[發(fā)明專利]一種硅質(zhì)巖人工細(xì)骨料堿活性的抑制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210092895.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN114455909A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建國;顧業(yè)蓮;陳春;劉魯強(qiáng);黃卓杰;黃小兵;甘福;朱芳?jí)?/a>;陳美琴;張協(xié)成;杜念;陳耿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西壯族自治區(qū)水利科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 黃麗華

本發(fā)明公開了一種硅質(zhì)巖人工細(xì)骨料堿活性的抑制方法，所述抑制方法所采用的砂漿由以下重量份數(shù)的原料制備而成：硅質(zhì)巖砂900?1000份、多元活性材料100?140份、水泥250?300份和水170?200份；所述多元活性材料由偏高嶺土、粉煤灰以及礦渣組成。本發(fā)明方法采用偏高嶺土、粉煤灰以及礦渣作為多元活性材料替代部分膠凝材料拌制混凝土中，所得的砂漿不僅可以降低混凝土中的總堿含量，改善硅質(zhì)巖帶來的開裂、膨脹等問題，有效地延緩或抑制硅?堿活性骨料的堿活性反應(yīng)，擴(kuò)寬了硅質(zhì)巖骨料使用范圍，且還可以提高砂漿的力學(xué)強(qiáng)度，原料充足、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，方便購買，將硅質(zhì)巖大范圍應(yīng)用到工程中，對(duì)水利工程有非常大的積極作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種硅質(zhì)巖人工細(xì)骨料堿活性的抑制方法。

背景技術(shù)

硅質(zhì)巖是指SiO2的含量在70%～80%的巖石，且不包括因機(jī)械沉積作用產(chǎn)生的石英砂巖和石英巖。硅質(zhì)巖屬于沉積巖中的碳酸鹽石，是堿活性礦物，在全球的分布較少。因?yàn)楣栀|(zhì)巖屬于堿活性較高的骨料，所以摻入到混凝土中容易發(fā)生堿骨料反應(yīng)（AAR）。AAR根據(jù)反應(yīng)機(jī)制可分為兩大類：堿-硅酸鹽反應(yīng)（ASR）和堿-碳酸鹽反應(yīng)（ACR），又硅質(zhì)巖屬于碳酸鹽類巖石，SiO₂含量很高，所以選用硅質(zhì)巖作為混凝土的細(xì)骨料主要會(huì)造成大壩發(fā)生ASR。

ASR是混凝土孔隙溶液中的堿（Na⁺、K⁺和OH^-）之間的化學(xué)反應(yīng)還有一些不穩(wěn)定的硅質(zhì)相出現(xiàn)在混凝土骨料中，ASR的反應(yīng)公式如下:

2NaOH+SiO₂+nH₂O→Na₂O·SiO₂·(n+1)H₂O

堿骨料反應(yīng)最直觀的表現(xiàn)就是使混凝土建筑發(fā)生不均勻膨脹形成開裂，且破壞不可逆轉(zhuǎn)，從而減少混凝土建筑的使用壽命。目前混凝土行業(yè)最常用來抑制ASR的方法有三種：（1）控制混凝土中的堿含量。（2）采用粉煤灰取代水泥拌制混凝土。（3）隔絕水和潮濕空氣。隔絕水和潮濕空氣在實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)現(xiàn)，具體工程建設(shè)是比較難實(shí)行的，工程上最常用來抑制ASR的方法是采用外加粉煤灰替代水泥，從而降低混凝土的總堿含量，達(dá)到抑制ASR的效果。雖然摻入粉煤灰能一定程度上降低硅質(zhì)巖人工砂砂漿總體的堿含量，從而達(dá)到抑制堿活性反應(yīng)的效果，但是抑制膨脹的同時(shí)，砂漿強(qiáng)度也會(huì)降低。

本次將采用多元活性材料替代部分膠凝材料拌制混凝土，加入一定比例的多元活性材料不僅可以有效地延緩或抑制硅-堿活性骨料的堿活性反應(yīng)，還可以提高砂漿的力學(xué)強(qiáng)度，此外，多元活性材料原料充足、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，方便購買。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決硅質(zhì)巖發(fā)生堿活性反應(yīng)的問題，提供一種硅質(zhì)巖人工細(xì)骨料堿活性的抑制方法。本發(fā)明方法采用偏高嶺土、粉煤灰以及礦渣作為多元活性材料替代部分膠凝材料拌制混凝土中，不僅可以降低混凝土中的總堿含量，有效地延緩或抑制硅-堿活性骨料的堿活性反應(yīng)，還可以提高砂漿的力學(xué)強(qiáng)度，原料充足、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，方便購買，符合工程應(yīng)用要求。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種硅質(zhì)巖人工細(xì)骨料堿活性的抑制方法，所述抑制方法所采用的砂漿由以下重量份數(shù)的原料制備而成：硅質(zhì)巖砂900-1000份、多元活性材料100-140份、水泥250-300份和水170-200份；所述多元活性材料由偏高嶺土、粉煤灰以及礦渣組成。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：所述多元活性材料中偏高嶺土、粉煤灰以及礦渣的質(zhì)量比為0.5-2:0.5-2:1。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：所述硅質(zhì)巖砂是采用5個(gè)粒徑級(jí)配而成，分別為5～2.5mm、2.5～1.25mm、1.25～0.63mm、0.63～0.315mm、0.315～0.16mm。