本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體是涉及一種采用鑄造廢砂制備的快速修補(bǔ)混凝土。
背景技術(shù)：
水泥混凝土路面是當(dāng)前路面的主要形式，其在不斷增加的行車荷載的反復(fù)作用以及其它各種環(huán)境和人為因素的循環(huán)作用下，不可避免地會(huì)發(fā)生不同程度的破壞，隨著水泥混凝土路面服役時(shí)間地不斷增加，其破損程度與日俱增，主要表現(xiàn)為斷板、裂縫、露骨、碎裂和錯(cuò)臺(tái)等，為保證交通的持續(xù)安全營(yíng)運(yùn)，必須對(duì)已破損的水泥混凝土路面進(jìn)行修補(bǔ)。通過對(duì)比相關(guān)行業(yè)規(guī)范和文獻(xiàn)得知，水泥混凝土路面開放交通要求一般為其強(qiáng)度必須達(dá)到混凝土路面設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％，即抗壓強(qiáng)度必須達(dá)到20MPa，彎拉強(qiáng)度必須達(dá)到3.5MPa(原板設(shè)計(jì)強(qiáng)度為5MPa)或3.15MPa(原板設(shè)計(jì)強(qiáng)度為4.5MPa)，同時(shí)應(yīng)具有硬化快、耐磨和耐久性好，低收縮微膨脹等特點(diǎn)。采用普通水泥混凝土修補(bǔ)路面養(yǎng)護(hù)周期太長(zhǎng)，由此導(dǎo)致中斷交通時(shí)間過長(zhǎng)，新老混凝土收縮大，容易引起混凝土開裂，造成二次破壞。因此應(yīng)采用快速修補(bǔ)混凝土對(duì)破損路面進(jìn)行修改。現(xiàn)常用的快速修補(bǔ)混凝土對(duì)原材料要求較為苛刻，導(dǎo)致其價(jià)格較貴，同時(shí)不具備生態(tài)環(huán)保效益，阻礙了其推廣應(yīng)用，所以開發(fā)一種生態(tài)環(huán)保并具有一定經(jīng)濟(jì)效益的快速修補(bǔ)混凝土迫在眉睫。
我國(guó)是一個(gè)鑄造業(yè)大國(guó)，鑄件年產(chǎn)量在1000萬t以上，每生產(chǎn)1t鑄件就會(huì)產(chǎn)生約1t鑄造廢砂，其中以鑄造廢硅砂為主。目前，除了少量鑄造廢砂得到了回收再利用，大部分仍未得到有效處理和利用。將鑄造廢砂進(jìn)行堆放或填埋，會(huì)對(duì)現(xiàn)有的生態(tài)資源環(huán)境造成直接的人為破壞，不當(dāng)?shù)蔫T造廢砂處理更會(huì)導(dǎo)致周邊的水質(zhì)和土壤受到嚴(yán)重污染。因此，尋求一種環(huán)保型的鑄造廢砂的高附加值利用方法和技術(shù)，是解決鑄造廢砂難以有效處理的有效途徑，符合國(guó)家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
大量試驗(yàn)證明，鑄造廢砂作為細(xì)骨料可用于制備混凝土。但鑄造廢砂顆粒較混凝土常用的細(xì)骨料河砂小，大部分顆粒主要集中在小于0.8mm的相對(duì)狹窄顆粒范圍，其顆粒級(jí)配不好，不利于填充密實(shí)骨料空隙，因此直接將鑄造廢砂完全或部分取代河砂制備混凝土，嚴(yán)重影響了混凝土的強(qiáng)度和工作性，極大地限制了鑄造廢砂在混凝土中的高附加值資源化利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服已有鑄造廢砂制備混凝土的性能較差的不足，本發(fā)明提供一種有效提升性能、有利于實(shí)現(xiàn)高附加值資源化利用的采用鑄造廢砂制備的快速修補(bǔ)混凝土。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種采用鑄造廢砂制備的快速修補(bǔ)混凝土，按照重量份計(jì)，由水泥365-397份、偏高嶺土30-45份、快速修補(bǔ)劑65-80份、細(xì)骨料595-606份、粗骨料為碎石1105-1126份、減水劑6-8份和水170-200份混合組成，所述細(xì)骨料為鑄造廢砂和河砂篩分混合而成。
進(jìn)一步，所述的細(xì)骨料中，河砂細(xì)度模數(shù)為2.4-3.0，顆粒級(jí)配為2區(qū)，含泥量小于0.4％，鑄造廢砂的SiO2質(zhì)量百分比含量≥90％，細(xì)度模數(shù)為1.6-2.0。
再進(jìn)一步，所述的細(xì)骨料中，篩分通過600μm方孔篩的鑄造廢砂與河砂按質(zhì)量比為1:1，未通過600μm方孔篩的鑄造廢砂與河砂按質(zhì)量比為3:7，進(jìn)行選取混合。
更進(jìn)一步，所述的快速修補(bǔ)劑為SBT JK-24型混凝土快速修補(bǔ)劑。
所述的水泥為P·I52.5水泥。
所述的偏高嶺土比表面積為2100～2600m2/kg，其Al2O3和SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于90％。
所述的粗骨料為碎石，粒徑為5-20mm的連續(xù)級(jí)配，其針片狀含量小于碎石總質(zhì)量的3％，含泥量小于0.3％。
所述的減水劑為聚羧酸減水劑，其固含量≥30％。
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：本發(fā)明主要基于改善骨料顆粒級(jí)配角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)鑄造廢砂和河砂的不同物理特性，將鑄造廢砂和河砂進(jìn)行篩分，把不同粒徑的鑄造廢砂與河砂按不同質(zhì)量比進(jìn)行混合，有效改善骨料顆粒級(jí)配，以保證快速修補(bǔ)混凝土的強(qiáng)度和其它各項(xiàng)不同性能持續(xù)快速發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)鑄造廢砂在快速修補(bǔ)混凝土中的高附加值環(huán)保型利用。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
一種采用鑄造廢砂制備的快速修補(bǔ)混凝土，按照重量份計(jì)，由水泥365-397份、偏高嶺土30-45份、快速修補(bǔ)劑65-80份、細(xì)骨料595-606份、粗骨料為碎石1105-1126份、減水劑6-8份和水170-200份混合組成，所述細(xì)骨料為鑄造廢砂和河砂篩分混合而成。
在以下優(yōu)選方案的條件下，可以獲得更好的性能：水泥為P·I52.5水泥；偏高嶺土比表面積為2100～2600m2/kg，其Al2O3和SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于90％；快速修補(bǔ)劑為SBT JK-24型混凝土快速修補(bǔ)劑；細(xì)骨料中，河砂細(xì)度模數(shù)為2.4-3.0，顆粒級(jí)配為2區(qū)，含泥量小于0.4％，鑄造廢砂的SiO2質(zhì)量百分比含量≥90％，細(xì)度模數(shù)為1.6-2.0；篩分通過600μm方孔篩的鑄造廢砂與河砂按質(zhì)量比為1:1，未通過600μm方孔篩的鑄造廢砂與河砂按質(zhì)量比為3:7，進(jìn)行選取混合；粗骨料為碎石，粒徑為5-20mm的連續(xù)級(jí)配，其針片狀含量小于碎石總質(zhì)量的3％，含泥量小于0.3％；減水劑為聚羧酸減水劑，其固含量≥30％。
所述的采用鑄造廢砂制備的快速修補(bǔ)混凝土的制備方法為：先將水泥、偏高嶺土、快速修補(bǔ)劑、細(xì)骨料和粗骨料攪拌(例如30秒)，然后加入用水量的50％攪拌(例如30秒)，把減水劑分散到剩余的50％水中，最后加入進(jìn)行攪拌即可(例如60秒)。
基于上述配方，調(diào)整不同組分的用量得到實(shí)施例1-3。
實(shí)施例1：
按重量組分計(jì)算，包括水泥397份、偏高嶺土45份、快速修補(bǔ)劑80份、細(xì)骨料595份、粗骨料1105份、減水劑8份和水170份。
本實(shí)施例采用鑄造廢砂制備的快速修補(bǔ)混凝土的技術(shù)指標(biāo)：24h抗壓強(qiáng)度為34.8MPa，彎拉強(qiáng)度為3.7MPa。
實(shí)施例2：
按重量組分計(jì)算，包括水泥390份、偏高嶺土35份、快速修補(bǔ)劑75份、細(xì)骨料598份、粗骨料1112份、減水劑6.8份和水190份。
本實(shí)施例采用鑄造廢砂制備的快速修補(bǔ)混凝土的技術(shù)指標(biāo)：24h抗壓強(qiáng)度為32.2MPa，彎拉強(qiáng)度為3.6MPa。
實(shí)施例3：
按重量組分計(jì)算，包括水泥365份、偏高嶺土30份、快速修補(bǔ)劑65份、細(xì)骨料606份、粗骨料1126份、減水劑6份和水200份。
本實(shí)施例采用鑄造廢砂制備的快速修補(bǔ)混凝土的技術(shù)指標(biāo)：24h抗壓強(qiáng)度為27.5MPa，彎拉強(qiáng)度為3.3MPa。