[發明專利]一種蒸養堿激發礦渣混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202110670053.4
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113402242A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 于琦;萬小梅;劉桂賓;朱亞光;張思雨;王騰;趙鐵軍;王玉璞;許冬
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08;C04B40/02;C04B18/08;C04B111/20;C04B111/22;C04B111/76
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 白瑩;于正河

本發明屬于建筑材料技術領域，涉及一種蒸養堿激發礦渣混凝土及其制備方法，在高寒地區工程中應用時，蒸養時間縮短了1?2小時，不僅可以利用強度高、抗凍性好和抗氯離子侵蝕性能強的特點，提升構件的質量,適應極端氣候條件，還可以解決成型養護時間和施工周期長的問題，縮短構件的蒸養、拆模時間，大幅增加模具周轉率，縮短施工周期，緩解冬季施工帶來的不利影響；同時，摻入20?30％的粉煤灰取代礦渣，采用蒸養制度有效解決了堿激發混凝土收縮開裂的問題；另外，不使用水泥制備混凝土大大降低了能源消耗和碳排放量，節能環保，采用機制砂取代河砂，降低了自然資源的使用量，節約了生產成本，對建筑業的健康、可持續發展具有重要的意義。

技術領域：

本發明屬于建筑材料技術領域，涉及一種蒸養堿激發礦渣混凝土及其制備方法，應用于高寒地區的建筑工程。

背景技術：

高寒地區的極端環境條件：海拔較高，氣壓較低、氣溫較低且晝夜溫差較大，對混凝土的養護有諸多不利影響，使混凝土的力學性能下降，對28d及以上齡期的混凝土影響更為顯著，同時，耐久性也會顯著降低，混凝土早期長時間處在高寒地區中，會在硬化之前受到多次凍融，產生內部缺陷，造成混凝土強度及耐久性下降。并且，由于冰雪天氣較多，交通路橋面上廣泛使用的除冰鹽使得混凝土極易遭受氯離子侵蝕，加劇混凝土結構的破壞。現有技術中，應用于高寒地區的混凝土普遍具有成型養護時間和施工周期長、力學性能、抗鹽凍性能有所不足等問題，給高寒地區的冬季施工帶來了許多不利影響，另外，原材料多采用河砂等天然資源，也給自然資源帶來了一定的負擔。

另外，建筑業屬于重要支柱產業，是推動經濟社會發展的重要力量，而傳統的建筑材料普遍存在能源消耗高、環境污染重、自然資源短缺等嚴重問題：預測建筑能耗達峰年份為2042年，達峰峰值為12.18億噸標準煤，預測建筑碳排放達峰年份為2039年，達峰峰值為24.11億噸二氧化碳。固體廢棄物的資源化利用也是亟待解決的社會關注性問題，硅酸鈉堿泥是生產泡花堿后排放的工業殘渣，屬于高堿廢渣，每年排放約400-500萬噸，由于缺乏有效地回收利用途徑，大多數堿泥輸送到堆場，容易造成堿泥中的堿向地下滲透，造成土壤水體污染，對環境安全產生威脅。

堿激發膠凝材料是以磨細的高爐礦渣、粉煤灰、電熱磷渣等工業廢料或火山灰等天然礦物作為潛在膠凝材料組分，以堿化合物或含堿工業廢渣作為激發劑反應生成的一類水硬性新型無機非金屬膠凝材料，具有快硬、早強、環保等特點，擴展了水硬性膠凝材料的使用范圍，在建筑材料領域備受關注。與普通硅酸鹽水泥(P.O)相比較，堿激發膠凝材料制備工藝簡單、無需燒制、能耗低、成本低、市場廣，具有更好的力學性能和更突出的耐久性能，被認為是21世紀最具發展潛力的綠色可持續發展膠凝材料。然而，堿礦渣水泥和普通硅酸鹽水泥的水化產物具有差異性，且水玻璃激發的礦渣混凝土易產生收縮開裂，給工程施工帶來很大難度。