[發明專利]一種包含超細油棕果殼灰的綠色高性能混凝土

有效

• 申請號: 201310182760.4
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103539400A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 江晨暉;胡丹霞;楊先忠;潘麗君
• 申請（專利權）人: 浙江建設職業技術學院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B18/24
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 魯秦

技術領域

本發明涉及綠色建筑材料領域，尤其是一種包含超細油棕果殼灰的綠色高性能混凝土。

背景技術

傳統混凝土工業因消耗巨量寶貴自然資源和化石燃料，排放巨量溫室氣體、粉塵和固體廢棄物而頗受詬病。為了適應可持續發展戰略和建設節約型社會的國策，轉變以高能耗、重污染為代價的傳統經濟增長方式，混凝土技術和產業必須朝著環保節能、綠色低碳的方向發展。粉煤灰、粒化高爐礦渣微粉、硅粉、稻殼灰、偏高嶺土等工農業廢料和具有地方特色的原料被廣泛應用于制備混凝土即是極好的例證之一。這樣做無疑是一舉多得的，既能變廢為寶，又能提高和改善混凝土的性能，還能減少對生態環境的破壞和自然資源的攫取。

油棕屬多年生單子葉植物，是熱帶木本油料作物。油棕的果肉、果仁富含油脂，在各種油料作物中素有“世界油王”的美譽。我國引種油棕已有八十多年的歷史，現主要分布于海南、云南、廣東、廣西等地。棕櫚油因營養豐富而廣受消費者青睞，近年來產量穩步攀升。棕櫚油煉制時消耗大量油棕果的同時也產生大量的油棕果殼、果核等廢料，這些廢料往往在煉油廠中被作為能源而燃燒掉。油棕果殼、果核燃燒后的灰燼即為油棕果殼灰，該物質因富含無定形玻璃體SiO₂而具有較高活性，可望成為制備綠色高性能混凝土的又一種新型輔助膠凝材料。

發明內容

本發明要解決上述現有技術的缺點，提供一種更高工作性、更高強度、更好耐久性和更小環境負效應的包含超細油棕果殼灰的綠色高性能混凝土。

本發明解決其技術問題采用的技術方案：這種包含超細棕櫚殼灰的綠色高性能混凝土，包含水泥等組分，所述水泥由油棕果殼灰等質量20%～60%取代。

作為優選，所述油棕果殼灰通過以下方法處理得到：將油棕果殼燃燒后殘留的原灰置于（105±5）℃的溫度下烘干至恒重后過0.3mm孔徑的方孔篩，篩除過粗顆粒和難燃雜質，然后用球磨機磨細以便充分煅燒；之后將磨細后油棕果殼灰置于（500±5）℃的溫度下煅燒90min，旨在去除其中包含的影響火山灰活性的游離碳；最后對煅燒后油棕果殼灰再次磨細，使之比表面積不小于1.65m²/g。

作為優選，由油棕果殼灰等質量取代水泥前的混凝土每立方米的組分為：540kg水泥，河砂735kg，碎石1044kg，水135kg和超塑化劑15kg。

發明有益的效果是：本發明充分利用棕櫚油煉制工業產生的廢料，對其加以適當處理后摻入混凝土中，這一做法既減輕了工業廢料排放和堆積對環境的影響，又有效緩解了傳統水泥、混凝土產業存在的諸多弊端，使混凝土材料進一步高性能化和綠色化。

具體實施方式

下面對本發明作進一步說明：

首先將油棕果殼原灰置于（105±5）℃的溫度下烘干至恒重后過0.3mm孔徑的方孔篩，篩除過粗顆粒和難燃雜質；然后用球磨機磨細以便充分煅燒；之后將磨細后油棕果殼灰置于（500±5）℃的溫度下煅燒90min，旨在去除其中包含的影響火山灰活性的游離碳；最后對煅燒后油棕果殼灰再次磨細，使之比表面積不小于1.65m²/g。通過對油棕果殼燃燒后殘留的灰燼（即油棕果殼原灰）加以特殊處理，降低其含碳量并增加細度，從而得到超細油棕果殼灰（簡作UPFA）。

以經上述工藝處理后的特細棕油果殼灰等質量（20%～60%）取代水泥作為輔助膠凝材料摻入混凝土中，利用這種工業廢料的水化活性和微填充效應制備綠色高性能混凝土。

分別以質量分數為20%、40%和60%的特細油棕果殼灰等量取代水泥制備綠色高性能混凝土。為了便于比較本發明的具體實施效果，同時設置不摻特細油棕果殼灰的純水泥混凝土的對照組。對所述四種混凝土的坍落度、凝結時間、抗壓強度、抗滲性及碳排放量等性能指標加以測定，從而全面反映油棕果殼灰對混凝土性能的改善作用。

原材料：水泥是強度等級為52.5的硅酸鹽水泥；特細油棕果殼灰為經本發明所提出的工藝處理的產品，其密度為2.50g/m³，比表面積為1.72m²/g，活性指數為87%；細骨料為天然河砂，其級配合格，細度模數為3.0，表觀密度為2.63g/m³，吸水率為1.33%；粗骨料為花崗巖碎石，其最大公稱粒徑為12.5mm，表觀密度為2.68g/m³，吸水率為0.46%；高效減水劑為聚羧酸鹽系產品，其減水率不小于20%。