專利名稱：建筑用混凝土膠凝材料、砂漿、混凝土及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膠凝材料領(lǐng)域，尤其是一種建筑用混凝土膠凝材料、水泥砂漿、混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前混凝土膠凝材料主要是水泥，而水泥生產(chǎn)過程中能耗和碳排放都非常巨大，尋找能夠替代水泥制備混凝土材料的技術(shù)對提高混凝土的環(huán)保和可持續(xù)性具有積極意義。由于我國能源結(jié)構(gòu)以煤電為主，燃煤發(fā)電廠煤粉燃燒后會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物“粉煤灰”，目前我國粉煤灰堆存量已達(dá)4億多噸，已成為中國最大的固體污染源。粉煤灰與水泥細(xì)度接近，由于經(jīng)燃燒再冷卻后具有較高的化學(xué)內(nèi)能和火山灰活性，部分取代水泥后，能夠與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣反應(yīng)，生成具有一定強(qiáng)度的膠凝物質(zhì)，因此粉煤灰目前被廣泛用在水泥和混凝土作為摻和料。然而一般情況下粉煤灰在混凝土膠凝材料中的比例均低于30%，繼續(xù)增加粉煤灰的摻量，尤其是摻量超過50%后，會造成混凝土早期及后期強(qiáng)度顯著降低，不能滿足建筑施工需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種建筑用混凝土膠凝材料，該膠凝材料生產(chǎn)方便、操作性強(qiáng)、科學(xué)配 伍、強(qiáng)度高、有效解決粉煤灰污染環(huán)境、危害生態(tài)、浪費資源的問題。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種建筑用混凝土膠凝材料的制備方法。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種加入建筑用混凝土膠凝材料的砂漿。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種加入建筑用混凝土膠凝材料的混凝土。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種建筑用混凝土膠凝材料，其膠凝材料的組分及其重量份數(shù)比分別為:
高鈣粉煤灰1000-4000份；
拌合水100-1600份；
納米粘土10-30份；
硼砂5-80份；
減水劑10-80份。而且，所述膠凝材料的組分及其最優(yōu)重量份數(shù)比分別為:高鈣粉煤灰1500-4000份；
拌合水400-1600份；
納米粘土10-25份；
棚砂10-40份；
減水劑10-40份。而且，所述高I丐粉煤灰中氧化I丐含量大于10%,燒矢量不大于5%。而且，所述的納米粘土的粒徑為10_200nm。而且，所述減水劑的型號是TD-3-2。一種建筑用混凝土膠凝 材料的制備方法，其制備方法的步驟為將納米粘土、硼砂、減水劑以及拌合水混合放入柱體容器中，于超聲破碎機(jī)中超聲破碎直至全部溶解得到混合物，將混合物與高鈣粉煤灰放入攪拌機(jī)攪拌均勻即得到建筑用混凝土膠凝材料。一種加入建筑用混凝土膠凝材料的砂漿，其砂漿的組分及其重量份數(shù)比分別為:建筑用混凝土膠凝材料1000份；砂子1000-3000 份。一種加入建筑用混凝土膠凝材料的混凝土，其混凝土組分及其重量份數(shù)比分別為建筑用混凝土膠凝材料1000份；砂子1000-2500 份；石子1500-4000 份。而且，所述的砂子的粒徑為:0.2-5.0 mm。而且，所述的石子的粒徑為:5-40 mm。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為:1、本建筑用混凝土膠凝材料采用高鈣粉煤灰、拌合水、納米粘土、硼砂以及減水齊IJ，能夠使大摻量粉煤灰保持混凝土早期及后期強(qiáng)度，滿足施工需求，不僅能有效將粉煤灰變廢為寶，而且使混凝土的強(qiáng)度保持施工要求，充分做到了環(huán)保、節(jié)能。2、本建筑用混凝土膠凝材料采用高鈣粉煤灰大大降低了生產(chǎn)成本低，提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且用該膠凝材料制備的砂漿和混凝土強(qiáng)度等性能滿足施工要求。3、本發(fā)明生產(chǎn)方便、操作性強(qiáng)、科學(xué)配伍、強(qiáng)度高、有效解決粉煤灰污染環(huán)境、危害生態(tài)、浪費資源的問題。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例1一種建筑用混凝土膠凝材料，其膠凝材料的組分及其重量分別為:高鈣粉煤灰1000千克；拌合水350千克；納米粘 土 10千克；硼砂5千克；減水劑10千克。一種建筑用混凝土膠凝材料的制備方法，其制備方法的步驟為將按重量配比稱取的納米粘土、硼砂、減水劑以及拌合水混合放入柱體容器中，于超聲破碎機(jī)中超聲破碎直至全部溶解得到混合物，將混合物與高鈣粉煤灰放入攪拌機(jī)攪拌均勻即得到建筑用混凝土膠凝材料。實施例2一種建筑用混凝土膠凝材料，其膠凝材料的組分及其重量分別為:高鈣粉煤灰4000千克；拌合水1500千克；納米粘土 30千克；硼砂40千克；減水劑40千克。本實施例的制備方法同實施例1的制備方法。實施例3一種建筑用混凝土 膠凝材料，其膠凝材料的組分及其重量分別為:高鈣粉煤灰2500千克；拌合水850千克；納米粘土 20千克；硼砂10千克；減水劑20千克。本實施例的制備方法同實施例1的制備方法。實施例4一種建筑用混凝土膠凝材料，其膠凝材料的組分及其重量分別為:高鈣粉煤灰2750千克；拌合水1000千克；納米粘土 17.5千克；硼砂30千克；減水劑25千克。以上實施例1-4所使用的高鈣粉煤灰中含有氧化鈣的重量大于10%且小于30%，實施例I中的高鈣粉煤灰中氧化鈣的含量為28%，燒矢量為4.8% ;實施例2中的高鈣粉煤灰中氧化鈣的含量16%，燒矢量為1.5% ;實施例3中的高鈣粉煤灰中氧化鈣的含量為22%，燒矢量為3% ;實施例4中的高鈣粉煤灰中氧化鈣的含量為25%，燒矢量為0.5%。以上實施例1-4所使用的納米粘土的粒徑為10-200nm，其中實施例1所用的納米粘土的粒徑為200 nm ;實施例2所用的納米粘土的粒徑為IOnm ;實施例3所用的納米粘土的粒徑為105nm ;實施例4所用的納米粘土的粒徑為120 nm。以上實施例1-4中減水劑的型號是TD-3-2。實施例5一種加入建筑用混凝土膠凝材料的砂漿，其砂漿的組分及其重量分別為:建筑用混凝土膠凝材料1000千克；砂子2000千克。加入建筑用混凝土膠凝材料的砂漿制備方法為將建筑用混凝土膠凝材料1000千克；砂子2000千克先后放入攪拌站內(nèi)攪拌均勻即可使用。實施例6一種加入建筑用混凝土膠凝材料的砂漿，其砂漿的組分及其重量分別為:建筑用混凝土膠凝材料1000千克；砂子3000千克。本實施例制備方法同實施例5的制備方法。實施例1一種加入建筑用混凝土膠凝材料的混凝土，其混凝土組分及其重量分別為建筑用混凝土膠凝材料1000千克；砂子2000千克；石子3000千克。實施例8一種加入建筑用混凝土膠凝材料的混凝土，其混凝土組分及其重量分別為建筑用混凝土膠凝材料1000千克；砂子1000千克；石子3000千克。實施例9一種加入建筑用混凝土膠凝材料的混凝土，其混凝土組分及其重量分別為建筑用混凝土膠凝材料1000千克；砂子2500千克；石子2500千克。以上實施例5-9采用的砂子的粒徑為:0.2-5.0 mm，其中實施例5采用的砂子的粒徑為0.2-2.5 mm ;實施例6采用的砂子的粒徑為1-5 mm ;實施例7采用的砂子的粒徑為0.2-5.0 mm ;實施例8采用的砂子的粒徑為2.5-5.0 mm ;實施例9采用的砂子的粒徑為
0.2-5.0 mm;以上實施例7-9采用的石子的粒徑為:5-40 mm ;其中實施例7采用的石子的粒徑為:10-20 mm ;實施例8采用的石子的粒徑為:5-20 mm ;實施例9采用的石子的粒徑為:20-40 mm。本發(fā)明充分利用高鈣粉煤灰自硬性，并通過添加納米粘土和硼砂提高硬化體強(qiáng)度、密實性以及施工性能。將納米粘土、硼砂、減水劑以及拌合水混合放入柱體容器中，于超聲破碎機(jī)中超聲破碎直至全部溶解得到混合物，將混合物與高鈣粉煤灰放入攪拌機(jī)攪拌均勻即得到建筑用混凝土膠凝材料。將上述膠凝材料分別按比例與砂子、砂子和石子攪拌，制成砂漿和混凝土，28天平均抗壓強(qiáng)度分別超過37.0MPa和33.2MPa，28天干燥收縮率分別低于萬分之四和萬分之二，可以滿足不同需要的建筑構(gòu)筑物強(qiáng)度要求。按市場價格330元/噸水泥，42元/噸高鈣粉煤灰，57元/噸石子，67元/噸砂子，粗略估算，本發(fā)明制成I立方米的混凝土節(jié)約成本約為150元，經(jīng)濟(jì)效益可觀， 同時大量消納了粉煤灰，環(huán)境效益顯著。
權(quán)利要求
1.一種建筑用混凝土膠凝材料，其特征在于:該膠凝材料的組分及其重量份數(shù)比分別為:高鈣粉煤灰1000-4000份； 拌合水100-1600份； 納米粘土10-30份； 硼砂5-80份； 減水劑10-80份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的建筑用混凝土膠凝材料，其特征在于:所述膠凝材料的組分及其最優(yōu)重量份數(shù)比分別為:高鈣粉煤灰1500-4000份； 拌合水400-1600份； 納米粘土10-25份； 棚砂10-40份； 減水劑10-40份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑用混凝土膠凝材料，其特征在于:所述高鈣粉煤灰中氧化鈣含量大于10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑用混凝土膠凝材料，其特征在于:所述的納米粘土的粒徑為10-200nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑用混凝土膠凝材料，其特征在于:所述減水劑的型號是 TD-3-2。
6.一種如權(quán)利要求1所述的建筑用混凝土膠凝材料的制備方法，其特征在于:該制備方法的步驟為將納米粘土、硼砂、減水劑以及拌合水混合放入柱體容器中，于超聲破碎機(jī)中超聲破碎直至全部溶解得到混合物，將混合物與高鈣粉煤灰放入攪拌機(jī)攪拌均勻即得到建筑用混凝土膠凝材料。
7.—種加入建筑用混凝土膠凝材料的砂漿，其特征在于:該砂漿的組分及其重量份數(shù)比分別為: 建筑用混凝土膠凝材料1000份； 砂子1000-3000 份。
8.—種加入建筑用混凝土膠凝材料的混凝土，其特征在于:該混凝土組分及其重量份數(shù)比分別為 建筑用混凝土膠凝材料1000份； 砂子1000-2500 份； 石子1500-4000 份。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加入建筑用混凝土膠凝材料的混凝土，其特征在于:所述的砂子的粒徑為:0.2-5.0mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加入建筑用混凝土膠凝材料的混凝土，其特征在于:所述的石子的粒徑為:5-40 mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建筑用混凝土膠凝材料，其膠凝材料的組分及其重量份數(shù)比分別為高鈣粉煤灰1000-4000份；拌合水100-1600份；納米粘土10-30份；硼砂5-80份；減水劑10-80份，其制備方法的步驟為將納米粘土、硼砂、減水劑以及拌合水混合放入柱體容器中，于超聲破碎機(jī)中超聲破碎直至全部溶解得到混合物，將混合物與高鈣粉煤灰放入攪拌機(jī)攪拌均勻即得到建筑用混凝土膠凝材料。本發(fā)明生產(chǎn)方便、操作性強(qiáng)、科學(xué)配伍、強(qiáng)度高、有效解決粉煤灰污染環(huán)境、危害生態(tài)、浪費資源的問題。
文檔編號C04B28/00GK103159416SQ20131010147
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者王新軍, 陳濟(jì)丁, 石鮮明, 亞歷山德拉.佩斯, 龔靜 申請人:交通運輸部科學(xué)研究院