一种含废分子筛催化剂的混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种含废分子筛催化剂的混凝土及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 混凝土作为建筑材料已有一百多年历史，具有很多无法比拟的优点，例如抗压强 度高，取材容易，易成型可与其他材料结合制成各种沉重固件。普通混凝土是由水泥、粗骨 料(碎石或卵石)、细骨料(砂)、外加剂和水拌混合而得，砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑 制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。天然砂是 其主要的细骨架，目前多数地区应用的是天然砂，天然砂属于地方资源，而且短期内不可再 生；随着建设量的增加，我国不少地区天然砂已近枯竭，同时由于天然河砂的过渡开采会对 生态环境造成破坏，许多地方已严禁或限制开采天然河砂，由此导致工程用砂供需矛盾日 益突出。因此为了减少混凝土原材料开采和生产带来的环境污染，亟需寻找代替水泥的材 料和代替天然砂石的骨料。
[0003] 分子筛催化剂是石油炼制工艺中将重质烃类裂解为轻质烃类所需用的催化剂。通 常使用时分子筛催化剂几经磨损，其表面积逐渐减小，比重减轻，失去原有活性而成为废弃 物。经调研了解，仅抚顺石油二厂每年约有500吨废分子筛。分子筛催化剂的主要化学成 分为活性氧化铝、二氧化硅。使用一段时间后的废弃的分子筛催化剂催化能力降低，但主要 含量没有多大的改变，对这些富含氧化铝的废弃物弃之不用，不但造成环境污染而且还是 资源的浪费。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的问题是提供一种充分利用废旧资源、减少水泥和砂石用量的可替 代的混凝土配方及该混凝土的制备方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是： 一种含废分子筛催化剂的混凝土，其特征在于：由以下重量份的组分组成，水泥39-47 份、矿渣掺合料7-10份、废分子筛催化剂8-12份、砂子45-53份、石子60-69份、减水剂1-3 份、水16-35份。
[0006] 进一步地，所述矿渣掺合料为钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰中的一种或几种组合， 优选的，矿渣掺合料中钢渣微粉：矿渣微粉：粉煤灰的重量比为1:1:1。
[0007] 优选的，所述废分子筛催化剂中的分子筛为Y型分子筛、ZSM系列分子筛或其组 合。
[0008] 进一步地，所述减水剂为微球型聚羧酸系高性能减水剂，所述水泥选用等级为 42. 5R或52. 5R的普通硅酸盐水泥。
[0009] 进一步地，所述混凝土由以下重量份的组分组成，水泥40-45份、矿渣掺合料8-10 份、废分子筛催化剂9-11份、砂子48-51份、石子63-66份、减水剂2份、水18-30份。进一 步优选的，由以下重量份的组分组成，水泥42份、矿渣掺合料8份、废分子筛催化剂10份、 砂子50份、石子65份、减水剂2份、水25份。
[0010] 一种上述混凝土的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1)按原材料组分比例 将称量好的水泥、矿渣掺合料、废分子筛催化剂、砂子加入搅拌筒内干拌1-5分钟使其混合 均匀；（2)将减水剂混于水中形成混合水溶液，然后将混合水溶液加入搅拌筒内，继续搅拌 1-5分钟，使其拌成成色均匀的浆体，再将石子加入搅拌筒内搅拌1-3分钟；（3)然后将搅拌 筒内的混合物从搅拌机中卸除，倒在拌盘上，再经人工拌和1-5分钟即可。优选的，搅拌时 间均为2分钟。
[0011] 本发明具有的优点和积极效果是： (1) 在水泥混凝土中掺入矿物掺合料、废分子筛催化剂可节约水泥和砂子的用量，降低 工程造价，并可减少环境破坏； (2) 废分子筛催化剂富含丰富的孔结构，具有颗粒细、质轻、高强度、耐磨、耐高温、保温 绝缘、阻燃等多种特性，改善了混凝土的抗压强度和防火保温性能； (3) 废分子筛催化剂的使用在在混凝土中引入对强度影响不大的大量微气孔，进一步 降低混凝土的容重，提升混凝土的应用范围，大量微气孔的存在还可大幅度降低因为密度 差异导致的骨料在混凝土中的上浮现象。
[0012] (4)微球型减水剂还具有滚珠效应，可以增加水泥净浆的初始流动性能提高栗送 效率。
[0013] 下面通过实施例对本发明进行具体描述和说明： 实施例1-5
对比例1-3 表2对比例1-3混凝土的重量份组成
上述实施例1-5所述混凝土的制备方法为： (1)按原材料组分比例将称量好的水泥、矿渣掺合料、废分子筛催化剂、砂子加入搅拌 筒内干拌2分钟使其混合均匀；（2)再将减水剂混于水中形成混合水溶液，然后将混合水溶 液加入搅拌筒内，继续搅拌2分钟，使其拌成成色均匀的浆体，再将石子加入搅拌筒内搅拌 2分钟；（3 )然后将搅拌筒内的混合物从搅拌机中卸除，倒在拌盘上，再经人工拌和5分钟即 可。
[0014] 上述对比例1-3中混凝土的制备方法与上述方法相似，在制备过程中直接省略混 凝土配方中没有的相应组分即可。
由以上实验数据可知，本发明提供的混凝土各项性能均优于普通配方。废分子筛催化 剂的加入提高了混凝土的抗压性能和坍落度，微球型聚羧酸系高性能减水剂的加入提高了 其扩展度。
【主权项】
1. 一种含废分子筛催化剂的混凝土，其特征在于：由以下重量份的组分组成，水泥 39-47份、矿渣掺合料7-10份、废分子筛催化剂8-12份、砂子45-53份、石子60-69份、减水 剂1-3份、水16-35份。2. 根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于：所述矿渣掺合料为钢渣微粉、矿渣微 粉、粉煤灰中的一种或几种组合。3. 根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于：所述废分子筛催化剂中的分子筛为Y 型分子筛、ZSM系列分子筛或其组合。4. 根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于：所述减水剂为微球型聚羧酸系高性能 减水剂。5. 根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于：所述水泥选用等级为42. 5R或52. 5R的 硅酸盐水泥。6. 根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于：由以下重量份的组分组成，水泥40-45 份、矿渣掺合料8-10份、废分子筛催化剂9-11份、砂子48-51份、石子63-66份、减水剂2 份、水18-30份。7. 根据权利要求6所述混凝土，其特征在于：由以下重量份的组分组成，水泥42份、矿 渣掺合料8份、废分子筛催化剂10份、砂子50份、石子65份、减水剂2份、水25份。8. 根据权利要求2所述的混凝土，其特征在于：矿渣掺合料中钢渣微粉：矿渣微粉：粉 煤灰的重量比为1:1:1。9. 根据权利要求1-8任一项所述的混凝土的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1) 按原材料组分比例将称量好的水泥、矿渣掺合料、废分子筛催化剂、砂子加入搅拌筒内干拌 1-5分钟使其混合均匀；（2)将减水剂混于水中形成混合水溶液，然后将混合水溶液加入搅 拌筒内，继续搅拌1-5分钟，使其拌成成色均匀的浆体，再将石子加入搅拌筒内搅拌1-3分 钟；（3)然后将搅拌筒内的混合物从搅拌机中卸除，倒在拌盘上，再经人工拌和1-5分钟即 可。10. 根据权利要求9所述的混凝土的制备方法，其特征在于搅拌时间均为2分钟。
【专利摘要】本发明涉及一种含废分子筛催化剂的混凝土及其制备方法，所述混凝土由以下重量份的组分组成，水泥39-47份、矿渣掺合料7-10份、废分子筛催化剂8-12份、砂子45-53份、石子60-69份、减水剂1-3份、水16-35份。本发明的混凝土中掺入矿物掺合料、废分子筛催化剂节约了水泥和砂子的用量，降低工程造价，并可减少环境破坏；且由于废分子筛催化剂特殊的孔结构和抗压性质，改善了混凝土的抗压强度和防火保温性能。
【IPC分类】C04B28/04, C04B28/00, C04B18/04
【公开号】CN105399376
【申请号】CN201510899320
【发明人】刘进武
【申请人】文登蓝岛建筑工程有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月9日