[發明專利]一種高性能預分散硅灰漿及制備方法

在審

• 申請號: 202011086887.2
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112209646A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 楊奉源;陳洪宇;李彬;彭丙杰;馮思源;劉宇浩
• 申請（專利權）人: 四川省川鐵枕梁工程有限公司
• 主分類號: C04B18/14
• 分類號: C04B18/14;C04B24/02;C04B24/42;C04B24/32
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 劉鵬宇

本發明公開了一種高性能預分散硅灰漿及其制備方法；該高性能預分散硅灰漿的組成為：硅灰1份，水0.8?3份，功能性分散劑0?0.05份。制備方法為：（1）配制功能性分散液；（2）按比例稱量硅灰與分散液；（3）對硅灰與分散液混合物進行高速機械空化分散；（4）分散指定時間得高性能預分散硅灰漿。本發明方法制備得到的高性能預分散硅灰漿，硅灰團聚體被有效解離為單顆?；蜉p微團聚體，大幅提高了硅灰的分散性和火山灰活性，采用該硅灰漿制備的混凝土工作性好、工作性損失小、強度高。硅灰漿無緩凝成分，不影響混凝土的凝結硬化，早強及蒸養早強特性顯著，尤適于預制構件的制備，可大幅縮短養護時間、降低養護能耗、節約材料成本且性能更優。

技術領域

本發明屬于建筑材料中的高活性輔助膠凝材料——硅灰的應用技術領域，具體涉及硅灰漿體材料在混凝土，特別是在早強、蒸養混凝土中應用的高性能預分散硅灰漿及制備方法。

背景技術

硅灰是在冶煉硅鐵和工業硅(金屬硅)時，礦熱電爐內產生出大量揮發性很強的SiO₂和Si氣體，氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成。硅灰的外觀為灰白色粉末，耐火度大于1600℃，顆粒很細，平均粒徑為0.1-1μm，是普通水泥顆粒的1/50-1/100，比表面積在15000-25000m²/kg。硅灰的主要成分是無定形二氧化硅，含量占85％以上，硅灰的化學成分和粒度決定了硅灰是一種高活性的火山灰質摻合料。硅灰主要通過促進水泥水化和微集料填充效應提高了水泥的宏觀力學性能和耐久性能，已經得到了廣泛的研究和應用。硅灰中的無定形二氧化硅顆粒大量消耗水泥水化過程中產生的氫氧化鈣，并填充混凝土微觀孔隙，增加了混凝土密實度，提高了水泥的強度、抗滲性、抗凍性和耐化學腐蝕性，抑制或減少堿骨料反應。

但硅灰在實際應用中也存在一定的問題，主要表現為經過收塵的未加密原狀硅灰的堆積密度在100至200kg/m³之間，呈疏松的粉末狀態，極易飛揚，這種特性就給原狀硅灰的運輸、儲存與計量使用帶來了較大的困難。因此，目前工程應用中的硅灰，絕大部分都是利用壓縮空氣將原狀硅灰經過專用的加密設備處理，形成微米級甚至是毫米級別的團聚顆粒的加密硅灰。加密硅灰的堆積密度根據加密參數的不同，大約在400-900kg/m³范圍內，這個密度范圍的加密硅灰基本滿足運輸和計量使用。

加密硅灰顆粒的平均粒徑則集中在微米級，甚至高達幾十乃至幾百微米。加密硅灰雖然解決了原狀硅灰過低的密度帶來的運輸和使用問題，但同時也帶來了加密硅灰較原狀硅灰更高程度的團聚問題，這種團聚體在常規水泥混凝土制備工藝過程中，往往難以被有效分散。未得到充分分散的硅灰團聚體往往吸附水和外加劑，導致混凝土工作性降低及工作性損失增大。局部富集的粗顆粒團聚體在混凝土硬化后還會逐步與水化產物——氫氧化鈣等持續發生堿硅酸鹽反應，造成膨脹開裂，進而影響混凝土的長期強度和耐久性。