本發明涉及一種一種巖礦改性混凝土，屬于混凝土技術領域。
背景技術：
在國內，高強度混凝土一般是指強度等級不低于c60（60mpa）的混凝土。高強混凝土的膠凝材料是水泥，摻合料則大多是微硅粉、粉煤灰，這兩種都是經過二次生產得到的產品，造價高，性價比較低，對環境會造成二次傷害。同時實際使用的混凝土中，對骨料的要求要具有一定的細度和強度，因此多是用沙做細骨料，用天然碎石做粗骨料。然而在大量需要基礎設施建設過程中，必需要大量的沙和碎石作為混凝土的骨料，這些骨料的來源多是從當地的山上直接開采，對當地的生態環境造成了巨大的破壞。另一方面，基礎設施建設也帶來了大量的固體廢棄物，這些廢棄物多是直接堆放，占用人類賴以生存的土地資源，這已經是一個比較嚴重的問題，如混凝土廢棄物，陶瓷廢棄物等。
綜上所述，在倡導可持續發展的今天，節能環保，結合最新技術，在不降低實際使用標準的前提下，應用在實際中，這是非常有實用價值和有意義的。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種綜合性能優異、性價比高、環境友好型的巖礦改性高強混凝土，降低對微硅粉、粉煤灰、天然砂石的依賴，該混凝土可顯著改善混凝土的抗壓、抗滲性能和耐酸腐蝕性能，可應用于公路、橋梁、堤壩、小型建筑等，具有比較強的實際應用價值。
本發明所述巖礦改性混凝土由以下原料制備得到，各原料及重量份數為：普通硅酸鹽水泥340~500份、1號巖石礦粉30~100份、2號巖礦粉20~100份、方解石5~10份、沙450-550份、再生骨料900-1100份、高效減水劑15.5~16份、水150-200份。
所述1號巖石礦粉由硅質海綿巖粉、燧石巖粉得到，硅質海綿巖粉、燧石巖粉的質量比為1:1.75~2.25，平均粒徑為4~6μm；經檢測：1號巖石礦粉的比表面積為13000~13600m2/kg，燒失量為3.42%，其中sio2的成分不低于83.56%。
所述2號巖礦粉由流紋巖粉、放射蟲巖混合得到，流紋巖粉與放射蟲巖的質量比為1:1~1.8，平均粒徑大約在13~21μm；經檢測：2號巖礦粉比表面積400~450m2/kg，燒失量為3.75%，主要成分為sio2（42.90~45.32%），al2o3（25.42~27.54%），fe2o3（10.81~12.16%），cao（7.21~8.91%）。
優選的，本發明所述再生骨料為陶瓷再生骨料，平均粒徑為5～20mm。
優選的，本發明所述高效減水劑為水劑萘系高效減水劑。
本發明的有益效果：
（1）本發明選用巖石包括以下：流紋巖、放射蟲巖、硅質海綿巖、燧石巖，這些巖石都是組成地殼的主要部分，而且在我國沿海地區分布廣泛，是在自然環境中非常常見的材料，可謂是取之不盡用之不竭的資源，同時對環境破壞也小得多，同時采用廢棄陶瓷制作的再生骨料作為混凝土的骨料。
（2）不同的巖礦粉可大幅改善混凝土的早期強度或后期強度，巖礦粉對混凝土抗壓強度的提高可在12.2~40.5%之間，對混凝土耐硫酸腐蝕的改善幅度在39.5~80.0%，吸水率改善幅度在23.3~48.8%，可達到微硅粉和粉煤灰對混凝土的增強作用，完全滿足實際建設中多個用途的需求。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護范圍并不限于所述內容。
本發明實施例所述巖礦改性混凝土由以下方法制備得到：
（1）取硅酸鹽水泥（牌號為：425）、沙、再生骨料（為陶瓷再生骨料，平均粒徑為5～20mm）均勻混合；
（2）加入減水劑（為水劑萘系高效減水劑）、水用攪拌機攪拌均勻，得到混凝土漿料；
（3）將漿料制成100mm×100mm×100mm的標準試樣；將制備得到的式樣在溫度為20±2℃，相對濕度95%，養護28~56天。
實施例1
本實施例所述的巖礦改性混凝土（記為#1試樣）由以下原料制備得到，各原料及重量份數為：普通硅酸鹽水泥330份、1號巖礦粉60份、2號巖礦粉60份、方解石6份、沙500份、再生骨料1000份、高效減水劑15.5份、水200份。
所述1號巖石礦粉由硅質海綿巖粉、燧石巖粉得到，硅質海綿巖粉、燧石巖粉的質量比為1:1.75，平均粒徑為4μm。
所述2號巖礦粉由流紋巖粉、放射蟲巖混合得到，流紋巖粉與放射蟲巖的質量比為1:1，平均粒徑大約在13μm。
對比實施例1
本實施例所述的無巖礦改性混凝土（記為#2試樣）由以下原料制備得到，各原料及重量份數為：普通硅酸鹽水泥500份、方解石6份、沙538份、再生骨料1000份、高效減水劑15.5份、水200份。
對比實施例2
本實施例所述的巖礦改性混凝土（記為#3試樣）由以下原料制備得到，各原料及重量份數為：普通硅酸鹽水泥440份、1號巖礦粉60份（成分和粒徑與實施例1相同）、方解石6份、沙500份、再生骨料1000份、高效減水劑15.5份、水180份。
對比實施例3
本實施例所述的巖礦改性混凝土（記為#4試樣）由以下原料制備得到，各原料及重量份數為：普通硅酸鹽水泥440份、2號巖礦粉60份（成分和粒徑與實施例1相同）、方解石6份、沙500份、再生骨料1000份、高效減水劑15.5份、水180份。
對本實施例制備得到的巖礦改性混凝土進行了抗壓強度和耐硫酸腐蝕測試，最終得到巖礦改性混凝土各項性能指標為見表1和表2。
表1不同混凝土樣品抗壓強度值
表2不同混凝土樣品在硫酸腐蝕下的質量損失
從表1中可以看出，對比#2號混凝土試樣，摻入巖礦粉的其余3個試樣的抗壓強度都有不同幅度的提升，提升幅度在12.2~40.5%之間；值得一提的是#3號混凝土試樣的28、56天強度分別提高了29.8和26.1%，這說明1號巖礦粉可以顯著改善混凝土的后期強度，但是對混凝土早期強度貢獻不大，可用于對前期強度要求低、后期強度要求較高的實際應用中；相比之下，摻入2號巖礦粉的試樣#4期7天強度提高了39.3%，對28天和56天強度的提高則不明顯，這說明2號巖礦粉可以改善混凝土的早期強度，可用于對前期強度要求要、后期強度要求較低的實際應用中。同時摻入1號和2號巖礦粉的混凝土其早期強度和后期強度同時得到了明顯的改善，早期和后期強度提升幅度分別是26.9%和40.5%，可用于對綜合性能要求比較高的應用領域。
從表2中可以看出，在硫酸腐蝕條件下，摻入了巖礦粉的混凝土試樣其質量損失均比未摻的混凝土的要小得多，改善幅度在39.5~80.0%之間；但是同時摻入1號和2號巖礦粉的混凝土試樣#1在硫酸腐蝕下的表現得到大幅的改善，7天和28天的改善得到了78.1%和80.0%，也明顯高于單摻一種巖礦粉時的質量損失改善程度。這表明摻入本發明提供的巖礦粉可極大得改善混凝土的耐硫酸腐蝕性能。
測試了養護28時混凝土的吸水率，#1、#2、#3、#4混凝土試樣的吸水率分別是3.2、6.2、4.1和4.75%。由此可見摻入了巖礦粉的3個混凝土試樣的吸水率都比為摻入巖礦粉的混凝土的試樣要小，#1、#3、#4混凝土試樣的吸水率相比#2試樣分別改善了48.4、33.8和23.3%，可見巖礦粉對混凝土的孔隙率的改善是非常的顯著的。
由實施例1和對比實施例1~3可以看出，采用本發明的巖礦粉改性混凝土其抗壓強度、抗硫酸腐蝕性能和孔隙率得到了非常明顯的改善。
實施例2
本實施例所述巖礦改性混凝土（記為#5試樣）由以下原料制備得到，各原料及重量份數為：普通硅酸鹽水泥404份、1號巖石礦粉30份、2號巖礦粉100份、方解石5份、沙450份、再生骨料900份、高效減水劑15.5份、水150份；
所述1號巖石礦粉由硅質海綿巖粉、燧石巖粉得到，硅質海綿巖粉、燧石巖粉的質量比為1:2，平均粒徑為6μm。
所述2號巖礦粉由流紋巖粉、放射蟲巖混合得到，流紋巖粉與放射蟲巖的質量比為1:1.5，平均粒徑大約在21μm。
對本實施例制備得到的巖礦改性混凝土進行的抗壓強度、耐硫酸腐蝕、吸水率測試，最終得到巖礦改性混凝土各項性能指標為如下：其7、28和56天強度分別為36、53和66mpa；吸水率為4%，比未摻巖礦粉的混凝土提高了35.5%；其在硫酸腐蝕下，7、14和28天的質量損失分別改善了68.7、70.6和43.2%。
實施例3
本實施例所述巖礦改性混凝土（記為#6試樣）由以下原料制備得到，各原料及重量份數為：普通硅酸鹽水泥500份、1號巖石礦粉100份、2號巖礦粉35份、方解石10份、沙550份、再生骨料1100份、高效減水劑16份、水160份；
所述1號巖石礦粉由硅質海綿巖粉、燧石巖粉得到，硅質海綿巖粉、燧石巖粉的質量比為1:2.25，平均粒徑為5μm。
所述2號巖礦粉由流紋巖粉、放射蟲巖混合得到，流紋巖粉與放射蟲巖的質量比為1:1.8，平均粒徑大約在16μm。
對本實施例制備得到的巖礦改性混凝土進行的抗壓強度、耐硫酸腐蝕、吸水率測試，最終得到巖礦改性混凝土各項性能指標為如下：其7、28和56天強度分別為46、56和68mpa；吸水率為3.55%，比未摻巖礦粉的混凝土提高了42.7%；其在硫酸腐蝕下，7、28和56天的質量損失分別是59.6、68.4和50.4%。
綜上所述，采用的不同巖礦制作的粉體作為混凝土的摻合料，同時摻入1和2號巖礦粉的改性混凝土，在一般施工條件下28天和56天抗壓強度分別可高達64.5mpa和71.8mpa。1號巖礦可明顯改善混凝土的28、56天強度分別提高了56.2和31.1%，可以顯著改善混凝土的后期強度，而摻入2號巖礦粉對混凝土的7天強度提高了39.3%，，促進了混凝土的早期水化，因此混凝土的早期強度得到了明顯改善。得益于采用粒徑產生了良好的配級，混凝土在水泥水化期間具有良好的自密實效應，極大得改善了混凝土的自收縮和坍塌現象，從而使得混凝土在28天時具有很小的孔隙率，且在3%硫酸溶液腐蝕下僅有2%的質量損失。因此，本發明提供的一種巖礦粉改性的高性能混凝土材料具有相當好的28天和56天抗壓強度，同時還有非常低的吸水率和硫酸質量損失，具有優良的綜合性能，可完全替代微硅粉和粉煤灰，可以滿足實際建設中多個用途的需求。