技術領域
本發明屬建筑材料技術領域，具體涉及一種利用生物質制備混凝土的摻合料方法。
背景技術
隨著城市化進程的推進，城市建設需要大量不同功能、不同種類的混凝土。工程建設對混凝土功能要求的不斷提高，促進新材料和新技術在混凝土中不斷應用和推廣。因此，全球范圍的水泥品種和產量與日俱增。為了經濟地提高混凝土的性能和耐久性，具有凝硬性的礦物已經作為摻合料與水泥混合后用來拌制混凝土，另外，天然凝硬材料、工業廢棄物（如飛灰，高爐礦渣，硅粉）也作為凝硬性材料被使用，作為農業廢棄物，生物質含有大量的SiO2,焚燒生物質后留下的灰分中富含的SiO2具有凝硬性的特征。因此如何從生物質中獲取凝硬材料成為研究焦點。
總結國內外現有相關參考文獻發現，利用生物質作為摻合料配制混凝土方法分為兩大類：一類是粉磨添加法，一類是焚燒添加法。粉磨添加法工藝繁雜，很難消除其對混凝土耐久性能的影響；而現有的焚燒添加法焚燒工藝仍很不完善，僅應用于灰分中SiO2質量比重較大的稻殼、小麥桿、稻桿等，致使堿金屬含量偏高的生物質種類應用受限，如南方地區的大量存在的油菜桿目前也是不能用作混凝土的摻合料。且由于生物質堿金屬熔點低，使灰分結渣現象不可避免，很大程度上影響了灰分比表面積，阻礙SiO2活性的發揮。
發明內容
本發明的目的在于提出一種利用灰化后的水洗生物質配制混凝土的摻合料的方法，以便對生物質進行充分有效利用，同時節約水泥。
本發明的技術方案是，將生物質干燥，在15℃~35℃條件下浸泡，水洗后，烘干；將經過上述處理的生物質灰化后得到的摻合料；
所述的生物質為上述處理及灰化后的SiO2質量含量不低于30%的農林廢棄物。優選SiO2質量含量55%~85%。
所述的農林廢棄物為秸稈、木屑、稻殼、樹枝中的一種或幾種。
所述的秸稈為稻秸稈、玉米桿、油菜桿中的一種或幾種。
本發明的農林廢棄物特別優選為油菜桿。
所述的干燥為自然干燥；并在浸泡前，先進行細化，即控制生物質的長度不大于20cm。
所述浸泡的液固比為：V水:m生物質=15ml/g~30ml/g。
浸泡時間為20~28小時。
本發明所述的灰化過程采用常規過程即可（也可以是先經過預燒處理）所述的灰化是置于500—700℃下煅燒3~5個小時。然后迅速冷卻并將產物研磨成粉末，添加到混凝土中替代部分水泥。
所述的預燒處理即取一耐高溫容器，如陶制爐灶，將生物質點燃，并保持優良的通風環境（以防止火堆內溫度過高）直至不再有明火。
由于本發明采用了灰化前先進行浸泡、水洗的步驟，從而可脫除大部分堿金屬及易揮發物質，有效提高灰熔點，降低結渣率，同時由于減少了灰分中堿金屬的含量，也就增大了灰分中SiO2的質量百分比。試驗證明，添加適量的生物質灰不會顯著降低混凝土的強度，并對混凝土的其它性能無有害影響。
可將本發明所述的摻合料與硅酸鹽水泥作為混凝土的膠凝材料；較適宜的使用范圍是其中總質量為100%的膠凝材料中水泥的質量含量為60~95%，摻合料質量含量為5~40%。
混凝土材料制備過程中還可添加外加劑（可根據工程需要添加減水劑或引氣劑或促凝劑等等）：0~2%；外加劑用料的質量百分比按膠凝材料為基數計算。
本發明利用灰化的水洗生物質取代部分水泥，與適量外加劑進行拌和，配制高性能混凝土，并確保其使用的安全可靠性。將灰化的水洗生物質作為混凝土的摻合料再生利用，真正實現了資源的高效使用。本發明將農業廢棄物的處理與建筑材料科學的發展有機地溶為一體，是對生物質處理的突破，且由本發明的摻合料加入至混凝土中后，仍具有良好的力學性能和優異的物理性能，符合混凝土國標的各項指標要求。本發明將生物質灰加以再生利用，變廢為寶，具有顯著的社會效益和經濟效益。
具體實施方式
