本发明属于建筑材料领域，具体公开一种废弃陶瓷细骨料透光混凝土及其制备方法。
背景技术
透光混凝土作为一种新型装饰混凝土，打破了传统混凝土给人沉闷、笨重、庞大、单调的感觉，赋予混凝土轻质、活泼、灵活多变、美观等特性。目前，透光混凝土已经在公共建筑、室内装饰、雕塑、工艺品等领域得到了应用，并取得了良好的效果。透光混凝土目前制备技术中，一般使用人工砂/天然砂作为细骨料，这对天然砂石资源构成了一种新消耗，尤其是在砂石资源十分紧缺的今天，是一个值得关注的问题，若能利用一种废弃材料替代人工砂/天然砂制备出符合性能要求的透光混凝土，不仅能解决上述砂石资源消耗问题，而且可以资源化利用废弃材料。
随着我国建筑工业陶瓷的迅猛发展，在陶瓷产量激增的同时，陶瓷废弃物的产量也越来越多，据统计目前我国固体陶瓷废弃物的年产量早已突破1000万吨。这些固体陶瓷废弃物包括废泥、废坯、废釉、废石膏模型、废瓷、废砖、废匣钵窑具等，其中废瓷砖占比超过60％。目前，在废瓷砖的资源化方面，依然面临合理资源化利用途径有限、利用能力严重不足的问题；这导致现实中的废瓷砖仍然堆积如山。因此，本发明提出制备一种陶瓷细骨料透光混凝土，利用破碎的废瓷砖替代人工砂/天然砂作细骨料制备透光混凝土，有利于解决传统透光混凝土对天然砂石资源消耗的问题，同时为废瓷砖的资源化利用提供一条新途径。
技术实现要素：
为了克服透光混凝土目前制备技术中的天然砂石资源消耗问题以及废弃瓷砖资源化利用问题，本发明提供了一种陶瓷细骨料透光混凝土及其制备方法，利用废弃瓷砖取代人工砂/天然砂作细骨料制备透光混凝土。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种陶瓷细骨料透光混凝土，该透光混凝土由以下原料混合均匀后浇筑在布满塑料光纤的模具中制备得到：水：140～150份、水泥：245～270份、粉煤灰：100～120份、硅灰：30～35份、陶瓷细骨料：550～600份、减水剂：4～5份、增稠剂：0.15～0.20份、消泡剂：1.5～2.0份、抗裂纤维：0.8～1.1份，以重量份数计。
作为优选：一种陶瓷细骨料透光混凝土，该透光混凝土由以下原料混合均匀后浇筑在布满塑料光纤的模具中制备得到：水：145份、水泥：260份、粉煤灰：100份、硅灰：30份、陶瓷细骨料：600份、减水剂：5份、增稠剂：0.15份、消泡剂：1.5份、抗裂纤维：1份，以重量份数计。
作为优选：所述的水泥为po42.5r水泥；所述的粉煤灰为二级粉煤灰；所述的硅灰为黑硅灰(基于透光混凝土颜色考虑)；所述的减水剂选自聚羧酸减水剂；所述的增稠剂选自纤维素醚；所述的消泡剂选自聚醚改性硅消泡剂；所述的抗裂纤维选自聚丙烯抗裂纤维。
其中，所述的陶瓷细骨料的制备方法，包括以下步骤：1)破碎：将废弃瓷砖经简单人工破碎后，再采用球磨机破碎，机械破碎时间5～10min；2)筛分：破碎后取用粒径范围4.75mm以下全部颗粒。
一种陶瓷细骨料透光混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)光纤布置与模具制备：利用钻孔机在橡胶底板上钻孔，使橡胶底板上形成由无数小孔构成的设定图案，然后将圆形截面塑料光纤插满塑料底板上的小孔，而后在布满光纤的塑料底板四周支模，完成透光混凝土模具制备；
(2)按重量份计称取混凝土原材料：水：140～150份、水泥：245～270份、粉煤灰：100～120份、硅灰：30～35份、陶瓷细骨料：550～600份、减水剂：4～5份、增稠剂：0.15～0.20份、消泡剂：1.5～2.0份、抗裂纤维：0.8～1.1份，将上述原材料混合搅拌，搅拌均匀后，倒入步骤(1)布满光纤的模具中，经振捣、收面、养护、抛光、打磨、表面处理、拆模、再养护，最终得到透光混凝土。
其中，步骤(1)中光纤间距为6.5～14.5mm，光纤直径为2.5～3.0mm。
步骤(1)中使用微机程序操作钻孔机，在橡胶底板上钻孔。
拆模前的养护方式采用覆膜、浇水养护。
表面处理是指采用混凝土表面保护剂对透光混凝土表面进行处理，表面保护剂选用的是氟碳型混凝土表面保护剂。
拆模后的养护方式采用完全浸水养护。
本发明的有益效果是：
本发明制备的透光混凝土分为水泥混凝土部分和塑料光纤部分，其中水泥混凝土部分由以下原材料制备得到，水：140～150份、水泥：245～270份、粉煤灰：100～120份、硅灰：30～35份、陶瓷细骨料：550～600份、减水剂：4～5份、增稠剂：0.15～0.20份、消泡剂：1.5～2.0份、抗裂纤维：0.8～1.1份。本发明采用了较高份数的粉煤灰，可有效调节低水灰比透光混凝土的水化热，减小透光混凝土内部温升引起的开裂风险；同时，本发明利用陶瓷细骨料吸水率比普通天然砂石吸水率高的特点，对透光混凝土进行“内养护”，即当混凝土拌合时，骨料表面微孔会吸水，随着水泥水化的进行，这些水又逐渐从骨料表面微孔中释放出来，补充水泥水化所需要的水分，确保水泥水化过程的彻底性；可有效降低透光混凝土(尤其是较大体/面积透光混凝土)的早期收缩开裂风险，提高透光混凝土的体积稳定性。
本发明利用废弃瓷砖替代人工砂/天然砂制备透光混凝土，减少了透光混凝土目前制备技术中对自然砂石资源的消耗，同时为废弃瓷砖资源化利用提供了一条新途径。
具体实施方式：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定于本发明。
实施例1：
一种陶瓷细骨料透光混凝土，该透光混凝土由以下原料混合均匀后浇筑在布满塑料光纤的模具中制备得到：水：145份、po42.5r水泥：250份、粉煤灰(二级)：120份、黑硅灰：30份、陶瓷细骨料：600份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(50000粘度)(增稠剂)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份，以重量份数计。
一种陶瓷细骨料透光混凝土的制备方法，包括下列步骤：
(1)光纤布置与模具制备：利用微机程序操作钻孔机，在橡胶底板上钻孔，使橡胶底板上形成由无数小孔构成的设定图案，然后将特定直径大小和长度的圆形截面塑料光纤插满塑料底板上的小孔，而后木工在布满光纤的塑料底板四周支模，完成透光混凝土模具制备；
(2)陶瓷细骨料制备：(每次)称量5kg废弃瓷砖，经人工简单破碎后，倒入sm-500水泥试验球磨机中，粉磨6min后倒出，筛分，留取4.75mm筛筛下部分；
(3)按重量份计称取原材料：水：145份、po42.5r水泥：250份、粉煤灰(二级)：120份、黑硅灰：30份、陶瓷细骨料：600份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(50000粘度)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份；
(4)将上述原材料混合搅拌均匀，搅拌结束后，倒入布满光纤的模具中，经振捣、收面、养护、抛光、打磨、表面处理、拆模、再养护，最终得到透光混凝土。
实施例2：
一种陶瓷细骨料透光混凝土，该透光混凝土由以下原料混合均匀后浇筑在布满塑料光纤的模具中制备得到：水：145份、po42.5r水泥：250份、粉煤灰(二级)：120份、黑硅灰：30份、平板陶瓷细骨料：600份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(5万粘度)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份；以重量份数计。
一种陶瓷细骨料透光混凝土的制备方法，包括下列步骤：
(1)光纤布置与模具制备：利用微机程序操作钻孔机，在橡胶底板上钻孔，使橡胶底板上形成由无数小孔构成的设定图案，然后将特定直径大小和长度的圆形截面塑料光纤插满塑料底板上的小孔，而后木工在布满光纤的塑料底板四周支模，完成透光混凝土模具制备；
(2)陶瓷细骨料制备：(每次)称量5kg废弃瓷砖，经人工简单破碎后，倒入sm-500水泥试验球磨机中，粉磨8min后倒出，筛分，留取4.75mm筛筛下部分；
(3)按重量份计称取原材料：水：145份、po42.5r水泥：250份、粉煤灰(二级)：120份、黑硅灰：30份、平板陶瓷细骨料：600份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(5万粘度)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份；
(4)将上述原材料混合搅拌均匀，搅拌结束后，倒入布满光纤的模具中，经振捣、收面、养护、抛光、打磨、表面处理、拆模、再养护，最终得到透光混凝土。
实施例3：
一种陶瓷细骨料透光混凝土，该透光混凝土由以下原料混合均匀后浇筑在布满塑料光纤的模具中制备得到：水：145份、po42.5r水泥：250份、粉煤灰(二级)：120份、黑硅灰：30份、平板陶瓷细骨料：600份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(5万粘度)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份；以重量份数计。
一种陶瓷细骨料透光混凝土的制备方法，包括下列步骤：
(1)光纤布置与模具制备：利用微机程序操作钻孔机，在橡胶底板上钻孔，橡胶底板上形成由无数小孔构成的设定图案，然后将特定直径大小和长度的圆形截面塑料光纤插满塑料底板上的小孔，而后木工在布满光纤的塑料底板四周支模，完成透光混凝土模具制备；
(2)陶瓷细骨料制备：(每次)称量5kg废弃瓷砖，经人工简单破碎后，倒入sm-500水泥试验球磨机中，粉磨10min后倒出，筛分，留取4.75mm筛筛下部分；
(3)按重量份计称取原材料：水：145份、po42.5r水泥：250份、粉煤灰(二级)：120份、黑硅灰：30份、平板陶瓷细骨料：600份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(5万粘度)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份；
(4)将上述原材料混合搅拌均匀，搅拌结束后，倒入布满光纤的模具中，经振捣、收面、养护、抛光、打磨、表面处理、拆模、再养护，最终得到透光混凝土。
实施例4：
一种陶瓷细骨料透光混凝土，该透光混凝土由以下原料混合均匀后浇筑在布满塑料光纤的模具中制备得到：水：145份、po42.5r水泥：270份、粉煤灰(二级)：100份、黑硅灰：30份、平板陶瓷细骨料：600份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(5万粘度)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份；以重量份数计。
一种陶瓷细骨料透光混凝土的制备方法，包括下列步骤：
(1)光纤布置与模具制备：利用微机程序操作钻孔机，在橡胶底板上钻孔，使橡胶底板上形成由无数小孔构成的设定图案，然后将特定直径大小和长度的圆形截面塑料光纤插满塑料底板上的小孔，而后木工在布满光纤的塑料底板四周支模，完成透光混凝土模具制备；
(2)陶瓷细骨料制备：(每次)称量5kg废弃瓷砖，经人工简单破碎后，倒入sm-500水泥试验球磨机中，粉磨8min后倒出，筛分，留取4.75mm筛筛下部分；
(3)按重量份计称取原材料：水：145份、po42.5r水泥：270份、粉煤灰(二级)：100份、黑硅灰：30份、平板陶瓷细骨料：600份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(5万粘度)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份；
(4)将上述原材料混合搅拌均匀，搅拌结束后，倒入布满光纤的模具中，经振捣、收面、养护、抛光、打磨、表面处理、拆模、再养护，最终得到透光混凝土。
实施例5：
一种陶瓷细骨料透光混凝土，该透光混凝土由以下原料混合均匀后浇筑在布满塑料光纤的模具中制备得到：水：145份、po42.5r水泥：250份、粉煤灰(二级)：120份、黑硅灰：30份、平板陶瓷细骨料：550份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(5万粘度)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份；以重量份数计。
一种陶瓷细骨料透光混凝土的制备方法，包括下列步骤：
(1)光纤布置与模具制备：利用微机程序操作钻孔机，在橡胶底板上钻孔，橡胶底板上形成由无数小孔构成的设定图案，然后将特定直径大小和长度的圆形截面塑料光纤插满塑料底板上的小孔，而后木工在布满光纤的塑料底板四周支模，完成透光混凝土模具制备；
(2)陶瓷细骨料制备：(每次)称量5kg废弃瓷砖，经人工简单破碎后，倒入sm-500水泥试验球磨机中，粉磨8min后倒出，筛分，留取4.75mm筛筛下部分；
(3)按重量份计称取原材料：水：145份、po42.5r水泥：250份、粉煤灰(二级)：120份、黑硅灰：30份、平板陶瓷细骨料：550份、聚羧酸减水剂(粉剂)：5份、纤维素醚(5万粘度)：0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)：2份、聚丙烯抗裂纤维：1份；
(4)将上述原材料混合搅拌均匀，搅拌结束后，倒入布满光纤的模具中，经振捣、收面、养护、抛光、打磨、表面保护、拆模、再养护，最终得到透光混凝土。
将实施例1～5制备的陶瓷细骨料透光混凝土，与利用常规砂石骨料制备的透光混凝土进行透光性能的比较，性能测试方法相同，两种透光混凝土所用光纤材料、光纤切割方式以及光纤布置等完全一致，采用光功率计测量透光率，得到如下结果：
将实施例1～5制备的陶瓷细骨料透光混凝土，与利用常规砂石骨料制备的透光混凝土进行力学性能的比较，其中砂石骨料透光混凝土按照：水145份、po42.5r水泥250份、粉煤灰(二级)120份、黑硅灰30份、机制砂600份、聚羧酸减水剂(粉剂)5份、纤维素醚(5万粘度)0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)2份、聚丙烯抗裂纤维1份进行配制；结果如下：
将实施例1～5制备的陶瓷细骨料透光混凝土，与利用常规砂石骨料制备的透光混凝土进行抗冻融性能的比较，其中砂石骨料透光混凝土按照：水145份、po42.5r水泥250份、粉煤灰(二级)120份、黑硅灰30份、机制砂600份、聚羧酸减水剂(粉剂)5份、纤维素醚(5万粘度)0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)2份、聚丙烯抗裂纤维1份进行配制；冻融循环50次后的结果如下：
将实施例1～5制备的陶瓷细骨料透光混凝土，与利用常规砂石骨料制备的透光混凝土进行早期收缩性能的比较，其中砂石骨料透光混凝土按照：水145份、po42.5r水泥250份、粉煤灰(二级)120份、黑硅灰30份、机制砂600份、聚羧酸减水剂(粉剂)5份、纤维素醚(5万粘度)0.15份、聚醚改性硅消泡剂(粉剂)2份、聚丙烯抗裂纤维1份进行配制；结果如下：
从上述透光率和抗压强度的数据对比可知，利用废弃瓷砖替代天然砂石作细骨料制备透光混凝土，对透光混凝土的透光性能、力学性能和抗冻融性能并无不明显影响，同时有利于改善透光混凝土的早期收缩性，提高透光混凝土的早期体积稳定性。