[發(fā)明專利]一種硅灰/火山灰基地質(zhì)聚合物混凝土及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911338028.5
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110950584B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王成;孟書靈;李科汛;王軍;趙亮;郭睿文
• 申請（專利權(quán)）人: 中建西部建設(shè)新疆有限公司;中建西部建設(shè)股份有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李欣榮

本發(fā)明公開了一種硅灰/火山灰基地質(zhì)聚合物混凝土，各原料及其所占重量份數(shù)包括：改性火山灰80?150份，硅灰70?100份，粉煤灰80?120份，砂30?50份，石400?600份，堿硅酸鹽溶液80?120份，橡膠粉10?30份。本發(fā)明首次提出將改性火山灰部分替代粉煤灰，所得地質(zhì)聚合物混凝土在保證優(yōu)異力學(xué)性能及和易性的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步改善傳統(tǒng)粉煤灰基地質(zhì)聚合物混凝土存在的收縮大、脆性大及耐久性不足等問題，可為高性能聚合物混凝土的研究和應(yīng)用提供一條全新思路；并可有效實(shí)現(xiàn)低活性火山灰的資源化利用，具有重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硅灰/火山灰基地質(zhì)聚合物混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

地質(zhì)聚合物為利用膠凝材料制備的一種新型混凝土，因其具備良好的抗壓抗折強(qiáng)度、抗酸堿侵蝕性能等優(yōu)勢，成為普通硅酸鹽基材料的最佳替代物之一，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前地質(zhì)聚合物的研究方向主要集中在粉煤灰地質(zhì)聚合物材料，然而粉煤灰地質(zhì)聚合物材料脆性大，抗裂性差，抗凍及抗?jié)B性能不足；且現(xiàn)階段粉煤灰資源不再是廢棄資源，受國家環(huán)保形勢及供需關(guān)系失衡，粉煤灰早已成為建筑行業(yè)的稀缺資源。

新疆伊犁地區(qū)有豐富的火山灰礦產(chǎn)資源，且伊寧縣區(qū)域內(nèi)設(shè)立有多個(gè)多晶硅冶煉工廠，硅灰資源比較豐富。雖然火山灰具有潛在的火山灰活性，但火山灰中穩(wěn)定的SiO₂晶體較多，活性低，導(dǎo)致常溫下與其他物質(zhì)反應(yīng)活性差等問題，影響其資源化應(yīng)用效果。因此，進(jìn)一步探索火山灰在地質(zhì)聚合物混凝土中的高效應(yīng)用具有重要的研究意義和環(huán)境效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種硅灰/火山灰基地質(zhì)聚合物混凝土，將火山灰和硅灰應(yīng)用于制備地質(zhì)聚合物混凝土，所得地質(zhì)聚合物混凝土可表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能、抗裂性能、耐酸性、耐腐蝕性能和耐久性能，且涉及的制備工藝簡單，并可有效實(shí)現(xiàn)火山灰等資源化利用，具有重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種硅灰/火山灰基地質(zhì)聚合物混凝土，各原料及其所占重量份數(shù)包括：改性火山灰80-150份，硅灰70-100份，粉煤灰80-120份，砂30-50份，石400-600份，堿硅酸鹽溶液80-120份，橡膠粉10-30份。

上述方案中，所述改性火山灰的制備方法包括如下步驟：

1)對火山灰進(jìn)行熱激發(fā)：將火山灰加熱至700～800℃煅燒45-50h，冷卻至室溫；

2)將步驟1)所得粉料加入PM4L行星式球磨機(jī)中球磨至表面積＞500m²/kg后取出，即得所述改性火山灰。

上述方案中，所述火山灰選用為高鋁火山灰，其Al₂O₃含量為20wt％以上，密度為1.50-2.50g/cm³，比表面積為350-400m²/kg。

上述方案中，所述硅灰的SiO₂含量為90wt％以上，密度為2.0-2.80g/cm³，比表面積為18000-21000m²/kg。

上述方案中，所述粉煤灰為Ⅱ級粉煤灰，其通過45μm方孔篩篩余率為15-25％，密度為2.0-3.0g/cm³。

上述方案中，所述砂粒級配為Ⅰ區(qū)中砂，砂細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0，表觀密度為1.5-2.5g/cm³，含泥量為2wt％以下。

上述方案中，所述石選用卵石，卵石級配為5-20mm連續(xù)粒級。