專利名稱：中、低強(qiáng)度等級混凝土摻合料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以技術(shù)指標(biāo)符合GB1596-91三個品種的粉煤灰為基料的混合膠凝材料的中、低檔強(qiáng)度等級混凝土的摻合料。
背景技術(shù)：
中國專利公開了一種公開號為1154952A的一種高性能混凝土專用輔料的配方，這種以精制優(yōu)良原料為配制方案雖產(chǎn)生了一定的技術(shù)效果。但是，主料高鈣粉煤灰和硅灰資源量少，難以滿足大范圍內(nèi)的工程需求，按其說明書中公開的配方計算1噸輔料就需一千元以上，成本昂貴，影響大量粉煤灰的轉(zhuǎn)化，不利于廣泛的推廣應(yīng)用。
在現(xiàn)有技術(shù)中，粉煤灰的利用大多是將單純粉煤灰摻入混凝土中，這種配制方法會給砼帶來嚴(yán)重的緩凝和早期強(qiáng)度低的問題，影響施工質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了達(dá)標(biāo)粉煤灰的改性技術(shù)問題和生產(chǎn)低、強(qiáng)度等級混凝土摻合料的配制技術(shù)問題。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，中、低檔強(qiáng)度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達(dá)標(biāo)粉煤灰 88-98％除塵灰 0.38-6.18％木質(zhì)素磺酸鈣0.15-1.5％氯化鈉(NaCI)1.0-4.0％三乙醇胺0.1-0.25％粉狀松脂皂引氣劑0.02-0.10％本發(fā)明的中、低檔強(qiáng)度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達(dá)標(biāo)粉煤灰 92.5-95.6％除塵灰 0.9-1.86％木質(zhì)素磺酸鈣1.07-1.45％氯化鈉(NaCI)2.1.-3.9％三乙醇胺0.19-0.25％松脂皂引氣劑0.06-0.09％本發(fā)明的中、低檔強(qiáng)度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達(dá)標(biāo)粉煤次94.3％除塵灰1.51％
木質(zhì)素磺酸鈣1.1％氯化鈉(NaCI)2.8％三乙醇胺0.21％松脂皂引氣劑0.08％本發(fā)明所指的達(dá)標(biāo)粉煤灰的技術(shù)指標(biāo)符合GB1596—91品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，松脂皂發(fā)泡倍數(shù)大于20，沉陷距/50min≤10mm，鐵廠除塵灰燒失量＜2％，MgO含量≤5％；其余組分為工業(yè)品級。
本發(fā)明粉煤灰用量平均高達(dá)95％，從根本上解決了粉煤灰對環(huán)境的影響，是一種極為廣泛的豐富資源。
經(jīng)化驗(yàn)?zāi)畴姀S的粉煤灰化學(xué)成份為表1％

其中活性成份SiO2、AI2O3、Fe2O3、CaO四種之和高達(dá)87％，完全可以面為水泥砼中的第二種高活性膠凝材料；MgO、SO3有害物含量1.23、1、53分別比控制指標(biāo)5.0、3.0低得多；Na2O、K2O含量總和0.47比低堿水泥0.6的要求要低，是一種低堿摻合料，燒失量2.58比5.0的指標(biāo)低近一半，顯然對砼抗炭化和鋼筋抗銹蝕是有利的。經(jīng)化學(xué)分析粉煤灰確實(shí)是一種良好的膠凝材料，具有一定的開發(fā)利用價值。
本發(fā)明利用三乙醇胺復(fù)合早強(qiáng)激發(fā)功能，激活粉煤灰早期的遲緩性能；利用木質(zhì)素磺酸鈣、松脂皂引氣劑解決粉煤灰微集料吸附團(tuán)聚的非分散性；解決了在水泥砼中添加大量達(dá)標(biāo)粉煤灰作為摻合料的技術(shù)難題。
本發(fā)明進(jìn)行了一系列試驗(yàn)研究，認(rèn)為單摻粉煤灰?guī)眄诺膰?yán)重緩凝和早期強(qiáng)度差的主要原因是化學(xué)活動性能遲緩。遲緩的主要根源是與粉煤灰球體狀形態(tài)特征質(zhì)地堅硬、表面光滑有關(guān)。解決的思路是，一用機(jī)械球磨齒毛，二是用化學(xué)反應(yīng)激發(fā)活性。表2對比試驗(yàn)表明，XH1J是純水泥砼試驗(yàn)，XH2是80∶20單摻原狀粉煤灰砼試驗(yàn)，XH3是80∶20摻改性粉煤灰摻合料試驗(yàn)，XH4是80∶20單摻磨細(xì)粉煤灰砼試驗(yàn)。
表2

上述結(jié)果表明，單摻原狀粉煤灰早期性能(凝結(jié)時間和R3)明顯遲緩摻改性灰和磨細(xì)灰效果均優(yōu)于純水泥砼。
表3為單純?nèi)〈嗦试囼?yàn)結(jié)果

表4為超量系數(shù)使用試驗(yàn)結(jié)果

表3、表4充分說明了改性粉煤灰摻合料混凝土的早期強(qiáng)度不降低，后期強(qiáng)度更滿意。
本發(fā)明摻合料還有如下突出優(yōu)良性能。參看表5分層度試驗(yàn)。

表5試驗(yàn)結(jié)果表明摻合料拌合物具有良好的保水性，粘聚性、較水泥拌合物稠度損失小，有利于炎季施工。
本發(fā)明具有優(yōu)良的抗裂性，由表6、表7、表8的試驗(yàn)結(jié)果表明。
表6為溫度試驗(yàn)

表6說明摻合料砂漿升溫緩慢均勻，在早期不會形成較大溫差，適宜大體積混凝土施工。
表7是保濕試驗(yàn)

表7說明摻合料硬化物在硬化狀態(tài)保濕性能良好，較好地保持硬化體內(nèi)有較小的濕度梯差，也是硬化物減小開裂的獨(dú)到之處。
表8是收縮試驗(yàn)

表8說明摻合料混凝土各令期收縮比均低于100％，后期由于二次水化的彌合作用收縮比更趨優(yōu)良態(tài)勢，對于路、地面施工避免裂縫是有利的。
表9是抗?jié)B性能試驗(yàn)

表9說明本發(fā)明摻合料有優(yōu)良的抗?jié)B性能，在不摻用其它外加劑的前提下，可矗接配制P8級抗?jié)B砼。
表10是膠砂磨耗試驗(yàn)

表10說明本摻合料混凝土耐磨性高于水泥砼，特別是長令期下，適用于道路砼和水下砼的應(yīng)用。
表11是碳化試驗(yàn)

表11說明隨摻量的增加，混凝土碳化性能在提高，主要原因是由于粉煤灰質(zhì)微集料效應(yīng)二次水化彌合致密增強(qiáng)的作用機(jī)理。比基準(zhǔn)混凝土碳化深度是高點(diǎn)，比起鋼筋通常15-20mm保護(hù)層要求，應(yīng)用還是可行的。
經(jīng)試驗(yàn)本發(fā)明摻合料硬化砂漿中鋼筋恒電流下，電位一時間陽極鈍化曲線，在摻合料不同摻量下，三條圖像均在各自項(xiàng)點(diǎn)電位狀態(tài)。均有抗銹蝕能力。
經(jīng)試驗(yàn)表明本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果1、主原料取材范圍廣，可就地利用達(dá)標(biāo)粉煤灰；2、價廉，改性復(fù)合組分在粉煤灰摻合料中僅占5％左右，成本只有70元/噸摻合料，是一種很容易被人們接受的廉價摻合料;3、應(yīng)用范圍廣，適用于各種中、低強(qiáng)度等級砼的現(xiàn)場施工；4、經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果表明，技術(shù)性能可靠，能提高砼的耐久性、抗?jié)B性、耐磨性等；5、是一種環(huán)保產(chǎn)品，便于廣泛的推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
中、低強(qiáng)度等級混凝土摻合料的生產(chǎn)工藝流程，先將特定達(dá)標(biāo)粉煤灰主料與其他五種改性材料通過正交試驗(yàn)確定煤粉煤灰除塵灰本質(zhì)紊磺酸鈣氯化鈉三乙醇胺松脂皂引氣劑的百分比含量，而后把其它五種改性組分進(jìn)行按比例復(fù)合備用。各組分加工工藝，除塵灰應(yīng)過0.315mm篩，氯化鈉經(jīng)磨細(xì)過0.63篩，松脂皂引氣劑按松香比蘇達(dá)10∶1.5的比例復(fù)合，松香的粉碎應(yīng)在冬季-5℃的環(huán)境下加工并過0.315mm篩。五種改性組份的復(fù)合順序?yàn)槁然c＋三乙醇胺→除塵灰→木質(zhì)素磺酸鈣→松脂皂引氣劑復(fù)合后裝袋待用。批量生產(chǎn)摻合料時，按特定的產(chǎn)地特定品質(zhì)的粉煤灰與復(fù)合改性組份按比例均化復(fù)合后裝袋。粉煤灰在應(yīng)用前應(yīng)通過0.08mm篩，粉煤灰含水率應(yīng)≤1％。
實(shí)施例1，采用呂梁龍虎牌P·O32.5水泥，粉煤灰使用霍洲電廠III級，各組份比例為達(dá)標(biāo)粉煤灰93.5％，除塵灰1.38％，木質(zhì)素磺酸鈣1.43％，氯化鈉(NaCI)3.4％，三乙醇胺0.21％，松脂皂引氣劑0.08％。具體配制采用上述工藝流程完成。
實(shí)施例2，采用汾陽恒鼎P·O32.5水泥，粉煤灰使用柳電II級，各組份比例為達(dá)標(biāo)粉煤灰94.3％，除塵灰1.51％，木質(zhì)素磺酸鈣1.10％，氯化鈉(NaCl)2.8％，三乙醇胺0.21％，松脂皂引氣劑0.08％。具體配制采用上述工藝流程完成。
權(quán)利要求
1.一種中、低檔強(qiáng)度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達(dá)標(biāo)粉煤灰88-98％除塵灰0.38-6.18％木質(zhì)素磺酸鈣 0.15-1.5％氯化鈉(NaCI) 1.0-4.0％三乙醇胺 0.1-0.25％松脂皂引氣劑 0.02-0.10％
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中、低檔強(qiáng)度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達(dá)標(biāo)粉煤灰92.5-95.6％除塵灰0.9-1.86％木質(zhì)素磺酸鈣 1.07-1.45％氯化鈉(NaCI) 2.1.-3.9％三乙醇胺 0.19-0.25％松脂皂引氣劑 0.06-0.09％
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中、低檔強(qiáng)度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達(dá)標(biāo)粉煤灰 94.3％除塵灰 1.51％木質(zhì)素磺酸鈣1.1％氯化鈉(NaCI)2.8％三乙醇胺0.21％松脂皂引氣劑0.08％
全文摘要
本發(fā)明是一種以達(dá)標(biāo)粉煤灰為基料,生產(chǎn)中、低檔強(qiáng)度等級混凝土摻合料的技術(shù)。由下列組份重量配比而成,達(dá)標(biāo)粉煤灰88－98%,除塵灰0.38－6.18%,木質(zhì)素磺酸鈣0.15－1.5%,氯化鈉(NaCI)1.0－4.0%,三乙醇胺0.1－0.25%,松脂皂引氣劑0.02－0.10%;經(jīng)試驗(yàn)表明本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:1.主原料取材范圍廣,可就地利用達(dá)標(biāo)粉煤灰;2.價廉,改性復(fù)合組份在粉煤灰摻合料中僅占5%左右;3.適用于各種中、低強(qiáng)度等級砼的現(xiàn)場施工;4.技術(shù)性能可靠,能提高砼的耐久性、抗?jié)B性、耐磨性,是一種環(huán)保產(chǎn)品,便于廣泛的推廣應(yīng)用。
文檔編號C04B18/04GK1330050SQ0112403
公開日2002年1月9日 申請日期2001年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月8日
發(fā)明者劉應(yīng)應(yīng), 高廷欣 申請人:劉應(yīng)應(yīng)