本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種建筑用結(jié)構(gòu)材料，特別涉及一種摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)人造石材行業(yè)的快速發(fā)展，人造石材打磨過(guò)程中產(chǎn)生廢渣(以下簡(jiǎn)稱石渣)也日漸增多，但對(duì)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(tǒng)的填埋方式進(jìn)行處理，既占用較多的土地資源，同時(shí)也會(huì)對(duì)水體和大氣造成一定污染。
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(wú)活性的物質(zhì)。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(zhì)，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(yīng)用到水泥混凝土中。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，石英石人造石材廢渣取代少量水泥時(shí)可以制得粘聚性及保水性均較優(yōu)的石渣混凝土，但摻量較大會(huì)導(dǎo)致混凝土流動(dòng)性和后期強(qiáng)度有所降低，而礦粉作為一種廣泛應(yīng)用的外摻料，能有效改善混凝土的工作性能，但摻量較多時(shí)一般會(huì)導(dǎo)致泌水增加。因此，將石英人造石材廢渣與礦粉復(fù)合使用，既能保證混凝土良好的粘聚性和保水性，又能提高混凝土流動(dòng)度，同時(shí)改善單摻石渣時(shí)后期強(qiáng)度較低的缺陷，進(jìn)而增大石英人造石材廢渣在混凝土中的用量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土。該混凝土的工作性能優(yōu)異，不僅降低了普通混凝土成本，同時(shí)也有利于減少石英石人造石材廢渣對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物再生利用的目標(biāo)。
本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
一種摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土，按重量份數(shù)計(jì)，包括如下原料組分：
進(jìn)一步地，所述水泥為p.ⅱ42.5水泥，各項(xiàng)指標(biāo)符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關(guān)規(guī)定。
進(jìn)一步地，所述水為自來(lái)水，各項(xiàng)指標(biāo)符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定。
進(jìn)一步地，所述河砂為ⅱ區(qū)中砂，粒徑≤4.75mm，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定。
進(jìn)一步地，所述石子為5-25mm的連續(xù)級(jí)配碎石，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定。
進(jìn)一步地，所述礦粉為s105級(jí)礦粉，密度為2.7～3.0g/m3，各項(xiàng)指標(biāo)符合《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣》的相關(guān)規(guī)定。
進(jìn)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(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣經(jīng)105℃烘干，并經(jīng)球磨機(jī)球磨20～30min所得的粉狀材料。
進(jìn)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700～950kg/m3，緊密空隙率為40～65％，sio2含量大于85％。
進(jìn)一步地，所述減水劑為聚羧酸減水劑，固含量為20～30％，減水率32％～35％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
(1)本發(fā)明摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土中，以石英石人造石材廢渣和礦粉作為外摻料取代部分水泥，減少了單方混凝土中水泥用量，降低混凝土造價(jià)，同時(shí)提供了一種利用人造石材廢渣的方法。
(2)本發(fā)明摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土中，石英石人造石材廢渣和礦粉復(fù)合外摻取代部分水泥，有效改善混凝土的保水性、粘聚性和流動(dòng)性，有利于混凝土施工的進(jìn)行。
(3)本發(fā)明摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土中，由于單獨(dú)摻入石英石人造石材廢渣會(huì)使混凝土后期強(qiáng)度降低，而石英石人造石材廢渣與礦粉共同使用則可改善后期強(qiáng)度較低的缺陷。
(4)本發(fā)明摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土具有使用方法簡(jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，有利于促進(jìn)石英石人造石材廢渣再利用，又有利于降低混凝土造價(jià)，既創(chuàng)造了生態(tài)效益，也獲得了經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限定于以下實(shí)施例。
實(shí)施例1
摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土，按重量配比，包括如下原料組分：
水泥：石英石人造石材廢渣：礦粉：水：河砂：石子：減水劑＝327:20:61:172:765:1058:6.2；
水泥為p.ⅱ42.5水泥，各項(xiàng)指標(biāo)符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關(guān)規(guī)定；
石英石人造石材廢渣為聚酯型石英石人造石材生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣經(jīng)105℃烘干，并經(jīng)球磨機(jī)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830kg/m3，緊密空隙率為60％，sio2含量為88％；
礦粉為s105級(jí)礦粉，密度為2.8g/m3，各項(xiàng)指標(biāo)符合《gb/t18046-2008用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣》的相關(guān)規(guī)定；
水為自來(lái)水，各項(xiàng)指標(biāo)符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定；
河砂為ⅱ區(qū)中砂，粒徑≤4.75mm，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定；
石子為5-25mm的連續(xù)級(jí)配碎石，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定；
減水劑為聚羧酸減水劑，固含量為26％，減水率33％。
其中，膠凝材料為水泥、石英石人造石材廢渣和礦粉的總量，水膠比為0.42，砂率為0.42，減水劑質(zhì)量為膠凝材料總量的1.5％。
本實(shí)施例中石英石人造石材廢渣相對(duì)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(zhì)量百分比)，礦粉相對(duì)于水泥的摻量為15％(礦粉等量替代硅酸鹽水泥，即礦粉占膠凝材料的質(zhì)量百分比)。
本實(shí)施例的混凝土性能測(cè)試結(jié)果見表1。
實(shí)施例2
摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土，按重量配比，包括如下原料組分：
水泥：石英石人造石材廢渣：礦粉：水：河砂：石子：減水劑＝288:56:56:168:748:1034:4；
水泥為p.ⅱ42.5水泥，各項(xiàng)指標(biāo)符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關(guān)規(guī)定；
石英石人造石材廢渣為聚酯型石英石人造石材生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣經(jīng)105℃烘干，并經(jīng)球磨機(jī)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330m2/kg，表觀密度為1980kg/m3，松散堆積密度為730kg/m3，松散空隙率為60％，緊密堆積密度為820kg/m3，緊密空隙率為58％，sio2含量為88％；
礦粉為s105級(jí)礦粉，密度為2.6g/m3，各項(xiàng)指標(biāo)符合《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣》的相關(guān)規(guī)定；
水為自來(lái)水，各項(xiàng)指標(biāo)符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定；
河砂為ⅱ區(qū)中砂，粒徑≤4.75mm，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定；
石子為5-25mm的連續(xù)級(jí)配碎石，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定；
減水劑為聚羧酸減水劑，固含量為26％，減水率33％。
其中，膠凝材料為水泥、石英石人造石材廢渣和礦粉的總量，水膠比為0.42，砂率為0.42，減水劑質(zhì)量為膠凝材料總量的1％。
本實(shí)施例中石英石人造石材廢渣相對(duì)于水泥的摻量為15％(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(zhì)量百分比)，礦粉相對(duì)于水泥的摻量為15％(礦粉等量替代硅酸鹽水泥，即礦粉占膠凝材料的質(zhì)量百分比)。
本實(shí)施例的混凝土性能測(cè)試結(jié)果見表1。
實(shí)施例3
摻雜石英石人造石材廢渣和礦粉的混凝土，按重量配比，包括如下原料組分：
水泥：石英石人造石材廢渣：礦粉：水：河砂：石子：減水劑＝232：84:84:168:748:1034:4；
水泥為p.ⅱ42.5水泥，各項(xiàng)指標(biāo)符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關(guān)規(guī)定；
石英石人造石材廢渣為聚酯型石英石人造石材生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣經(jīng)105℃烘干，并經(jīng)球磨機(jī)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280m2/kg，表觀密度為1920kg/m3，松散堆積密度為700kg/m3，松散空隙率為64％，緊密堆積密度為880kg/m3，空隙率為55％，sio2含量為88％；
礦粉為s105級(jí)礦粉，密度為2.7g/m3，各項(xiàng)指標(biāo)符合《gb/t18046-2008用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣》的相關(guān)規(guī)定；
水為自來(lái)水，各項(xiàng)指標(biāo)符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定；
河砂為ⅱ區(qū)中砂，粒徑≤4.75mm，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定；
石子為5-25mm的連續(xù)級(jí)配碎石，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定；
減水劑為聚羧酸減水劑，固含量為26％，減水率33％。
其中，膠凝材料為水泥、石英石人造石材廢渣和礦粉總量，水膠比為0.42，砂率為0.42，減水劑質(zhì)量為膠凝材料總量的1％。
本實(shí)施例中石英石人造石材廢渣相對(duì)于水泥的摻量為21％(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(zhì)量百分比)，礦粉相對(duì)于水泥的摻量為21％(礦粉等量替代硅酸鹽水泥，即礦粉占膠凝材料的質(zhì)量百分比)。
本實(shí)施例的混凝土性能測(cè)試結(jié)果見表1。
對(duì)照組
為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明混凝土的效果，設(shè)置對(duì)照組一組，對(duì)照組膠凝材料為水泥和石英石人造石材廢渣，無(wú)礦粉；摻雜石英石人造石材廢渣的混凝土，按重量配比，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＝320:80:168:748:1034:6。
水泥為p.ⅱ42.5水泥，各項(xiàng)指標(biāo)符合《通用硅酸鹽水泥》中的相關(guān)規(guī)定；
石英石人造石材廢渣為聚酯型石英石人造石材生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣經(jīng)105℃烘干，并經(jīng)球磨機(jī)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810kg/m3，緊密空隙率為61％，sio2含量為88％；
水為自來(lái)水，各項(xiàng)指標(biāo)符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定；
河砂為ⅱ區(qū)中砂，粒徑≤4.75mm，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定；
石子為5-25mm的連續(xù)級(jí)配碎石，各項(xiàng)指標(biāo)符合《普通混凝土用石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定；
減水劑為聚羧酸減水劑，固含量為26％，減水率33％。
對(duì)照組石英石人造石材廢渣相對(duì)于水泥的摻量為20％，水膠比為0.42，砂率為0.42，減水劑質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的1.5％。
對(duì)照組的混凝土性能測(cè)試結(jié)果見表1。
表1實(shí)施例與對(duì)照組的混凝土性能測(cè)試結(jié)果(工作性能及抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù))
從表1可看出，石英石人造石材廢渣和礦粉復(fù)合使用時(shí)制備所得的混凝土流動(dòng)性均優(yōu)于單摻石渣的混凝土，且復(fù)合使用時(shí)混凝土強(qiáng)度均高于單摻石英石人造石材廢渣的混凝土；因此，以石英石人造石材廢渣和礦粉作為外摻料取代部分水泥，減少了單方混凝土中水泥用量，降低混凝土造價(jià)，可以增大石英石人造石材廢渣取代水泥的量，進(jìn)而擴(kuò)大石英石人造石材廢渣的應(yīng)用價(jià)值。
以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方法作出了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方法，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。