本发明涉及一种一种岩矿改性混凝土，属于混凝土技术领域。
背景技术：
在国内，高强度混凝土一般是指强度等级不低于c60（60mpa）的混凝土。高强混凝土的胶凝材料是水泥，掺合料则大多是微硅粉、粉煤灰，这两种都是经过二次生产得到的产品，造价高，性价比较低，对环境会造成二次伤害。同时实际使用的混凝土中，对骨料的要求要具有一定的细度和强度，因此多是用沙做细骨料，用天然碎石做粗骨料。然而在大量需要基础设施建设过程中，必需要大量的沙和碎石作为混凝土的骨料，这些骨料的来源多是从当地的山上直接开采，对当地的生态环境造成了巨大的破坏。另一方面，基础设施建设也带来了大量的固体废弃物，这些废弃物多是直接堆放，占用人类赖以生存的土地资源，这已经是一个比较严重的问题，如混凝土废弃物，陶瓷废弃物等。
综上所述，在倡导可持续发展的今天，节能环保，结合最新技术，在不降低实际使用标准的前提下，应用在实际中，这是非常有实用价值和有意义的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种综合性能优异、性价比高、环境友好型的岩矿改性高强混凝土，降低对微硅粉、粉煤灰、天然砂石的依赖，该混凝土可显著改善混凝土的抗压、抗渗性能和耐酸腐蚀性能，可应用于公路、桥梁、堤坝、小型建筑等，具有比较强的实际应用价值。
本发明所述岩矿改性混凝土由以下原料制备得到，各原料及重量份数为：普通硅酸盐水泥340~500份、1号岩石矿粉30~100份、2号岩矿粉20~100份、方解石5~10份、沙450-550份、再生骨料900-1100份、高效减水剂15.5~16份、水150-200份。
所述1号岩石矿粉由硅质海绵岩粉、燧石岩粉得到，硅质海绵岩粉、燧石岩粉的质量比为1:1.75~2.25，平均粒径为4~6μm；经检测：1号岩石矿粉的比表面积为13000~13600m2/kg，烧失量为3.42%，其中sio2的成分不低于83.56%。
所述2号岩矿粉由流纹岩粉、放射虫岩混合得到，流纹岩粉与放射虫岩的质量比为1:1~1.8，平均粒径大约在13~21μm；经检测：2号岩矿粉比表面积400~450m2/kg，烧失量为3.75%，主要成分为sio2（42.90~45.32%），al2o3（25.42~27.54%），fe2o3（10.81~12.16%），cao（7.21~8.91%）。
优选的，本发明所述再生骨料为陶瓷再生骨料，平均粒径为5～20mm。
优选的，本发明所述高效减水剂为水剂萘系高效减水剂。
本发明的有益效果：
（1）本发明选用岩石包括以下：流纹岩、放射虫岩、硅质海绵岩、燧石岩，这些岩石都是组成地壳的主要部分，而且在我国沿海地区分布广泛，是在自然环境中非常常见的材料，可谓是取之不尽用之不竭的资源，同时对环境破坏也小得多，同时采用废弃陶瓷制作的再生骨料作为混凝土的骨料。
（2）不同的岩矿粉可大幅改善混凝土的早期强度或后期强度，岩矿粉对混凝土抗压强度的提高可在12.2~40.5%之间，对混凝土耐硫酸腐蚀的改善幅度在39.5~80.0%，吸水率改善幅度在23.3~48.8%，可达到微硅粉和粉煤灰对混凝土的增强作用，完全满足实际建设中多个用途的需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
本发明实施例所述岩矿改性混凝土由以下方法制备得到：
（1）取硅酸盐水泥（牌号为：425）、沙、再生骨料（为陶瓷再生骨料，平均粒径为5～20mm）均匀混合；
（2）加入减水剂（为水剂萘系高效减水剂）、水用搅拌机搅拌均匀，得到混凝土浆料；
（3）将浆料制成100mm×100mm×100mm的标准试样；将制备得到的式样在温度为20±2℃，相对湿度95%，养护28~56天。
实施例1
本实施例所述的岩矿改性混凝土（记为#1试样）由以下原料制备得到，各原料及重量份数为：普通硅酸盐水泥330份、1号岩矿粉60份、2号岩矿粉60份、方解石6份、沙500份、再生骨料1000份、高效减水剂15.5份、水200份。
所述1号岩石矿粉由硅质海绵岩粉、燧石岩粉得到，硅质海绵岩粉、燧石岩粉的质量比为1:1.75，平均粒径为4μm。
所述2号岩矿粉由流纹岩粉、放射虫岩混合得到，流纹岩粉与放射虫岩的质量比为1:1，平均粒径大约在13μm。
对比实施例1
本实施例所述的无岩矿改性混凝土（记为#2试样）由以下原料制备得到，各原料及重量份数为：普通硅酸盐水泥500份、方解石6份、沙538份、再生骨料1000份、高效减水剂15.5份、水200份。
对比实施例2
本实施例所述的岩矿改性混凝土（记为#3试样）由以下原料制备得到，各原料及重量份数为：普通硅酸盐水泥440份、1号岩矿粉60份（成分和粒径与实施例1相同）、方解石6份、沙500份、再生骨料1000份、高效减水剂15.5份、水180份。
对比实施例3
本实施例所述的岩矿改性混凝土（记为#4试样）由以下原料制备得到，各原料及重量份数为：普通硅酸盐水泥440份、2号岩矿粉60份（成分和粒径与实施例1相同）、方解石6份、沙500份、再生骨料1000份、高效减水剂15.5份、水180份。
对本实施例制备得到的岩矿改性混凝土进行了抗压强度和耐硫酸腐蚀测试，最终得到岩矿改性混凝土各项性能指标为见表1和表2。
表1不同混凝土样品抗压强度值
表2不同混凝土样品在硫酸腐蚀下的质量损失
从表1中可以看出，对比#2号混凝土试样，掺入岩矿粉的其余3个试样的抗压强度都有不同幅度的提升，提升幅度在12.2~40.5%之间；值得一提的是#3号混凝土试样的28、56天强度分别提高了29.8和26.1%，这说明1号岩矿粉可以显著改善混凝土的后期强度，但是对混凝土早期强度贡献不大，可用于对前期强度要求低、后期强度要求较高的实际应用中；相比之下，掺入2号岩矿粉的试样#4期7天强度提高了39.3%，对28天和56天强度的提高则不明显，这说明2号岩矿粉可以改善混凝土的早期强度，可用于对前期强度要求要、后期强度要求较低的实际应用中。同时掺入1号和2号岩矿粉的混凝土其早期强度和后期强度同时得到了明显的改善，早期和后期强度提升幅度分别是26.9%和40.5%，可用于对综合性能要求比较高的应用领域。
从表2中可以看出，在硫酸腐蚀条件下，掺入了岩矿粉的混凝土试样其质量损失均比未掺的混凝土的要小得多，改善幅度在39.5~80.0%之间；但是同时掺入1号和2号岩矿粉的混凝土试样#1在硫酸腐蚀下的表现得到大幅的改善，7天和28天的改善得到了78.1%和80.0%，也明显高于单掺一种岩矿粉时的质量损失改善程度。这表明掺入本发明提供的岩矿粉可极大得改善混凝土的耐硫酸腐蚀性能。
测试了养护28时混凝土的吸水率，#1、#2、#3、#4混凝土试样的吸水率分别是3.2、6.2、4.1和4.75%。由此可见掺入了岩矿粉的3个混凝土试样的吸水率都比为掺入岩矿粉的混凝土的试样要小，#1、#3、#4混凝土试样的吸水率相比#2试样分别改善了48.4、33.8和23.3%，可见岩矿粉对混凝土的孔隙率的改善是非常的显著的。
由实施例1和对比实施例1~3可以看出，采用本发明的岩矿粉改性混凝土其抗压强度、抗硫酸腐蚀性能和孔隙率得到了非常明显的改善。
实施例2
本实施例所述岩矿改性混凝土（记为#5试样）由以下原料制备得到，各原料及重量份数为：普通硅酸盐水泥404份、1号岩石矿粉30份、2号岩矿粉100份、方解石5份、沙450份、再生骨料900份、高效减水剂15.5份、水150份；
所述1号岩石矿粉由硅质海绵岩粉、燧石岩粉得到，硅质海绵岩粉、燧石岩粉的质量比为1:2，平均粒径为6μm。
所述2号岩矿粉由流纹岩粉、放射虫岩混合得到，流纹岩粉与放射虫岩的质量比为1:1.5，平均粒径大约在21μm。
对本实施例制备得到的岩矿改性混凝土进行的抗压强度、耐硫酸腐蚀、吸水率测试，最终得到岩矿改性混凝土各项性能指标为如下：其7、28和56天强度分别为36、53和66mpa；吸水率为4%，比未掺岩矿粉的混凝土提高了35.5%；其在硫酸腐蚀下，7、14和28天的质量损失分别改善了68.7、70.6和43.2%。
实施例3
本实施例所述岩矿改性混凝土（记为#6试样）由以下原料制备得到，各原料及重量份数为：普通硅酸盐水泥500份、1号岩石矿粉100份、2号岩矿粉35份、方解石10份、沙550份、再生骨料1100份、高效减水剂16份、水160份；
所述1号岩石矿粉由硅质海绵岩粉、燧石岩粉得到，硅质海绵岩粉、燧石岩粉的质量比为1:2.25，平均粒径为5μm。
所述2号岩矿粉由流纹岩粉、放射虫岩混合得到，流纹岩粉与放射虫岩的质量比为1:1.8，平均粒径大约在16μm。
对本实施例制备得到的岩矿改性混凝土进行的抗压强度、耐硫酸腐蚀、吸水率测试，最终得到岩矿改性混凝土各项性能指标为如下：其7、28和56天强度分别为46、56和68mpa；吸水率为3.55%，比未掺岩矿粉的混凝土提高了42.7%；其在硫酸腐蚀下，7、28和56天的质量损失分别是59.6、68.4和50.4%。
综上所述，采用的不同岩矿制作的粉体作为混凝土的掺合料，同时掺入1和2号岩矿粉的改性混凝土，在一般施工条件下28天和56天抗压强度分别可高达64.5mpa和71.8mpa。1号岩矿可明显改善混凝土的28、56天强度分别提高了56.2和31.1%，可以显著改善混凝土的后期强度，而掺入2号岩矿粉对混凝土的7天强度提高了39.3%，，促进了混凝土的早期水化，因此混凝土的早期强度得到了明显改善。得益于采用粒径产生了良好的配级，混凝土在水泥水化期间具有良好的自密实效应，极大得改善了混凝土的自收缩和坍塌现象，从而使得混凝土在28天时具有很小的孔隙率，且在3%硫酸溶液腐蚀下仅有2%的质量损失。因此，本发明提供的一种岩矿粉改性的高性能混凝土材料具有相当好的28天和56天抗压强度，同时还有非常低的吸水率和硫酸质量损失，具有优良的综合性能，可完全替代微硅粉和粉煤灰，可以满足实际建设中多个用途的需求。