[發明專利]一種大摻量粉煤灰混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202110934972.8
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113636794A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 孫國民;張效忠;孫延華
• 申請（專利權）人: 貴州工程應用技術學院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/08;C04B18/04;C04B14/06;C04B24/18
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 張國棟

本發明屬于綠色建筑材料技術領域，公開了一種大摻量粉煤灰混凝土及其制備方法，大摻量粉煤灰混凝土按照質量份數由30?35份粉煤灰、15?20份含磷固體廢棄物、15?20份石灰石粉、10?15份水泥、10?15份納米二氧化硅、5?8份赤泥、5?8份改性增強劑以及2?3份聚羧酸減水劑組成。本發明提高了混凝土中粉煤灰的添加量，極大降低材料成本；同時添加含磷固體廢棄物能夠對廢棄物進行二次利用；同時混凝土中添加改性增強劑以及赤泥、納米二氧化硅，對大摻量粉煤灰混凝土進行補強，既降低混凝土制造成本，也可保障相應的施工性能和使用性能；本發明通過對粉煤灰進行機械活化能夠提高混凝土的抗壓強度。

技術領域

本發明屬于綠色建筑材料技術領域，尤其涉及一種大摻量粉煤灰混凝土及其制備方法。

背景技術

目前：粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之一，也是混凝土的重要摻料。粉煤灰具有“形態效應”，即粉煤灰中含有70％以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，質地致密。這種形態對混凝土而言，無疑能起到減水作用、致密作用和勻質作用，改變拌合物的流變性質、初始結構以及硬化后的多種功能，尤其對泵送混凝土能起到良好的潤滑作用。此外，粉煤灰還具有“活性效應”，粉煤灰中粒徑很小的微珠和碎屑在水泥石中可以相當于未水化的水泥顆粒，極細小的微珠相當于活潑的納米材料，能明顯改善和增強混凝土及其制品的結構強度，提高勻質性和致密性。

混凝土作為一種基礎建材在我國經濟建設和社會進步中發揮重要作用，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因高耗能、高碳排放和粉塵排放存在嚴重的環境污染問題。生產水泥時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、抗折強度低、韌性差、極限延伸度小等缺點，且這些缺點隨著水泥混凝土強度的提高而變得愈發明顯。發展水泥含量少，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展的主要方向。

目前混凝土中粉煤灰摻量一般在10-15％，粉煤灰摻量過大容易造成粉煤灰顆粒上浮發生泌漿，且混凝土早期強度下降較大，低溫時，大摻量還可能導致凝結緩慢等問題。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有混凝土中粉煤灰的添加量少，同時過多添加粉煤灰會導致混凝土的性能降低、質量變差。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種大摻量粉煤灰混凝土及其制備方法。

本發明是這樣實現的，一種大摻量粉煤灰混凝土，所述大摻量粉煤灰混凝土按照質量份數由30-35份粉煤灰、15-20份含磷固體廢棄物、15-20份石灰石粉、10-15份水泥、10-15份納米二氧化硅、5-8份赤泥、5-8份改性增強劑以及2-3份聚羧酸減水劑組成。

本發明的另一目的在于提供一種所述大摻量粉煤灰混凝土的大摻量粉煤灰混凝土制備方法，所述大摻量粉煤灰混凝土制備方法包括：

步驟一，對含磷固體廢棄物進行預處理；對粉煤灰進行機械活化處理；同時對赤泥進行預處理；

步驟二，通過煅燒石灰石制備活性石灰粉；同時進行納米二氧化硅以及改性增強劑的制備；

步驟三，按照質量份數稱取粉煤灰、含磷固體廢棄物、石灰石粉、水泥、納米二氧化硅、赤泥、改性增強劑以及聚羧酸減水劑；

步驟四，將稱取的粉煤灰、含磷固體廢棄物、石灰石粉、水泥、納米二氧化硅、赤泥加入攪拌機中，干拌25-30min；

步驟五，向攪拌機內加入水和聚羧酸減水劑，攪拌18-20min，即得到大摻量粉煤灰混凝土。

進一步，所述對含磷固體廢棄物進行預處理包括：

首先，將稱取的含磷固體廢棄物利用壓濾機中進行脫水處理；將脫水后的含磷固體廢棄物利用高溫爐中進行干燥處理；