本发明属于材料学领域，具体涉及一种矿渣裹浆再生粗骨料混凝土及其制备方法。
背景技术：
随着中国经济快速发展，建筑业也步入飞速成长期，随之而来的是产生很多建筑废弃物，我国每年面临数亿吨的废弃混凝土处理问题，若只是简单地作为垃圾填埋，不将其利用起来，将会造成严重的环境污染和骨料资源的巨大浪费。国内外研究者针对再生骨料展开了大量研究，再生骨料即为废弃混凝土块经破碎、筛分分级并按一定的比例混合后形成的骨料。废弃混凝土骨料为天然骨料与水泥砂浆组合而成，其表面粗糙且空隙多。研究表明再生骨料的强度较天然骨料强度低，主要是由于水的比重较小，会逐渐上浮，聚集于骨料表层周围形成一层水膜，导致表面水胶比较高，形成界面过渡区。混凝土浆体与骨料之间形成的界面过渡区在结构上为弱面，空隙较大，厚度约18～42μm。
因此，迫切需求一种裹浆方法改善再生混凝土中粗骨料表面过渡区，减少混凝土中再生骨料微裂缝，强化再生混凝土的强度。
技术实现要素：
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种矿渣裹浆再生粗骨料混凝土及其制备方法。
本发明提供了一种矿渣裹浆再生粗骨料混凝土，具有这样的特征，包括以下重量份的原料：
在本发明提供的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土中，还可以具有这样的特征：其中，水泥为硅酸盐第ⅰ型水泥，比重为3.15。
在本发明提供的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土中，还可以具有这样的特征：其中，矿渣裹浆再生粗骨料中的矿渣的成分为33.65％的sio2、13.67％的al2o3、1.18％的fe2o3、42.11％的cao、6.53％的mgo以及1.87％的so3。
在本发明提供的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土中，还可以具有这样的特征：其中，矿渣裹浆再生粗骨料中的再生粗骨料为废弃混凝土。
在本发明提供的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土中，还可以具有这样的特征：其中，水为自来水。
本发明还提供了用于制备矿渣裹浆再生粗骨料混凝土的方法，具有这样的特征，包括以下步骤：
步骤1，计算再生粗骨料在进行裹浆时所需的裹浆矿渣的重量；
步骤2，将步骤1中计算得到的再生粗骨料均匀地裹上矿渣裹浆后室温下静置48小时，再放置于50℃的烘箱烘24小时后冷却至室温，得到矿渣裹浆再生粗骨料；
步骤3，称取525份水泥、614份细骨料、400份天然粗骨料、400份矿渣裹浆再生粗骨料和120份水加入到砂浆搅拌仪中，在公转62±5r/min，自转140±5r/min的速度下搅拌2～4min至均匀后，再加119份水后在公转125±10r/min，自转285±10r/min的速度下搅拌3～5min，得到拌合物；
步骤4，将拌合物浇置于ψ10×20cm的模具中进行养护。
在本发明提供的用于制备矿渣裹浆再生粗骨料混凝土的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1包括如下子步骤：
步骤1-1，设定矿渣裹浆再生粗骨料的裹浆厚度t为0.4mm；
步骤1-2，计算再生粗骨料的体积，公式为：vrc＝wrc/γrc；
步骤1-3，依照比表面积特征值sm计算再生粗骨料未裹浆厚度所需的体积，公式为：再生粗骨料表面积＝vrc×sm；
步骤1-4，计算再生粗骨料在裹浆厚度t所需的体积，公式为：vp＝vrc×sm×t；
步骤1-5，计算裹浆体积的比重，公式为：
γp＝(ww+wc+wb)/(γw+γc+γb)；
步骤1-6，计算再生粗骨料的矿渣裹浆的重量，公式为：
wp＝vp×γp，
式中，wrc为再生粗骨料重量，γrc为再生粗骨料比重，vrc为再生粗骨料体积，ww为拌合水重量，wc为水泥重量，wb为矿渣掺料重量，γw为拌合水比重，γc为水泥比重，γb为矿渣掺料比重，wp为矿渣裹浆重量，γp为矿渣裹浆比重。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的一种矿渣裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度高、结构密实。另外，采用了大量废弃混凝土和工业矿渣，较传统的水泥混凝土原材料更加经济，还降低了能源的消耗，减少了环境污染。且本发明的一种用于制备矿渣裹浆再生粗骨料混凝土方法的流程简单，操作方便，节省了时间。
附图说明
图1是本发明的实施例一中的采用矿渣裹浆再生粗骨料混凝土电子显微镜图；
图2是本发明的实施例二中的未裹浆再生粗骨料混凝土电子显微镜图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
实施例一：
步骤1，计算再生粗骨料在进行裹浆时所需的裹浆矿渣的重量。
步骤1-1，设定矿渣裹浆再生粗骨料的裹浆厚度t为0.4mm；
步骤1-2，计算再生粗骨料的体积，公式为：vrc＝wrc/γrc；
步骤1-3，依照比表面积特征值sm计算再生粗骨料未裹浆厚度所需的体积，公式为：再生粗骨料表面积＝vrc×sm；
步骤1-4，计算再生粗骨料在裹浆厚度t所需的体积，公式为：
vp＝vrc×sm×t；
步骤1-5，计算裹浆体积的比重，公式为：
γp＝(ww+wc+wb)/(γw+γc+γb)；
步骤1-6，计算再生粗骨料的矿渣裹浆的重量，公式为：
wp＝vp×γp，
式中，wrc为再生粗骨料重量，γrc为再生粗骨料比重，vrc为再生粗骨料体积，ww为拌合水重量，wc为水泥重量，wb为矿渣掺料重量，γw为拌合水比重，γc为水泥比重，γb为矿渣掺料比重，wp为矿渣裹浆重量，γp为矿渣裹浆比重。
步骤2，将步骤1中计算得到的再生粗骨料均匀地裹上矿渣裹浆后室温下静置48小时，再放置于50℃的烘箱烘24小时后冷却至室温，得到矿渣裹浆再生粗骨料。
步骤3，称取525份比重为3.15的硅酸盐第ⅰ型水泥、614份细骨料、400份天然粗骨料、400份矿渣裹浆再生粗骨料和120份自来水加入到砂浆搅拌仪中，在公转62±5r/min，自转140±5r/min的速度下搅拌2～4min至均匀后，再加119份自来水后在公转125±10r/min，自转285±10r/min的速度下搅拌3～5min，得到拌合物。
步骤4，将拌合物浇置于ψ10×20cm的模具中进行不同时间的养护，分别养护7d，14d，28d后脱模，得到养护7天的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土试块、养护14天的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土试块以及养护28天的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土试块，将3种试块进行抗压实验。
养护7天得到的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度为30.67mpa，养护14天得到的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度为33.31mpa，养护28天得到的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度为43.15mpa。
实施例二：
步骤1，将再生粗骨料浸在自来水中养护3d，使其吸水达到饱和状态后，放在大气中风干，得到风干的再生粗骨料。
步骤2，称取525份比重为3.15的硅酸盐第ⅰ型水泥、614份细骨料、400份天然粗骨料、400份风干的再生粗骨料和120份的自来水加入到砂浆搅拌仪中，在公转62±5r/min，自转140±5r/min的速度下搅拌2～4min至均匀后，再加119份自来水后在公转125±10r/min，自转285±10r/min的速度下搅拌3～5min，得到拌合物。
步骤3，将拌合物浇置于ψ10×20cm的模具中进行不同时间的养护，分别养护7d，14d，28d后脱模，得到养护7天的未裹浆再生粗骨料混凝土试块、养护14天的未裹浆再生粗骨料混凝土试块以及养护28天的未裹浆再生粗骨料混凝土试块，将3种试块进行抗压实验。
养护7天得到的未裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度为27.21mpa，养护14天得到的未裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度为30.03mpa，养护28天得到的未裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度为34.75mpa。
实施例的作用与效果
图1是本发明的实施例一中的采用矿渣裹浆再生粗骨料混凝土电子显微镜图，图2是本发明的实施例二中的未裹浆再生粗骨料混凝土电子显微镜图。
从图1及图2可知：图1中通过电子显微镜观察养护28d的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土的微观结构密实，图2中通过电子显微镜观察养护28d的未裹浆再生粗骨料混凝土的微观结构松散。
由实施例一可知，裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度随着养护时间的增加而增加的抗拉强度随着养护时间的增加而增加。
由实施例二可知，未裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度随着养护时间的增加而增加。
根据实施例一和实施例二可知，养护时间相同时，通过计算得知矿渣裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度比裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度提高了22％。
综上，本发明的矿渣裹浆再生粗骨料混凝土的抗拉强度高、结构密实。另外，采用了大量废弃混凝土和工业矿渣，较传统的水泥混凝土原材料更加经济，还降低了能源的消耗，减少了环境污染。且本发明的一种用于制备矿渣裹浆再生粗骨料混凝土方法的流程简单，操作方便，节省了时间。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。