到细粒再生集料。进一步优选的，将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比5:1加入26.5mm的圆筒筛中以500rpm的转速筛20min得到再生筛上物和再生筛下物。将再生筛上物过31.5mmm筛得到的筛下物即为粗粒再生集料。将再生筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛上物得到细粒再生集料。
步骤2)中将预混料与细集料、减水剂混合均匀是以30-50rpm的转速搅拌3-5min。
步骤2)中制得的拌合料运至施工区域，分层摊铺，压实。分层摊铺包括依次进行卸料，平仓，压实，得到压实混凝土层，然后在压实混凝土层上再进行卸料，平仓，压实，以此类推。每一层平仓后的拌合料层的厚度为35-50cm。压实混凝土层的厚度为30-45cm。在得到上一层压实混凝土层后再进行卸料前，先在上一层压实混凝土层上摊铺一层水泥砂浆。
碾压包括依次进行的初压、复压、终压，初压的速度为1-1.5km/h，复压的速度为1.5-2km/h，终压的速度为3-4km/h。
优选的，水泥砂浆由质量比为1:2:1的水、水泥、天然砂混合制成。
优选的，圆筒筛包括轴线水平设置的圆筒状筛网，圆筒状筛网由截面为圆形或矩形的钢丝编织而成。
实施例1
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥300.0kg、细集料580.0kg、粗集料890.0kg、钢渣粉100.0kg、减水剂8.0kg、水110.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。细集料为天然砂，粒径为1.18-2.36mm。粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比10:35:20组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。粗粒再生集料是由混凝土废料经过破碎，在圆筒筛中以300rpm的转速筛30min得到的筛上物。钢渣粉的比表面积为300m2/kg。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺包括如下步骤：
1)将混凝土废料用破碎机破碎，然后加入圆筒筛中，将圆筒筛以300rpm的转速运转30min，将筛上物出料，即得粗粒再生集料；
2)将水泥、钢渣粉加入搅拌机中搅拌2min，然后加水，以180rpm的转速搅拌2min，制得水泥浆；
将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石加入搅拌机中搅拌5min，得到粗集料；然后加入水泥浆，以60rpm的转速搅拌2min，得到预混料；
3)在步骤2)制得的预混料中加入细集料、减水剂，以30rpm的转速搅拌5min，制得拌合料；
4)将步骤3)制得的拌合料运输至施工区域卸料，采用平仓机平仓摊铺，摊铺后的层厚约为35cm，然后采用振动压实机以1.5km/h的速度初压一遍，然后再以2km/h的速度复压一遍，然后再以4km/h的速度终压一遍，得到压实混凝土层，压实混凝土层的厚度为30cm；
5)在碾压好的压实混凝土层上摊铺一层水泥砂浆；再重复步骤4)中的操作，直至完成所有压实混凝土层的施工。
实施例2
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥310.0kg、细集料605.0kg、粗集料920.0kg、钢渣粉120.0kg、莫来石粉45.0kg、煤矸石20.0kg、减水剂10.0kg、水120.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。细集料为天然砂，粒径为1.18-2.36mm。粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比10:40:25组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。粗粒再生集料是由混凝土废料经过破碎，在圆筒筛中以500rpm的转速筛20min得到的筛上物。钢渣粉的比表面积为450m2/kg。莫来石粉的粒径为150μm。煤矸石的粒径为0.5mm。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺包括如下步骤：
1)将混凝土废料用破碎机破碎，然后加入圆筒筛中，将圆筒筛以400rpm的转速运转25min，将筛上物出料，即得粗粒再生集料；
2)将水泥、钢渣粉、莫来石粉、煤矸石粉加入搅拌机中搅拌2.5min，然后加水，以185rpm的转速搅拌1.5min，制得水泥浆；
将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石加入搅拌机中搅拌4min，得到粗集料；然后加入水泥浆，以80rpm的转速搅拌1min，得到预混料；
3)在步骤2)制得的预混料中加入细集料、减水剂，以50rpm的转速搅拌3min，制得拌合料；
4)将步骤3)制得的拌合料运输至施工区域卸料，采用平仓机平仓摊铺，摊铺后的层厚约为50cm，然后采用振动压实机以1km/h的速度初压一遍，然后再以1.5km/h的速度复压一遍，然后再以3km/h的速度终压一遍，得到压实混凝土层，压实混凝土层的厚度为45cm；
5)在碾压好的压实混凝土层上摊铺一层水泥砂浆；再重复步骤4)中的操作，直至完成所有压实混凝土层的施工。
实施例3
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥310.0kg、细集料605.0kg、粗集料920.0kg、钢渣粉120.0kg、莫来石粉50.0kg、聚氨酯预聚体15.0kg、二羟甲基丙酸6.0kg、煤矸石25.0kg、减水剂10.0kg、水120.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。细集料为天然砂，粒径为1.18-2.36mm。粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比15:50:30组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。粗粒再生集料是由混凝土废料经过破碎，在圆筒筛中以500rpm的转速筛20min得到的筛上物。钢渣粉的比表面积为450m2/kg。莫来石粉的粒径为300μm。聚氨酯预聚体由甲苯-2,4-二异氰酸酯与聚丙二醇聚合反应制得，反应时，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为2:1。煤矸石的粒径为1mm。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺包括如下步骤：
1)将混凝土废料用破碎机破碎，然后加入圆筒筛中，将圆筒筛以500rpm的转速运转20min，将筛上物出料，即得粗粒再生集料；
2)将水泥、钢渣粉、莫来石粉、煤矸石粉加入搅拌机中搅拌3min，然后加水，以200rpm的转速搅拌1min，制得水泥浆；
将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石加入搅拌机中以30rpm的转速搅拌5min，得到粗集料；将粗集料与聚氨酯预聚体、二羟甲基丙酸混合以30rpm的转速搅拌3min；然后加入水泥浆，以75rpm的转速搅拌1.5min，得到预混料；
3)在步骤2)制得的预混料中加入细集料、减水剂，以45rpm的转速搅拌4min，制得拌合料；
4)将步骤3)制得的拌合料运输至施工区域卸料，采用平仓机平仓摊铺，摊铺后的层厚约为35cm，然后采用振动压实机以1km/h的速度初压一遍，然后再以1.5km/h的速度复压一遍，然后再以3km/h的速度终压一遍，得到压实混凝土层，压实混凝土层的厚度为30cm；
5)在碾压好的压实混凝土层上摊铺一层水泥砂浆；再重复步骤4)中的操作，直至完成所有压实混凝土层的施工。
实施例4
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥310.0kg、细集料605.0kg、粗集料920.0kg、钢渣粉120.0kg、莫来石粉50.0kg、聚氨酯预聚体20.0kg、二羟甲基丙酸8.0kg、煤矸石25.0kg、增强纤维5.0kg、减水剂10.0kg、水120.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。细集料为天然砂，粒径为1.18-2.36mm。粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比15:50:30组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。粗粒再生集料是由混凝土废料经过破碎，在圆筒筛中以450rpm的转速筛25min得到的筛上物。钢渣粉的比表面积为450m2/kg。
莫来石粉的粒径为300μm。聚氨酯预聚体由甲苯-2,4-二异氰酸酯与聚丙二醇聚合反应制得，反应时，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为2:1。煤矸石的粒径为1mm。增强纤维为聚氨酯纤维。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺包括如下步骤：
1)将混凝土废料用破碎机破碎，然后加入圆筒筛中，将圆筒筛以450rpm的转速运转25min，将筛上物出料，即得粗粒再生集料；
2)将水泥、钢渣粉、莫来石粉、煤矸石粉、增强纤维加入搅拌机中搅拌2.5min，然后加水，以200rpm的转速搅拌1min，制得水泥浆；
将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石加入搅拌机中以70rpm的转速搅拌4min，得到粗集料；将粗集料与聚氨酯预聚体、二羟甲基丙酸混合以30rpm的转速搅拌3min；然后加入水泥浆，以75rpm的转速搅拌2min，得到预混料；
3)在步骤2)制得的预混料中加入细集料、减水剂，以45rpm的转速搅拌4min，制得拌合料；
4)将步骤3)制得的拌合料运输至施工区域卸料，采用平仓机平仓摊铺，摊铺后的层厚约为50cm，然后采用振动压实机以1km/h的速度初压一遍，然后再以1.5km/h的速度复压一遍，然后再以3km/h的速度终压一遍，得到压实混凝土层，压实混凝土层的厚度为45cm；
5)在碾压好的压实混凝土层上摊铺一层水泥砂浆；再重复步骤4)中的操作，直至完成所有压实混凝土层的施工。
实施例5
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥310.0kg、细集料605.0kg、粗集料920.0kg、钢渣粉120.0kg、莫来石粉50.0kg、聚氨酯预聚体20.0kg、二羟甲基丙酸8.0kg、煤矸石25.0kg、增强纤维5.0kg、铅锌尾矿10.0kg、减水剂10.0kg、水120.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。
粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比15:50:30组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。细集料由天然砂与细粒再生集料以重量比3:1组成，天然砂和细粒再生集料的粒径均为1.18-2.36mm。
将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比4:1加入26.5mm的圆筒筛中以450rpm的转速筛25min得到再生筛上物和再生筛下物。将再生筛上物过31.5mmm筛得到的筛下物即为粗粒再生集料。将再生筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛上物得到细粒再生集料。
钢渣粉的比表面积为450m2/kg。莫来石粉的粒径为300μm。聚氨酯预聚体由甲苯-2,4-二异氰酸酯与聚丙二醇聚合反应制得，反应时，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为1:1。煤矸石的粒径为1mm。增强纤维为聚氨酯纤维。铅锌尾矿的粒径为4.75mm。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺包括如下步骤：
1)将混凝土废料和黏土砖废料分别用破碎机破碎，然后按照重量比4:1混合加入圆筒筛中，将圆筒筛以450rpm的转速运转25min，将筛上物出料，即得粗粒再生集料；将筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛下物，得到细粒再生集料；
2)将水泥、钢渣粉、莫来石粉、煤矸石粉、增强纤维加入搅拌机中搅拌2.5min，然后加水，以200rpm的转速搅拌1min，制得水泥浆；
将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石、铅锌尾矿加入搅拌机中以75rpm的转速搅拌4min，得到粗集料；将粗集料与聚氨酯预聚体、二羟甲基丙酸混合以30rpm的转速搅拌3min；然后加入水泥浆，以70rpm的转速搅拌2min，得到预混料；
3)在步骤2)制得的预混料中加入细集料、减水剂，以45rpm的转速搅拌3min，制得拌合料；
4)将步骤3)制得的拌合料运输至施工区域卸料，采用平仓机平仓摊铺，摊铺后的层厚约为50cm，然后采用振动压实机以1km/h的速度初压一遍，然后再以1.5km/h的速度复压一遍，然后再以3km/h的速度终压一遍，得到压实混凝土层，压实混凝土层的厚度为45cm；
5)在碾压好的压实混凝土层上摊铺一层水泥砂浆；再重复步骤4)中的操作，直至完成所有压实混凝土层的施工。
实施例6
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥310.0kg、细集料605.0kg、粗集料920.0kg、钢渣粉120.0kg、莫来石粉50.0kg、聚氨酯预聚体20.0kg、二羟甲基丙酸8.0kg、煤矸石25.0kg、增强纤维10.0kg、铅锌尾矿10.0kg、VAE乳液25.0kg、减水剂12.0kg、水125.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比15:50:30组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。细集料由天然砂与细粒再生集料以重量比2:1组成，天然砂和细粒再生集料的粒径均为1.18-2.36mm。
将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比5:1加入26.5mm的圆筒筛中以500rpm的转速筛20min得到再生筛上物和再生筛下物。将再生筛上物过31.5mmm筛得到的筛下物即为粗粒再生集料。将再生筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛上物得到细粒再生集料。
钢渣粉的比表面积为450m2/kg。莫来石粉的粒径为300μm。聚氨酯预聚体由甲苯-2,4-二异氰酸酯与聚丙二醇聚合反应制得，反应时，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为2:1。煤矸石的粒径为1mm。增强纤维为聚氨酯纤维。铅锌尾矿的粒径为4.75mm。VAE乳液的固含量为55％，粘度为2500mPa·s。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺包括如下步骤：
1)将混凝土废料和黏土砖废料分别用破碎机破碎，然后按照重量比5:1混合加入圆筒筛中，将圆筒筛以450rpm的转速运转25min，将筛上物出料，即得粗粒再生集料；将筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛下物，得到细粒再生集料；
2)将水泥、钢渣粉、莫来石粉、煤矸石粉、增强纤维加入搅拌机中搅拌2.5min，然后加水，以200rpm的转速搅拌1min，制得水泥浆；
将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石、铅锌尾矿加入搅拌机中以75rpm的转速搅拌4min，得到粗集料；将粗集料与聚氨酯预聚体、二羟甲基丙酸、VAE乳液混合以30rpm的转速搅拌3min；然后加入水泥浆，以75rpm的转速搅拌2min，得到预混料；
3)在步骤2)制得的预混料中加入细集料、减水剂，以45rpm的转速搅拌3min，制得拌合料；
4)将步骤3)制得的拌合料运输至施工区域卸料，采用平仓机平仓摊铺，摊铺后的层厚约为50cm，然后采用振动压实机以1km/h的速度初压一遍，然后再以1.5km/h的速度复压一遍，然后再以3km/h的速度终压一遍，得到压实混凝土层，压实混凝土层的厚度为45cm；
5)在碾压好的压实混凝土层上摊铺一层水泥砂浆；再重复步骤4)中的操作，直至完成所有压实混凝土层的施工。
实施例7
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥312.0kg、细集料615.0kg、粗集料950.0kg、钢渣粉115.0kg、莫来石粉55.0kg、聚氨酯预聚体25.0kg、二羟甲基丙酸10.0kg、煤矸石22.0kg、增强纤维8.0kg、铅锌尾矿15.0kg、VAE乳液30.0kg、减水剂15.0kg、水122.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比15:50:30组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。细集料由天然砂与细粒再生集料以重量比2:1组成，天然砂和细粒再生集料的粒径均为1.18-2.36mm。
将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比5:1加入26.5mm的圆筒筛中以500rpm的转速筛20min得到再生筛上物和再生筛下物。将再生筛上物过31.5mmm筛得到的筛下物即为粗粒再生集料。将再生筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛上物得到细粒再生集料。
钢渣粉的比表面积为450m2/kg。莫来石粉的粒径为300μm。聚氨酯预聚体由甲苯-2,4-二异氰酸酯与聚丙二醇聚合反应制得，反应时，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为2:1。煤矸石的粒径为1mm。增强纤维为聚氨酯纤维。铅锌尾矿的粒径为4.75mm。VAE乳液的固含量为55％，粘度为2500mPa·s。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺同实施6中的碾压混凝土的生产工艺。
实施例8
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥315.0kg、细集料620.0kg、粗集料930.0kg、钢渣粉125.0kg、莫来石粉60.0kg、聚氨酯预聚体22.0kg、二羟甲基丙酸7.0kg、煤矸石30.0kg、增强纤维7.0kg、铅锌尾矿12.0kg、VAE乳液35.0kg、减水剂12.0kg、水120.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比15:50:30组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。细集料由天然砂与细粒再生集料以重量比2:1组成，天然砂和细粒再生集料的粒径均为1.18-2.36mm。
将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比5:1加入26.5mm的圆筒筛中以500rpm的转速筛20min得到再生筛上物和再生筛下物。将再生筛上物过31.5mmm筛得到的筛下物即为粗粒再生集料。将再生筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛上物得到细粒再生集料。
钢渣粉的比表面积为450m2/kg。莫来石粉的粒径为300μm。聚氨酯预聚体由甲苯-2,4-二异氰酸酯与聚丙二醇聚合反应制得，反应时，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为2:1。煤矸石的粒径为1mm。增强纤维为聚氨酯纤维。铅锌尾矿的粒径为4.75mm。VAE乳液的固含量为55％，粘度为2500mPa·s。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺同实施6中的碾压混凝土的生产工艺。
实施例9
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥320.0kg、细集料625.0kg、粗集料935.0kg、钢渣粉122.0kg、莫来石粉65.0kg、聚氨酯预聚体18.0kg、二羟甲基丙酸7.0kg、煤矸石28.0kg、增强纤维7.0kg、铅锌尾矿18.0kg、VAE乳液32.0kg、减水剂12.0kg、水125.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比15:50:30组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。
细集料由天然砂与细粒再生集料以重量比2:1组成，天然砂和细粒再生集料的粒径均为1.18-2.36mm。
将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比5:1加入26.5mm的圆筒筛中以500rpm的转速筛20min得到再生筛上物和再生筛下物。将再生筛上物过31.5mmm筛得到的筛下物即为粗粒再生集料。将再生筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛上物得到细粒再生集料。
钢渣粉的比表面积为450m2/kg。莫来石粉的粒径为300μm。聚氨酯预聚体由甲苯-2,4-二异氰酸酯与聚丙二醇聚合反应制得，反应时，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为2:1。煤矸石的粒径为1mm。增强纤维为聚氨酯纤维。铅锌尾矿的粒径为4.75mm。VAE乳液的固含量为55％，粘度为2500mPa·s。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺同实施6中的碾压混凝土的生产工艺。
实施例10
本实施例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥318.0kg、细集料622.0kg、粗集料932.0kg、钢渣粉122.0kg、莫来石粉60.0kg、聚氨酯预聚体18.0kg、二羟甲基丙酸8.0kg、煤矸石28.0kg、增强纤维7.0kg、铅锌尾矿15.0kg、VAE乳液30.0kg、减水剂12.0kg、水122.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。粗集料由熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石按照重量比15:50:30组成。熔剂灰岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm，砂岩碎石的粒径为19-26.5mm。
细集料由天然砂与细粒再生集料以重量比2:1组成，天然砂和细粒再生集料的粒径均为1.18-2.36mm。
将混凝土废料和黏土砖废料分别经过破碎，然后按照重量比5:1加入26.5mm的圆筒筛中以500rpm的转速筛20min得到再生筛上物和再生筛下物。将再生筛上物过31.5mmm筛得到的筛下物即为粗粒再生集料。将再生筛下物过2.36mm筛取筛下物再过1.18mm筛取筛上物得到细粒再生集料。
钢渣粉的比表面积为450m2/kg。莫来石粉的粒径为300μm。聚氨酯预聚体由甲苯-2,4-二异氰酸酯与聚丙二醇聚合反应制得，反应时，甲苯-2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与聚丙二醇中的羟基的摩尔比为2:1。煤矸石的粒径为1mm。增强纤维为聚氨酯纤维。铅锌尾矿的粒径为4.75mm。VAE乳液的固含量为55％，粘度为2500mPa·s。减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例的碾压混凝土的生产工艺同实施6中的碾压混凝土的生产工艺。
对比例
对比例1
本对比例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥300.0kg、细集料580.0kg、粗集料890.0kg、钢渣粉100.0kg、减水剂8.0kg、水110.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。细集料为天然砂，粒径为1.18-2.36mm。粗集料为玄武岩碎石。玄武岩碎石的粒径为26.5-31.5mm。钢渣粉的比表面积为300m2/kg。减水剂为聚羧酸减水剂。
本对比例的碾压混凝土的生产工艺包括如下步骤：
1)将水泥、钢渣粉加入搅拌机中搅拌2min，然后加水，以180rpm的转速搅拌2min，制得水泥浆；
将粗集料加入水泥浆，以60rpm的转速搅拌2min，得到预混料；
2)在步骤1)制得的预混料中加入细集料、减水剂，以30rpm的转速搅拌5min，制得拌合料；
3)将步骤2)制得的拌合料运输至施工区域卸料，采用平仓机平仓摊铺，摊铺后的层厚约为35cm，然后采用振动压实机以1.5km/h的速度初压一遍，然后再以2km/h的速度复压一遍，然后再以4km/h的速度终压一遍，得到压实混凝土层，压实混凝土层的厚度为30cm；
4)在碾压好的压实混凝土层上摊铺一层水泥砂浆；再重复步骤4)中的操作，直至完成所有压实混凝土层的施工。
对比例2
本对比例的碾压混凝土由如下重量的原料制成：水泥300.0kg、细集料580.0kg、粗集料890.0kg、钢渣粉100.0kg、减水剂8.0kg、水110.0kg。
其中，水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。细集料为天然砂，粒径为1.18-2.36mm。粗集料由玄武岩碎石、粗粒再生集料按照重量比10:35组成。玄武岩碎石的粒径为16-19mm，粗粒再生集料的粒径为26.5-31.5mm。粗粒再生集料是由混凝土废料经过破碎，在圆筒筛中以300rpm的转速筛30min得到的筛上物。钢渣粉的比表面积为300m2/kg。减水剂为聚羧酸减水剂。
本对比例的碾压混凝土的生产工艺包括如下步骤：
1)将混凝土废料用破碎机破碎，然后加入圆筒筛中，将圆筒筛以300rpm的转速运转30min，将筛上物出料，即得粗粒再生集料；
2)将水泥、钢渣粉加入搅拌机中搅拌2min，然后加水，以180rpm的转速搅拌2min，制得水泥浆；
将玄武岩碎石、粗粒再生集料加入搅拌机中搅拌5min，得到粗集料；然后加入水泥浆，以60rpm的转速搅拌2min，得到预混料；
3)在步骤2)制得的预混料中加入细集料、减水剂，以30rpm的转速搅拌5min，制得拌合料；
4)将步骤3)制得的拌合料运输至施工区域卸料，采用平仓机平仓摊铺，摊铺后的层厚约为35cm，然后采用振动压实机以1.5km/h的速度初压一遍，然后再以2km/h的速度复压一遍，然后再以4km/h的速度终压一遍，得到压实混凝土层，压实混凝土层的厚度为30cm；
5)在碾压好的压实混凝土层上摊铺一层水泥砂浆；再重复步骤4)中的操作，直至完成所有压实混凝土层的施工。
性能检测试验
取实施例1-10及对比例1-2中的碾压混凝土，观察测量混凝土表面的裂缝情况，并根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测碾压混凝土的抗压强度，并测试混凝土的收缩率，测试结果如表1所示。
表1实施例1-10及对比例1-2中的碾压混凝土的性能测试结果
结合实施例1、对比例1、2及表1可以看出，碾压混凝土采用熔剂灰岩、粗粒再生集料、砂岩碎石混合组成粗集料，能够提高混凝土的后期强度，并减少了裂缝的数量。
本申请的碾压混凝土后期强度高，不易产生裂缝，而且具有较低的收缩率。
Claims (10)
1.一种碾压混凝土，其特征在于，主要由如下重量份数的原料制成：水泥300-320份、细集料580-625份、粗集料890-950份、钢渣粉100-125份、减水剂8-15份、水110-125份；所述粗集料由重量比为10-15:35-50:20-30的熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石组成，所述粗粒再生集料由建筑垃圾制成。
2.根据权利要求1所述的碾压混凝土，其特征在于，所述碾压混凝土主要由如下重量份数的原料制成：水泥310-320份、细集料605-625份、粗集料920-950份、钢渣粉115-125份、减水剂10-15份、水120-125份；所述粗集料由重量比为10-15:40-50:25-30的熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石组成，所述粗粒再生集料由建筑垃圾制成。
3.根据权利要求1所述的碾压混凝土，其特征在于，所述熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石的粒径之比为16-19:26.5-31.5:19-26.5。
4.根据权利要求1所述的碾压混凝土，其特征在于，所述粗粒再生集料由建筑垃圾经过破碎、除杂、磨圆、分级得到；所述建筑垃圾为混凝土废料、黏土砖废料中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的碾压混凝土，其特征在于，所述建筑垃圾由混凝土废料、黏土砖废料按照重量比4-5:1组成。
6.根据权利要求1所述的碾压混凝土，其特征在于，所述原料还包括45-65重量份的莫来石粉。
7.根据权利要求1所述的碾压混凝土，其特征在于，所述原料还包括10-18重量份的铅锌尾矿。
8.一种如权利要求1所述的碾压混凝土的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1）将水泥、钢渣粉与水混合均匀制得水泥浆；
将粗集料与水泥浆混合均匀制得预混料；
2）将预混料与细集料、减水剂混合均匀，即得。
9.根据权利要求8所述的碾压混凝土的生产工艺，其特征在于，步骤1）中将粗集料与水泥浆混合均匀是将熔剂灰岩碎石、粗粒再生集料、砂岩碎石干拌混合均匀，然后与水泥浆混合均匀。
10.根据权利要求9所述的碾压混凝土的生产工艺，其特征在于，粗粒再生集料由包括如下步骤的方法制得：将建筑垃圾破碎，然后在圆筒筛中以300-500rpm的转速筛20-30min，取筛上物进行筛分即为粗粒再生集料。
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| CN202011001117.3A CN112250378A (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 一种碾压混凝土及其生产工艺 |
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