一種用于高強(qiáng)混凝土的復(fù)合摻合料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料混凝土技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高強(qiáng)混凝土的復(fù)合摻合 料及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著建筑技術(shù)發(fā)展及城市用地的緊張，城市中心建筑不斷向高層、超高層方向發(fā) 展，高層和超高層建筑的發(fā)展空間十分巨大。以重慶的主城為例，由于特殊的山地地貌及氣 候環(huán)境塔式高層建筑規(guī)劃很多，如近期規(guī)劃建設(shè)高度超過400米的超高層建筑就有嘉陵帆 影、重慶江北嘴國(guó)際金融中心，江北之巔等近10棟。這些高層建筑為了達(dá)到減輕自重，擴(kuò)大 空間利用的目的，需要使用高強(qiáng)預(yù)拌混凝土來(lái)代替普通混凝土。
[0003] 普通混凝土通常采用降低水灰比的手段來(lái)提高強(qiáng)度，但是這種手段已經(jīng)逐漸不能 滿足超高層建筑物的強(qiáng)度需要。優(yōu)化的手段是在合理控制水灰比的同時(shí)添加摻合料以制備 高強(qiáng)混凝土。但是由于摻合料通常比較單一，導(dǎo)致高強(qiáng)混凝土在降低孔隙率、降低水化熱方 面無(wú)法達(dá)到要求。
[0004] 雖然有中國(guó)專利申請(qǐng)CN102757195A采用稻谷灰、水渣、河砂及VAE乳液為原料， 經(jīng)過混凝土研磨后制得復(fù)合摻合料，但該復(fù)合摻合料還需經(jīng)過混合磨細(xì)，工藝較復(fù)雜，不利 于能源的節(jié)約利用，且未對(duì)VAE乳液做出組份說(shuō)明，是否影響混凝土堿含量和耐久性還猶 未可知，無(wú)法大規(guī)模的推廣使用。
[0005] 因此有必要開發(fā)一種復(fù)合摻料，在保證混凝土強(qiáng)度和耐久性的同時(shí)有效地簡(jiǎn)化混 凝土制備的技術(shù)難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的之一在于提供一種可提高混凝土強(qiáng)度和耐久性，并且制備簡(jiǎn)單的復(fù) 合摻合料；本發(fā)明的又一目的在于提供這種復(fù)合摻合料的制備方法。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，由以下重量百分比 的組分構(gòu)成：水泥熟料1%~3%、硅灰20%~30%、磨細(xì)固硫灰20%~30%、超細(xì)粉煤灰20%~ 30%、塑化劑1%~2%、強(qiáng)度激發(fā)劑1%~2%、其余為：磨細(xì)礦渣粉；所述強(qiáng)度激發(fā)劑由添加劑 XC，三乙醇胺、三異丙醇胺、可再分散乳膠粉、納米二氧化硅、黃原膠按I : 1. 5~3 :1. 5~3 : 0· 015~0· 04 :0· 8~L 2 :0· 4~0· 6的比例混合構(gòu)成。
[0008] 硅灰、磨細(xì)固硫灰及超細(xì)粉煤灰按照上述比例復(fù)合，本身結(jié)構(gòu)致密，內(nèi)表面積小， 當(dāng)有水存在時(shí)，其在混凝土中吸收水泥中的游離堿發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鈣凝膠，膠狀狀態(tài) 8~10小時(shí)，此過程長(zhǎng)于水泥的終凝，水泥凝結(jié)后留下的空隙及裂紋，被上述硅酸鈣凝膠 填充并凝固，從而很好的降低了混凝土的孔隙率，阻止水和外界氣體滲入混凝土內(nèi)部，進(jìn) 而提高高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和耐久性。此外磨細(xì)礦渣粉與需水量低的超細(xì)粉煤灰按照上述比 例復(fù)合摻入時(shí)，也可以很好的減小自收縮，降低高強(qiáng)混凝土的水化熱，進(jìn)而更好的避免高強(qiáng) 混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
[0009] 所述水泥熟料為硅酸鹽水泥熟料。
[0010] 所述娃灰比表面積大于15000m2/kg。
[0011] 所述磨細(xì)固硫灰比表面積在600~800m2/kg。
[0012] 所述超細(xì)粉煤灰比表面積在1000~2000m2/kg。
[0013] 所述塑化劑為：粉狀聚羧酸減水劑。
[0014] 所述磨細(xì)礦渣粉比表面積在400~600m2/kg，28d活性指數(shù)大于95%， 本發(fā)明同時(shí)提供制備上述高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料的方法，包括以下步驟： (1) 制備添加劑XC : 以重量份計(jì)，將烷基酚聚氧乙烯醚2~3份、十二烷基磺酸鈉1份、亞硝酸鈉0. 5份、聚 丙烯酸丁酯1份、丙二醇〇. 5份復(fù)配后加入到溶劑水中至完全溶解，得溶液A ; 將過硫酸銨2份溶于溶劑水中至完全溶解，得溶液B ; 將環(huán)氧樹脂15~18份、八甲基環(huán)四硅氧烷10份、甲基丙烯酸8份、丙烯酸8份、甲氧 基聚氧乙烯丙烯酸酯15份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份、聚乙二醇1份、碳 酸氫鈉〇. 5份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉0. 5份、羥苯甲酯0. 5份、聚山梨酯0. 5份、 鄰苯二甲酸二辛酯1份加入到溶劑水中完全混合，得到混合液C ; 將1/2的溶液A加入裝有回流冷凝管和攪拌器的容器中，室溫不斷攪拌，然后滴加混 合液C，滴加完后，持續(xù)攪拌0. 4~0. 6小時(shí)得到溶液D，留待備用； 將剩余的A加入到裝有回流冷凝管和攪拌器的容器中，再加入1/10 D和1/2的B進(jìn)行 反應(yīng)，逐漸升溫至75°C后，保持反應(yīng)0. 4~0. 6小時(shí)； 保溫反應(yīng)后在2~3小時(shí)內(nèi)勻速滴加剩余的D，以每IOmin 1次的頻率滴加 B，待各溶 液加完后逐漸升溫到80°C后，再保溫反應(yīng)I. 5h后停止反應(yīng)； 降溫至30°C以下后用氨水調(diào)節(jié)pH為7~8,用100目篩子過濾，出料，得到自制XC添 加劑； (2) 制備強(qiáng)度激發(fā)劑：按1 :1· 5~3 :1· 5~3 : 0· 015~0· 04 :0· 8~L 2 :0· 4~0· 6 的比例混合添加劑XC，三乙醇胺、三異丙醇胺、可再分散乳膠粉、納米二氧化硅、黃原膠； (3) 按復(fù)合摻合料總量M計(jì)，稱取水泥熟料1%~3%M、硅灰20%~30%M、磨細(xì)固硫灰 20%~30%M、超細(xì)粉煤灰20%~30%M、塑化劑1%~2%M、強(qiáng)度激發(fā)劑1%~2%M、其余為：磨 細(xì)礦渣粉； (4 )將稱取的水泥熟料、硅灰、磨細(xì)固硫灰、超細(xì)粉煤灰、塑化劑、強(qiáng)度激發(fā)劑、磨細(xì)礦渣 粉充分混合均勻，得到高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料。
[0015] 本發(fā)明的益效果是，按照每100份凝膠材料添加10~15份的復(fù)合摻合料使用，不 僅可降低混凝土的水化熱和孔隙率，而且在添加了混凝土激發(fā)劑后，還可以有效促進(jìn)混凝 土內(nèi)未水化的水泥膠凝材料水化，節(jié)約20%左右的水泥膠凝材料，具有摻量低、增強(qiáng)膠凝材 料水化效果的作用；此外使用本發(fā)明復(fù)合摻合料后的高強(qiáng)混凝土相比于使用傳統(tǒng)摻合料， 其強(qiáng)度有10%~20%左右的提升，耐久性提升1~2個(gè)技術(shù)等級(jí)。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1 本發(fā)明提供一種用于高強(qiáng)混凝土的復(fù)合摻合料及其制備方法； 以制備1噸高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料計(jì)，包括水泥熟料l〇kg、硅灰200kg、磨細(xì)固硫灰 200kg、超細(xì)粉煤灰200kg、塑化劑10kg、強(qiáng)度激發(fā)劑10kg、磨細(xì)礦渣粉370kg。
[0017] 水泥熟料為硅酸鹽水泥熟料，由重慶拉法基水泥生產(chǎn)，型號(hào)為42. 5R。
[0018] 娃灰比表面積要求大于15000m2/kg。。
[0019] 磨細(xì)固硫灰比表面積在600~800m2/kg即可。
[0020] 超細(xì)粉煤灰比表面積在1000~2000 m2/kg即可。
[0021] 塑化劑為粉狀聚羧酸減水劑。
[0022] 磨細(xì)礦渣粉比表面積在400~600 m2/kg即可，28d活性指數(shù)大于95%， 混凝土激發(fā)劑由1 :2 :2 : 0. 02 :1 :0. 5比例的添加劑XC，三乙醇胺、三異丙醇胺、可再 分散乳膠粉、納米二氧化硅、黃原膠混合構(gòu)成； 其中添加劑XC的制備方法如下： 將烷基酚聚氧乙烯醚200g、十二烷基磺酸鈉100g、亞硝酸鈉50g、聚丙烯酸丁酯100g、 丙二醇50g復(fù)配后加入到適量的溶劑水中，稍稍加熱至40°C直至完全溶解，得溶液A ; 將過硫酸銨200g溶于1000 ml的水中，得溶液B ; 將環(huán)氧樹脂1500g、八甲基環(huán)四硅氧烷1000g、甲基丙烯酸800g、丙烯酸800g、甲氧基聚 氧乙烯丙烯酸酯1500g、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷500g、聚乙二醇100g、碳酸 氫鈉50g、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉50g、羥苯甲酯50g、聚山梨酯50g、鄰苯二甲酸二 辛酯l〇〇