1.本发明涉及绿色高性能混凝土领域，具体为一种绿色高性能混凝土的制备方法。


背景技术：

2.高性能混凝土是20世纪80年代提出的概念，它采用现代混凝土技术，选用优质原材料，除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量的掺合料和高效外加剂的一种新型高技术混凝土，能根据不同使用要求，满足耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等。由于强度提高、性能改善，结构使用寿命增长，工程结构采用高性能混凝土可以节约资源、降低工程造价，利于环境保护和可持续发展，所以被国际上称为之为“21世纪绿色混凝土”。
3.现有的绿色混凝土，大多自重较大，其抗压强度与抗折强度较普通混凝土来说较低，同时高性能混凝土在生产之作时容易产生废气，而废气为大量的二氧化碳和含硫气体，容易形成酸雨，环境污染大，结构耐久性差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决现有绿色混凝土，大多自重较大，其抗压强度与抗折强度较普通混凝土来说较低，同时高性能混凝土在生产之作时容易产生废气，而废气为大量的二氧化碳和含硫气体，容易形成酸雨，环境污染大，结构耐久性差的问题，提供一种绿色高性能混凝土的制备方法。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括水泥、掺合料、集料、外加剂和水，所述水泥为p
·
o42.5级水泥，各项指标符合要求，所述掺合料包括粉煤灰、电石渣、高岭土，所述集料包括建筑碎料、砂、碎石，所述外加剂包括减水剂、速凝剂、引气剂，所述水为普通自来水，所述原材料按照以下重量份配比制成：水泥200-260份，粉煤灰230-280份，电石渣50-100份，高岭土40-90份，建筑碎料600-800份，砂500-580份，碎石800-1200，减水剂6-7.8份，速凝剂5-6.5份，引气剂3-5份，自来水150-200份。
6.通过采用上述技术方案，将建筑废料破碎，并与砂、碎石配成，集成骨料，节约资源，使得建筑废料得到了充分利用，使得制备的混凝土组织细密，密实程度高，抗渗效果好。
7.进一步的，所述粉煤灰f类为ⅰ级粉煤灰，其中sio 2含量大于50％，al 2o 3含量大于30％，so 3含量小于2％。
8.通过采用上述技术方案，以从根本上解决大部分燃煤电厂排出的粉煤灰的处理问题，有效的对废弃物进行废物利用，提高了资源利用率，减少了粉尘、扬尘，使得大气环境得到改善。
9.进一步的，所述电石渣为改性电石渣，其是通过下述方法制得：
10.步骤一：将电石渣灼烧，升高温度至300-500℃，灼烧2-3h，冷却至室温；
11.步骤二：将上述电石渣浸没在水中，静置1-2d，加入重量份数为电石渣的0.5-1.2％的十二烷基磺酸钠，超声处理5-10min，离心、干燥，得到改性电石渣
12.通过采用上述技术方案，电石渣在添加进入混凝土中可以较好地与混凝土中的其他的物质进行混合，具有较好的协同作用，可以较好地提高混凝土的力学性质。
13.进一步的，所述高岭土为改性高岭土，其是通过下述方法制得：
14.步骤一：将玄武岩纤维与硅酸铝纤维按照重量比为1：(1-1.5)的比例浸泡在去离子水中，煮沸，并保持沸腾10-20min，冷却至室温；
15.步骤二：将高岭土倒入混合液体中，使高岭土浸没在去离子水中，其中，玄武岩纤维的重量为高岭土重量的3-5％，搅拌10-20min；
16.步骤三：离心、分离，干燥后得到混合物，将混合物加热至200-350℃，加热时间为2-4h，自然冷却，得到所述改性高岭土。
17.通过采用上述技术方案，在制备改性高岭土时，先将玄武岩纤维与硅酸铝限位进行煮沸，可以有效使二者均匀混合，且使其表面较易与其他物质粘连，然后向其中加入高岭土，高岭土较好地附着在混合纤维的表面，在一定程度上，可以有效提高混凝土的抗折强度。
18.进一步的，所述建筑碎料为拆除废旧建筑产生的建筑废料经破碎制成，所述砂为中砂，属于ⅱ区级配，含泥量不大于2.0％，泥块含量不大于0.5％，所述碎石是隧道洞渣，由5-16mm和16-31.5mm的二级配碎石配制c50以下级别的混凝土，而c50以上的混凝土用碎石是5-16mm和10-20mm的二级配碎石。
19.通过采用上述技术方案，使得建筑废料得到了充分利用，可以从根本上解决大部分建筑废料的处理问题，同时减少运输量和天然集料的使用量，减少了矿山的开采，减少了建筑垃圾的存放，砂和碎石的利用可以提高资源利用率，减少废物堆放。
20.进一步的，所述减水剂为减水率大于20％的高效减水剂，所述引气剂为掺量为0.5～1.0
‰
的高效引气剂。
21.通过采用上述技术方案，减水剂的加入可以降低水的使用量，以提高混凝土的早强与降低其坍落度，引气剂能改善混凝土拌合物的和易性、保水性和粘聚性，提高混凝土流动性，在混凝土拌合物的拌和过程中引入大量均匀分布的，闭合而稳定的微小气泡。
22.进一步的，所述制备方法包括以下步骤：
23.步骤一：按照重量份取水泥、粉煤灰、电石渣、高岭土、建筑碎料、砂、碎石进行干料预混，得到混合物，
24.步骤二：将步骤一中的混合物投入搅拌机中，并加入自来水，匀速搅拌1～3min混合均匀，得到第一拌合物，
25.步骤三：按照重量份取减水剂、速凝剂、引气剂，依次投入搅拌机中，匀速搅拌3～5min，使各物质混合均匀，制得所需混凝土。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.1、本发明采用粉煤灰、电石渣、高岭土，粉煤灰f类为ⅰ级粉煤灰，电石渣为改性电石渣，高岭土为改性高岭土，高岭土改性后，可以较为均匀的分布在混凝土中，同时配合改性电石渣，可以有效的提高混凝土的抗折、抗压强度。
28.2、本发明将建筑废料破碎，并与砂、碎石配成，集成骨料，节约资源，使得建筑废料得到了充分利用，可以从根本上解决大部分建筑废料的处理问题，同时减少运输量和天然集料的使用量，减少了矿山的开采，减少了建筑垃圾的存放，同时绿色高性能混凝土改善了
工程结构，结构使用寿命增长，工程结构采用高性能混凝土可以节约资源、降低工程造价，可以有效的降低原材料的成本，从而降低混凝土的成本，利于环境保护和可持续发展。
具体实施方式
29.以下结合和实施例对本技术作进一步详细说明。
30.以下实施例中，水泥为p
·
o42.5级水泥，各项指标符合要求，掺合料包括粉煤灰、电石渣、高岭土，集料包括建筑碎料、砂、碎石，外加剂包括减水剂、引气剂，水为普通自来水，原材料按照以下重量份配比制成：水泥200-260份，粉煤灰230-280份，电石渣50-100份，高岭土40-90份，建筑碎料600-800份，砂500-580份，碎石800-1200，减水剂6-7.8份，引气剂3-5份，自来水150-200份，粉煤灰f类为ⅰ级粉煤灰，其中sio 2含量大于50％，al 2o 3含量大于30％，so 3含量小于2％，电石渣为改性电石渣，高岭土为改性高岭土，建筑碎料为拆除废旧建筑产生的建筑废料经破碎制成，砂为中砂，属于ⅱ区级配，含泥量不大于2.0％，泥块含量不大于0.5％，碎石是隧道洞渣，由5-16mm和16-31.5mm的二级配碎石配制c50以下级别的混凝土，而c50以上的混凝土用碎石是5-16mm和10-20mm的二级配碎石，减水剂为减水率大于20％的高效减水剂，引气剂为掺量为0.5～1.0
‰
的高效引气剂。
31.实施例一：一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括水泥、掺合料、集料、外加剂和水，水泥为p
·
o42.5级水泥，各项指标符合要求，掺合料包括粉煤灰、电石渣、高岭土，集料包括建筑碎料、砂、碎石，外加剂包括减水剂、引气剂，水为普通自来水，原材料按照以下重量份配比制成：水泥200份，粉煤灰230份，电石渣50份，高岭土40份，建筑碎料600份，砂500份，碎石800，减水剂6份，引气剂3份，自来水150份。
32.一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
33.(1)按照重量份取水泥、粉煤灰、电石渣、高岭土、建筑碎料、砂、碎石进行干料预混，得到混合物；
34.(2)将步骤一中的混合物投入搅拌机中，并加入自来水，匀速搅拌1min混合均匀，得到第一拌合物；
35.(3)按照重量份取减水剂、速凝剂、引气剂，依次投入搅拌机中，匀速搅拌3min，使各物质混合均匀，制得所需混凝土。
36.实施例二：一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括水泥、掺合料、集料、外加剂和水，水泥为p
·
o42.5级水泥，各项指标符合要求，掺合料包括粉煤灰、电石渣、高岭土，集料包括建筑碎料、砂、碎石，外加剂包括减水剂、引气剂，水为普通自来水，原材料按照以下重量份配比制成：水泥210份，粉煤灰238份，电石渣58份，高岭土50份，建筑碎料675份，砂520份，碎石900，减水剂6.5份，引气剂3.8份，自来水160份。
37.一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
38.(1)按照重量份取水泥、粉煤灰、电石渣、高岭土、建筑碎料、砂、碎石进行干料预混，得到混合物；
39.(2)将步骤一中的混合物投入搅拌机中，并加入自来水，匀速搅拌1min混合均匀，得到第一拌合物；
40.(3)按照重量份取减水剂、速凝剂、引气剂，依次投入搅拌机中，匀速搅拌3min，使各物质混合均匀，制得所需混凝土。
41.实施例三：一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括水泥、掺合料、集料、外加剂和水，水泥为p
·
o42.5级水泥，各项指标符合要求，掺合料包括粉煤灰、电石渣、高岭土，集料包括建筑碎料、砂、碎石，外加剂包括减水剂、引气剂，水为普通自来水，原材料按照以下重量份配比制成：水泥220份，粉煤灰245份，电石渣70份，高岭土60份，建筑碎料690份，砂530份，碎石950，减水剂6.8份，引气剂3.8份，自来水170份。
42.一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
43.(1)按照重量份取水泥、粉煤灰、电石渣、高岭土、建筑碎料、砂、碎石进行干料预混，得到混合物；
44.(2)将步骤一中的混合物投入搅拌机中，并加入自来水，匀速搅拌1.8min混合均匀，得到第一拌合物；
45.(3)按照重量份取减水剂、速凝剂、引气剂，依次投入搅拌机中，匀速搅拌4min，使各物质混合均匀，制得所需混凝土。
46.实施例四：一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括水泥、掺合料、集料、外加剂和水，水泥为p
·
o42.5级水泥，各项指标符合要求，掺合料包括粉煤灰、电石渣、高岭土，集料包括建筑碎料、砂、碎石，外加剂包括减水剂、引气剂，水为普通自来水，原材料按照以下重量份配比制成：水泥230份，粉煤灰255份，电石渣80份，高岭土70份，建筑碎料720份，砂550份，碎石1000，减水剂7.2份，引气剂4.2份，自来水180份。
47.一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
48.(1)按照重量份取水泥、粉煤灰、电石渣、高岭土、建筑碎料、砂、碎石进行干料预混，得到混合物；
49.(2)将步骤一中的混合物投入搅拌机中，并加入自来水，匀速搅拌2min混合均匀，得到第一拌合物；
50.(3)按照重量份取减水剂、速凝剂、引气剂，依次投入搅拌机中，匀速搅拌4min，使各物质混合均匀，制得所需混凝土。
51.实施例五：一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括水泥、掺合料、集料、外加剂和水，水泥为p
·
o42.5级水泥，各项指标符合要求，掺合料包括粉煤灰、电石渣、高岭土，集料包括建筑碎料、砂、碎石，外加剂包括减水剂、引气剂，水为普通自来水，原材料按照以下重量份配比制成：水泥240份，粉煤灰270份，电石渣90份，高岭土80份，建筑碎料750份，砂570份，碎石1100，减水剂7.5份，引气剂4.6份，自来水190份。
52.一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
53.(1)按照重量份取水泥、粉煤灰、电石渣、高岭土、建筑碎料、砂、碎石进行干料预混，得到混合物；
54.(2)将步骤一中的混合物投入搅拌机中，并加入自来水，匀速搅拌2.5min混合均匀，得到第一拌合物；
55.(3)按照重量份取减水剂、速凝剂、引气剂，依次投入搅拌机中，匀速搅拌4min，使各物质混合均匀，制得所需混凝土。
56.实施例六：一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括水泥、掺合料、集料、外加剂和水，水泥为p
·
o42.5级水泥，各项指标符合要求，掺合料包括粉煤灰、电石渣、高岭土，集料包括建筑碎料、砂、碎石，外加剂包括减水剂、引气剂，水为普通自来水，水泥260份，粉煤灰
280份，电石渣100份，高岭土90份，建筑碎料800份，砂580份，碎石1200，减水剂7.8份，引气剂5份，自来水200份。
57.一种绿色高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
58.(1)按照重量份取水泥、粉煤灰、电石渣、高岭土、建筑碎料、砂、碎石进行干料预混，得到混合物；
59.(2)将步骤一中的混合物投入搅拌机中，并加入自来水，匀速搅拌3min混合均匀，得到第一拌合物；
60.(3)按照重量份取减水剂、速凝剂、引气剂，依次投入搅拌机中，匀速搅拌5min，使各物质混合均匀，制得所需混凝土。
[0061][0062]
表1
[0063]
依据有关国家标准和行业标准，对上述实施例进行性能试验，同时进行两个对比例：
[0064]
对比例1为采用常规方法制备的普通混凝土，原材料为水泥300份、砂600份、石1200份和水120份；
[0065]
对比例2为采用常规方法制备的粉煤灰混凝土，原材料为水泥280份、粉煤灰76份，砂780份，石1235份和水170份。本发明实施例1-6及对比例1-2试验得到固化物的具体性能指标如表2所示。
[0066][0067]
表2
[0068]
根据实施例1-6和表1数据可知，本发明生产的产品比传统混凝土抗折强度和抗压强度更好，通过加入电石渣和高岭土，电石渣为改性电石渣，高岭土为改性高岭土，高岭土改性后，可以较为均匀的分布在混凝土中，同时配合改性电石渣，可以有效的提高混凝土的抗折、抗压强度，具有更高的强度和耐久性。
[0069]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。