[發(fā)明專利]一種大摻量粉煤灰混凝土及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710962559.6
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107602023B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何輝;徐中華;邱阿蓮;陶小福
• 申請（專利權(quán)）人: 南京建高新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 黃欣

本發(fā)明提供了一種大摻量粉煤灰混凝土及其制備方法，該大摻量粉煤灰混凝土的原料包括：水泥、粉煤灰、礦粉、碎石、河砂、水、改性增強(qiáng)劑、聚羧酸減水劑；所述改性增強(qiáng)劑是由膨潤土、凹凸棒土、木質(zhì)素磺酸鹽、硫酸鈉、氫氧化鈣、馬來酸三乙醇胺酯和水制成。其制備方法是先將水泥、礦粉、粉煤灰、改性增強(qiáng)劑、碎石、河砂加入攪拌機(jī)中，干拌30?40min；然后向攪拌機(jī)內(nèi)加入水和減水劑，攪拌10?15min，即得到大摻量粉煤灰混凝土。本發(fā)明利用焙燒膨潤土與凹凸棒土、有機(jī)無機(jī)激發(fā)劑和表面活性劑制成了一種大摻量粉煤灰混凝土用多功能改性增效劑，與早強(qiáng)型聚羧酸減水劑聯(lián)用，可達(dá)到提高大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)度以及耐久性的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混凝土和土木建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大摻量粉煤灰混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

混凝土作為一種基礎(chǔ)建材在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會進(jìn)步中發(fā)揮重要作用，混凝土是由水泥、砂石及減水劑等組分組成，其中混凝土膠凝材料水泥的生產(chǎn)因高耗能、高碳排放和粉塵排放存在嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。生產(chǎn)水泥時(shí)需要消耗大量的石灰石、煤炭等不可再生資源，成本相對較高。普通水泥混凝土具有很高的抗壓強(qiáng)度和較大的剛度，但存在膠凝硬化過程中易收縮開裂、抗折強(qiáng)度低、韌性差、極限延伸度小等缺點(diǎn)，且這些缺點(diǎn)隨著水泥混凝土強(qiáng)度的提高而變得愈發(fā)明顯。發(fā)展水泥含量少，且不降低混凝土性能、高耐久性的新型綠色混凝土是高性能混凝土今后發(fā)展的主要方向。

近年來高性能混凝土的快速發(fā)展，帶動了礦物摻合料的大量應(yīng)用，特別是在商品混凝土中，礦物摻合料已成為不可缺少的一種組分，電廠產(chǎn)生的固體廢棄物粉煤灰和高爐礦渣是兩個(gè)主要的品種，目前，我國混凝土中摻入粉煤灰的量，一般都在取代水泥的15-25％左右，研究開發(fā)高摻量粉煤灰混凝土已成為一個(gè)重要課題，高摻量的活化粉煤灰高性能混凝土能充分的利用粉煤灰的潛在活性，減少水泥用量，降低水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的水化熱，減少水化熱導(dǎo)致的溫差裂縫；同時(shí)，降低混凝土的成本，更大的發(fā)揮高性能的優(yōu)勢；雙摻礦渣粉和粉煤灰，可使二者性能發(fā)生互補(bǔ)，產(chǎn)生超疊加效應(yīng)，改善混凝土的工作性和耐久性，同時(shí)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，符合我國綠色可持續(xù)發(fā)展的國家戰(zhàn)略。

粉煤灰水化熱低，來源廣泛，價(jià)格低廉，作為混凝土組分具有火山灰效應(yīng)、二次反應(yīng)效應(yīng)、填充效應(yīng)等三大效應(yīng)，將粉煤灰替代一定量的水泥或細(xì)骨料，不經(jīng)改性的直接摻加到混凝土中，制成粉煤灰混凝土，可以增大新拌混凝土的流動性，改善泌水離析，使混凝土后期強(qiáng)度增加，耐久性能提高，而且又利用了廢物資源、保護(hù)了環(huán)境、降低了生產(chǎn)成本。但粉煤灰活性較低，混凝土中摻加粉煤灰后，強(qiáng)度增長緩慢，早期強(qiáng)度偏低，當(dāng)粉煤灰替代水泥膠凝材料時(shí)，超過60％摻量就必須通過添加一些化學(xué)激發(fā)劑的方式來對粉煤灰的活性進(jìn)行激發(fā)，彌補(bǔ)早強(qiáng)強(qiáng)度的不足。礦粉為?；郀t礦渣經(jīng)干燥、粉磨達(dá)到規(guī)定細(xì)度，符合規(guī)定活性指數(shù)的粉體材料，但礦粉也存在活性激發(fā)的問題，所以目前人們大多根據(jù)不同用途，通過把水泥熟料和高爐礦碴分別細(xì)磨的工藝，分別生產(chǎn)不同性能和規(guī)格的礦碴微粉，并用其替代部分水泥熟料，做為輔助膠凝材料將其摻入混凝土中。

申請?zhí)枮?2145308的中國發(fā)明專利申請公開了一種利用粉煤灰生產(chǎn)離心混凝土制品工藝技術(shù)方法，其利用了作為工業(yè)廢渣的粉煤灰在作為混凝土摻合料時(shí)所具有的三大效應(yīng)，即火山灰效應(yīng)、二次反應(yīng)效應(yīng)、填充效應(yīng)，從而使制得的混凝土無論是工作性能上還是在其后期強(qiáng)度上均明顯高于普通混凝土，而且又利用了廢物資源、保護(hù)了環(huán)境、降低了生產(chǎn)成本，但該混凝土由于各種原因?qū)е缕鋼胶系姆勖夯业挠昧枯^少(摻量在30％以內(nèi))。盡管也有人發(fā)明了用大摻量粉煤灰生產(chǎn)復(fù)合水泥的方法，即采用將粉煤灰聚合料后按不同比例與水泥熟料混合進(jìn)行研磨而成，但該復(fù)合水泥由于粉煤灰經(jīng)過粉磨，破壞了其內(nèi)大量破璃體而使其需水量發(fā)生了很大的變化，同時(shí)也影響了其性能及使用，而且將這種復(fù)合水泥應(yīng)用到混凝土當(dāng)中，其使用范圍也是受到限制的。