一种采用混合砂制备而成的混凝土的制作方法

本发明涉及混凝土领域，尤其是涉及一种采用混合砂制备而成的混凝土。

背景技术：

在日常生活中，人们常使用塑料、橡胶制品，塑料、橡胶属于高分子材料，其降解速度较慢，由于其廉价，损坏后人们常常会直接扔掉，导致塑料、橡胶的废弃物产生速度越来越快，对环境的污染越来越严重，因此还有改善空间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种采用混合砂制备而成的混凝土，具有减少环境污染的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种采用混合砂制备而成的混凝土，包括以下质量份数的组分：

硅酸盐水泥100份；

混合砂250-300份；

粗集料300-400份；

水90-110份；

所述混合砂包括以下质量比例的组分：

纳米石粉：废弃塑料粉：废弃橡胶粉：粘合剂＝10：2-2.5：1.5-2：2-2.5。

通过采用上述技术方案，通过在混合砂中加入废弃塑料粉、废弃橡胶粉，使得废弃塑料粉以及废弃橡胶粉可利用于混凝土中，使得污染环境的废弃塑料以及废弃橡胶得以利用，且由于混凝土在城市建设的过程中用量较大，有效缓解了废弃塑料以及废弃橡胶污染环境的问题，减少环境污染，较为环保；

通过将废弃塑料以及废弃橡胶以粉状的形式与纳米石粉以及粘合剂以特定比例混合，使得废弃塑料以及废弃橡胶存在于混合砂中，避免废弃塑料以及废弃橡胶大体积地存在水泥胶体中导致混凝土结构强度大幅下降的情况；

通过在混合砂中以纳米石粉为主要材料，使得混合砂补强混凝土结构的效果较佳，减少对混凝土结构的结构稳定性的影响；

通过粘合剂联合纳米石粉、废弃塑料粉以及废弃橡胶粉，使得混合砂的结构稳定性较佳，减少纳米石粉、废弃塑料粉以及废弃橡胶粉填满粗集料之间的间隙导致混凝土透水性能大幅下降的情况。

本发明进一步设置为：所述混凝土还包括以下质量份数的组分：

六苯基苯2-4份。

通过采用上述技术方案，通过在混凝土中加入六苯基苯，使得混凝土结构的抗冻能力增强，更好地适用于寒冷地区，进而使得混凝土的适用性较广。

本发明进一步设置为：所述混凝土还包括以下质量份数的组分：

三苯基膦5-8份；

2-苯基丁酰苯3-6份。

通过采用上述技术方案，通过在混凝土中加入三苯基膦、2-苯基丁酰苯并以特定的比例与六苯基苯混合，有效增加六苯基苯提升混凝土结构的抗冻能力的效果，使得混凝土的抗冻能力更强，更好地适用于寒冷地区，适用性更广。

本发明进一步设置为：所述混凝土还包括以下质量份数的组分：

玻璃纤维15-25份。

通过采用上述技术方案，通过在混凝土中加入玻璃纤维，使得混凝土的结构稳定性更强，不易开裂，提高混凝土的物理性能。

本发明进一步设置为：所述混凝土还包括以下质量份数的组分：

硅烷偶联剂5-8份。

通过采用上述技术方案，通过加入硅烷偶联剂，使得三苯基膦、2-苯基丁酰苯、六苯基苯与水泥胶体连接更为稳定，进而使得三苯基膦、2-苯基丁酰苯、六苯基苯分散均匀且稳定，使得提升混凝土抗冻能力的效果更佳。

本发明进一步设置为：所述纳米石粉包括以下质量比例的组分：

花岗岩粉：白云岩粉：玄武岩粉：石灰岩粉：硅灰石粉：锆石粉：滑石粉＝2：1：1.5：2.5：0.5：1：0.5。

通过采用上述技术方案，通过花岗岩粉、白云岩粉、玄武岩粉、石灰岩粉、硅灰石粉、锆石粉、滑石粉以特定比例配合形成纳米石粉，使得制备出的混合砂补强混凝土的效果更佳，有限提高混凝土的抗压强度，进而提高混凝土的结构稳定性。

本发明进一步设置为：所述混合砂的制备方法包括以下步骤：

s1.研磨，具体如下：

将各原料研磨成粒径为10-100nm的粉末状；

s2.混合粘合剂、废旧塑料粉、废旧橡胶粉，搅拌均匀形成预混物；

s3.预混物中加入纳米石粉，搅拌均匀形成混合物；

s4.将混合物卸入模具中固化形成混合块；

s5.破碎混合块、过筛，形成混合砂。

通过采用上述技术方案，通过先将粘合剂、废旧塑料粉、废旧橡胶粉混合均匀后在加入纳米石粉，避免大量的纳米石粉加入后影响废旧塑料粉、废旧橡胶粉的分散情况，使得混合砂中各原料比例分布均匀，保证混合砂的质量。

本发明进一步设置为：所述混凝土的制备方法包括以下步骤：

s01.混合硅酸盐水泥、水，搅拌均匀形成水泥浆液；

s02.水泥浆液中加入混合砂，搅拌均匀形成水泥预混物；

s03.水泥预混物中加入粗集料，搅拌均匀形成混凝土浆液；

s04.混凝土浆液倒入模具中固化以形成混凝土。

通过采用上述技术方案，通过先将水泥浆液与混合砂搅拌均匀后再加入粗集料，使得混合砂更好地在水泥浆液中分散均匀，使得混凝土浆液中各原料分布均匀，保证混凝土浆液的质量，进而保证混凝土的质量。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过在混合砂中加入废弃塑料粉、废弃橡胶粉，使得废弃塑料粉以及废弃橡胶粉可利用于混凝土中，有效缓解了废弃塑料以及废弃橡胶污染环境的问题，减少环境污染，较为环保；

2.通过在混凝土中加入六苯基苯，使得混凝土结构的抗冻能力增强，更好地适用于寒冷地区，进而使得混凝土的适用性较广；

3.通过在混凝土中加入三苯基膦、2-苯基丁酰苯并以特定的比例与六苯基苯混合，有效增加六苯基苯提升混凝土结构的抗冻能力的效果，使得混凝土的抗冻能力更强，更好地适用于寒冷地区，适用性更广。

附图说明

图1为本发明中混合砂的制备方法的流程示意图；

图2为本发明中采用混合砂制备而成的混凝土的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。

以下实施例及比较例中：

硅酸盐水泥采用华权科技(武汉)有限公司出售的华新水泥p.o42.5；

粗集料采用南京市六合区津龙雨花石加工厂出售的黑色砾石；

减水剂采用上海云哲新材料科技有限公司出售的木质素磺酸钠；

废弃塑料粉采用宁波江北嘉瑞特塑胶工贸有限公司出售的水桶pc颗粒研磨而成；

废弃橡胶粉采用灵寿县金灿矿产品加工厂出售的废旧轮胎颗粒研磨而成；

粘合剂采用海南必凯水性新材料有限公司出售的f81环保单组分水性聚氨酯胶黏剂；

六苯基苯采用山东小野化学股份有限公司出售的六苯基苯；

三苯基膦采用金锦乐化学有限公司出售的三苯基膦；

2-苯基丁酰苯采用铼博(上海)生化科技有限公司出售的2-苯基丁酰苯；

玻璃纤维采用江苏康达夫新材料科技有限公司出售的玻璃纤维；

硅烷偶联剂采用东莞市绿伟塑胶制品有限公司出售的硅烷偶联剂kh-792；

花岗岩粉采用青岛金奥石业有限公司出售的黄锈石花岗岩研磨而成；

白云岩粉采用青岛玉洲化工有限公司出售的白云岩研磨而成；

玄武岩粉采用渭南市驰骋商贸有限公司出售的炫舞岩研磨而成；

石灰岩粉采用渭南市驰骋商贸有限公司出售的石灰岩研磨而成；

硅灰石粉采用新余市思远矿业有限公司出售的硅灰石研磨而成；

锆石粉采用灵寿县展腾矿产品加工厂出售的锆石粉研磨而成；

滑石粉通过灵寿县展腾矿产品加工厂出售的滑石粉研磨而成。

实施例1

一种混合砂，参照图1，混合砂的制备方法如下：

s1.研磨，具体如下：

将各原料分别加入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末状；

s2.在搅拌釜中加入粘合剂12.9kg、废旧塑料粉12.9kg、废旧橡胶粉9.68kg，转速45r/min，搅拌5min，形成预混物；

s3.在预混物中加入纳米石粉64.52kg，转速30r/min，搅拌15min，形成混合物；

s4.将混合物卸入模具中固化形成混合块，模具尺寸：长度、宽度、深度均为10cm；

s5.将混合块加入鄂破破碎机中破碎，破碎后的颗粒过筛，以筛选出粒径小于4.75mm且大于2.36mm的混合砂。

本实施例中，纳米石粉由以下质量比例的组分组成：

花岗岩粉：白云岩粉：玄武岩粉：石灰岩粉：硅灰石粉：锆石粉：滑石粉＝2：1：1.5：2.5：0.5：1：0.5。

实施例2

一种混合砂，参照图1，混合砂的制备方法如下：

s1.研磨，具体如下：

将各原料分别加入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末状；

s2.在搅拌釜中加入粘合剂13.85kg、废旧塑料粉13.85kg、废旧橡胶粉10.76kg，转速45r/min，搅拌5min，形成预混物；

s3.在预混物中加入纳米石粉61.54kg，转速30r/min，搅拌15min，形成混合物；

s4.将混合物卸入模具中固化形成混合块，模具尺寸：长度、宽度、深度均为10cm；

s5.将混合块加入鄂破破碎机中破碎，破碎后的颗粒过筛，以筛选出粒径小于4.75mm且大于2.36mm的混合砂。

本实施例中，纳米石粉由以下质量比例的组分组成：

花岗岩粉：白云岩粉：玄武岩粉：石灰岩粉：硅灰石粉：锆石粉：滑石粉＝2：1：1.5：2.5：0.5：1：0.5。

实施例3

一种混合砂，参照图1，混合砂的制备方法如下：

s1.研磨，具体如下：

将各原料分别加入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末状；

s2.在搅拌釜中加入粘合剂14.71kg、废旧塑料粉14.71kg、废旧橡胶粉11.76kg，转速45r/min，搅拌5min，形成预混物；

s3.在预混物中加入纳米石粉58.82kg，转速30r/min，搅拌15min，形成混合物；

s4.将混合物卸入模具中固化形成混合块，模具尺寸：长度、宽度、深度均为10cm；

s5.将混合块加入鄂破破碎机中破碎，破碎后的颗粒过筛，以筛选出粒径小于4.75mm且大于2.36mm的混合砂。

本实施例中，纳米石粉由以下质量比例的组分组成：

花岗岩粉：白云岩粉：玄武岩粉：石灰岩粉：硅灰石粉：锆石粉：滑石粉＝2：1：1.5：2.5：0.5：1：0.5。

实施例4

一种混合砂，参照图1，混合砂的制备方法如下：

s1.研磨，具体如下：

将各原料分别加入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末状；

s2.在搅拌釜中加入粘合剂12.96kg、废旧塑料粉14.2kg、废旧橡胶粉11.11kg，转速45r/min，搅拌5min，形成预混物；

s3.在预混物中加入纳米石粉61.73kg，转速30r/min，搅拌15min，形成混合物；

s4.将混合物卸入模具中固化形成混合块，模具尺寸：长度、宽度、深度均为10cm；

s5.将混合块加入鄂破破碎机中破碎，破碎后的颗粒过筛，以筛选出粒径小于4.75mm且大于2.36mm的混合砂。

本实施例中，纳米石粉由以下质量比例的组分组成：

花岗岩粉：白云岩粉：玄武岩粉：石灰岩粉：硅灰石粉：锆石粉：滑石粉＝2：1：1.5：2.5：0.5：1：0.5。

实施例5

一种采用混合砂制备而成的混凝土，参照图2，混凝土的制备方法如下：

s01.在水泥搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水90kg、减水剂11kg，转速60r/min，搅拌5min，形成水泥浆液；

s02.在水泥浆液中加入混合砂250kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥预混物；

s03.在水泥预混物中加入粗集料300kg，转速40r/min，搅拌10min，形成混凝土浆液；

s04.将混凝土浆液倒入模具中，在模具表面覆盖海绵块，朝向海绵块洒水以保持海绵块湿润，静置7天后，拆模，持续洒水养护至第28天，以形成混凝土。

本实施例中，混合砂采用实施例4的混合砂，其他实施例中还可采用实施例1-3的混合砂。

实施例6

一种采用混合砂制备而成的混凝土，参照图2，混凝土的制备方法如下：

s01.在水泥搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水100kg、减水剂10kg，转速60r/min，搅拌5min，形成水泥浆液；

s02.在水泥浆液中加入混合砂275kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥预混物；

s03.在水泥预混物中加入粗集料350kg，转速40r/min，搅拌10min，形成混凝土浆液；

s04.将混凝土浆液倒入模具中，在模具表面覆盖海绵块，朝向海绵块洒水以保持海绵块湿润，静置7天后，拆模，持续洒水养护至第28天，以形成混凝土。

本实施例中，混合砂采用实施例4的混合砂，其他实施例中还可采用实施例1-3的混合砂。

实施例7

一种采用混合砂制备而成的混凝土，参照图2，混凝土的制备方法如下：

s01.在水泥搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水110kg、减水剂9kg，转速60r/min，搅拌5min，形成水泥浆液；

s02.在水泥浆液中加入混合砂300kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥预混物；

s03.在水泥预混物中加入粗集料400kg，转速40r/min，搅拌10min，形成混凝土浆液；

s04.将混凝土浆液倒入模具中，在模具表面覆盖海绵块，朝向海绵块洒水以保持海绵块湿润，静置7天后，拆模，持续洒水养护至第28天，以形成混凝土。

本实施例中，混合砂采用实施例4的混合砂，其他实施例中还可采用实施例1-3的混合砂。

实施例8

一种采用混合砂制备而成的混凝土，参照图2，混凝土的制备方法如下：

s01.在水泥搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水100kg、减水剂10kg，转速60r/min，搅拌5min，形成水泥浆液；

s02.在水泥浆液中加入混合砂280kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥预混物；

s03.在水泥预混物中加入粗集料330kg，转速40r/min，搅拌10min，形成混凝土浆液；

s04.将混凝土浆液倒入模具中，在模具表面覆盖海绵块，朝向海绵块洒水以保持海绵块湿润，静置7天后，拆模，持续洒水养护至第28天，以形成混凝土。

本实施例中，混合砂采用实施例4的混合砂，其他实施例中还可采用实施例1-3的混合砂。

实施例9

一种采用混合砂制备而成的混凝土，混凝土的制备方法如下：

s01.在水泥搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水100kg、减水剂10kg，转速60r/min，搅拌5min，形成水泥浆液；

s02.在水泥浆液中加入混合砂280kg、六苯基苯2kg、三苯基膦5kg、2-苯基丁酰苯3kg、玻璃纤维15kg、硅烷偶联剂5kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥预混物；

s03.在水泥预混物中加入粗集料330kg，转速40r/min，搅拌10min，形成混凝土浆液；

s04.将混凝土浆液倒入模具中，在模具表面覆盖海绵块，朝向海绵块洒水以保持海绵块湿润，静置7天后，拆模，持续洒水养护至第28天，以形成混凝土。

本实施例中，混合砂采用实施例4的混合砂，其他实施例中还可采用实施例1-3的混合砂。

实施例10

一种采用混合砂制备而成的混凝土，混凝土的制备方法如下：

s01.在水泥搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水100kg、减水剂10kg，转速60r/min，搅拌5min，形成水泥浆液；

s02.在水泥浆液中加入混合砂280kg、六苯基苯3kg、三苯基膦6.5kg、2-苯基丁酰苯4.5kg、玻璃纤维20kg、硅烷偶联剂6.5kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥预混物；

s03.在水泥预混物中加入粗集料330kg，转速40r/min，搅拌10min，形成混凝土浆液；

s04.将混凝土浆液倒入模具中，在模具表面覆盖海绵块，朝向海绵块洒水以保持海绵块湿润，静置7天后，拆模，持续洒水养护至第28天，以形成混凝土。

本实施例中，混合砂采用实施例4的混合砂，其他实施例中还可采用实施例1-3的混合砂。

实施例11

一种采用混合砂制备而成的混凝土，混凝土的制备方法如下：

s01.在水泥搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水100kg、减水剂10kg，转速60r/min，搅拌5min，形成水泥浆液；

s02.在水泥浆液中加入混合砂280kg、六苯基苯4kg、三苯基膦8kg、2-苯基丁酰苯6kg、玻璃纤维25kg、硅烷偶联剂8kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥预混物；

s03.在水泥预混物中加入粗集料330kg，转速40r/min，搅拌10min，形成混凝土浆液；

s04.将混凝土浆液倒入模具中，在模具表面覆盖海绵块，朝向海绵块洒水以保持海绵块湿润，静置7天后，拆模，持续洒水养护至第28天，以形成混凝土。

本实施例中，混合砂采用实施例4的混合砂，其他实施例中还可采用实施例1-3的混合砂。

实施例12

一种采用混合砂制备而成的混凝土，混凝土的制备方法如下：

s01.在水泥搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水100kg、减水剂10kg，转速60r/min，搅拌5min，形成水泥浆液；

s02.在水泥浆液中加入混合砂280kg、六苯基苯3kg、三苯基膦7kg、2-苯基丁酰苯4kg、玻璃纤维22kg、硅烷偶联剂6kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥预混物；

s03.在水泥预混物中加入粗集料330kg，转速40r/min，搅拌10min，形成混凝土浆液；

s04.将混凝土浆液倒入模具中，在模具表面覆盖海绵块，朝向海绵块洒水以保持海绵块湿润，静置7天后，拆模，持续洒水养护至第28天，以形成混凝土。

本实施例中，混合砂采用实施例4的混合砂，其他实施例中还可采用实施例1-3的混合砂。

比较例1

与实施例12的区别在于：

步骤s02中取消加入六苯基苯。

比较例2

与实施例12的区别在于：

步骤s02中取消加入三苯基膦

比较例3

与实施例12的区别在于：

步骤s02中取消加入2-苯基丁酰苯

比较例4

与实施例12的区别在于：

步骤s02中取消加入三苯基膦、2-苯基丁酰苯

比较例5

与实施例12的区别在于：

步骤s02中取消加入玻璃纤维

比较例6

与实施例12的区别在于：

步骤s02中取消加入硅烷偶联剂

比较例7

与实施例12的区别在于：

步骤s02中加入的混合砂中的纳米石粉由以下质量比例的组分组成：

花岗岩粉：白云岩粉：玄武岩粉：石灰岩粉：硅灰石粉：锆石粉：滑石粉＝1：1：1：1：1：1：1。

实验1

根据gb/t29417-2012《水泥砂浆和混凝土干燥收缩开裂性能试验方法》检测实施例5-12以及比较例1-7的混凝土制备的试样的开裂指数。

实验2

根据gb/t50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的抗折强度试验检测实施例5-12及比较例1-7的混凝土制备的试样的抗折强度(mpa)。

实验3

根据gb/t50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的抗压强度试验检测实施例5-12及比较例1-7的混凝土制备的试样的7d抗压强度(mpa)、28d抗压强度(mpa)。

实验4

根据gb/t50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的抗水渗透试验检测实施例5-12及比较例1-7的混凝土制备的试样的抗冻等级。

具体检测数据见表1

表1

根据表1中比较例1与实施例12的数据对比可得，在混凝土中加入六苯基苯，可有效提高混凝土的抗冻等级，使得混凝土具有更好的抗冻能力，进而更好地适用于寒冷地区。

根据表1中比较例2与实施例12的数据对比可得，在混凝土中加入三苯基膦，一定程度上促进六苯基苯提高混凝土抗冻等级的效果，使得混凝土的适用性更广。

根据表1中比较例3与实施例12的数据对比可得，在混凝土中加入2-苯基丁酰苯，一定程度上促进六苯基苯提高混凝土抗冻等级的效果，使得混凝土的适用性更广。

根据表1中比较例4与实施例12的数据对比可得，在混凝土中加入三苯基膦以及2-苯基丁酰苯并以特定比例与六苯基苯配合，有效促进六苯基苯提高混凝土抗冻等级的效果，使得混凝土的适用性更广。

根据表1中比较例5与实施例12的数据对比可得，在混凝土中加入玻璃纤维，一定程度上提高混凝土抵抗开裂的能力，同时一定程度上提高混凝土的抗压强度，使得混凝土的结构稳定性更佳，同时也一定程度上提高了混凝土的抗冻能力。

根据表1中比较例6与实施例12的数据对比可得，在混凝土中加入硅烷偶联剂，一定程度上增加了三苯基膦、2-苯基丁酰苯、六苯基苯改性混凝土的效果，使得混凝土的抗冻能力得以提高。

根据表1中比较例7与实施例12的数据对比可得，在混凝土中加入的混合砂中的纳米石粉中花岗岩粉、白云岩粉、玄武岩粉、石灰岩粉、硅灰石粉、锆石粉、滑石粉以特定比例配合，一定程度上提高了混凝土的抗压强度、抗开裂能力以及抗冻能力，有效提高混凝土的综合性能，使得混凝土的质量更佳。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。