專利名稱：一種高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體涉及ー種高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)一般把強(qiáng)度等級不低于C60的混凝土稱為高強(qiáng)度混凝土，其在建筑結(jié)構(gòu)后，可以大幅減少截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重，使混凝土的結(jié)構(gòu)更為輕巧美觀。但高強(qiáng)混凝土的脆性較大，且收縮大，抗裂性能差，因此在高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用中，改善其脆性和抗裂性能 是ー項(xiàng)非常重要的課題。在高強(qiáng)混凝土生產(chǎn)配制中，往往水泥用量較高，水化熱較大，溫度應(yīng)カ和自身收縮給高強(qiáng)混凝土的開裂帶來隱患，因此在高強(qiáng)混凝土中使用礦物摻合料大量取代水泥是緩解這ー問題的有效手段。國內(nèi)外的研究結(jié)果表明，礦物摻合料能有效地降低高強(qiáng)混凝土的脆性系數(shù)和特征長度，提高其抗裂性。國內(nèi)外的研究表明，稻谷灰中的SiO2,以無定型的形式存在，是ー種非常有價值的硅質(zhì)材料，具有很高的火山灰活性，不僅可大幅提高混凝土的強(qiáng)度，而且降低混凝土的滲透性，提高耐久性。不過，雖然稻殼灰在混凝土可發(fā)揮出較高的活性，但其為多孔結(jié)構(gòu)，大量的孔隙可吸收較多的水分，需水量較大，嚴(yán)重影響到新拌混凝土的工作性能，因此，稻谷灰難以在商品混凝土中推廣應(yīng)用。為了克服這ー難題，可將稻殼灰粉磨為較細(xì)的粉體，使其大量孔結(jié)構(gòu)破壞。高強(qiáng)混凝土一般均采用較低的水膠比進(jìn)行配制，在水分較少的情況下，膠凝材料難以完全水化，必然有很大一部膠凝材料僅用作填充材料，從而造成很大的浪費(fèi)。目前已經(jīng)有學(xué)者將石灰石粉摻加到高強(qiáng)混凝土中的研究，結(jié)果表明，在高強(qiáng)混凝土中添加部分惰性填充料是可行的。因此，在不影響混凝土工作性能的前提下，開發(fā)ー種具有較高的活性作用、填充作用、對高強(qiáng)混凝土的脆性較明顯改善、可明顯降低高強(qiáng)混凝土自收縮，且在高強(qiáng)混凝土中可大摻量使用的高性能復(fù)合摻合料是非常有價值和意義的。

發(fā)明內(nèi)容
為克服以上不足，本發(fā)明提供了ー種可改善高強(qiáng)混凝土的脆性、明顯降低高強(qiáng)混凝土自收縮，且在高強(qiáng)混凝土中可取代水泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)40飛0%的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)手段是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于，其由稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液及粉煤灰組成，所述稻谷灰水渣河砂的質(zhì)量比35飛0:25 45:25 35，所述VAE乳液的質(zhì)量為稻谷灰、水渣、河砂三者總質(zhì)量的0. 5^1. 5%，所述粉煤灰與所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者總質(zhì)量的質(zhì)量比為6(T70:3(T40。
上述方案中，所述稻谷灰燒失量不大于15%。上述方案中，所述水渣的含水率為所述水渣質(zhì)量的0. 99T1. 2%。上述方案中，所述稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液四者混合后的混合物的細(xì)度為45 u m負(fù)壓篩篩余不大于10%。上述方案中，所述粉煤灰的勃式比表面積不小于1000m2/kg。上述方案中，所述河砂的粒徑小于等于4. 75mm。上述方案中，所述河砂的含水率小于等于0. 3%。上述高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟
1)備料按照稻谷灰水渣河砂的質(zhì)量比35飛0:25 45:25 35選取稻谷灰、水渣、及河砂；選取質(zhì)量為稻谷灰、水渣、河砂三者總質(zhì)量的0. 5^1. 5%的VAE乳液；按照粉煤灰與所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者總質(zhì)量的質(zhì)量比為6(T70:3(T40選取粉煤灰；
2)將稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液混合，將其混合物粉磨為混合粉體，控制所述混合粉體的細(xì)度為45 y m負(fù)壓篩篩余不大于10% ；
3)再將上述混合粉體與粉煤灰混合均勻，即得高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料。上述方案中，所述水渣的含水率為所述水渣質(zhì)量的0. 99T1. 2%。上述高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料在高強(qiáng)混凝土配制中的應(yīng)用。本發(fā)明的原理為稻谷灰與水渣具有較高的活性，經(jīng)磨細(xì)后，稻殼灰磨細(xì)粉與水渣粉可發(fā)揮出較大的輔助膠凝作用；河砂的硬度較高，河砂粉作為混凝土的填充物可明顯增加混凝土的強(qiáng)度，而且河砂與水渣的易磨性均較差，與稻殼灰一起粉磨更有利于使稻殼灰磨細(xì)；少量的VAE乳液可明顯改善混合物料的粉磨效率，同時可改善混凝土拌合物的工作性能，不僅不會影響高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度，且對高強(qiáng)混凝土的脆性有一定的改善作用；將稻谷灰、水渣、河砂和VAE乳液在最佳的比例下一起混合粉磨，具有“一加一大于ニ”的效果，最佳比例下一起混合粉磨的效果遠(yuǎn)優(yōu)于單種物料粉磨后再混合到一起的效果；粉煤灰具有較 好的輔助減水，可較大幅度地降低高強(qiáng)混凝土拌合物的粘度，同時也作為ー種細(xì)填充料，有利于提高混凝土的密實(shí)度。本發(fā)明的有益效果是該高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料可取代水泥40飛0%，利用其所配置的高強(qiáng)混凝土的工作性能、抗壓強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性均較為優(yōu)異。


圖I為實(shí)施例I中的a和X從初凝到之后730小時內(nèi)的自收縮曲線圖。圖2為實(shí)施例2中b從初凝到之后730小時內(nèi)的自收縮曲線圖。圖3為實(shí)施例3中e從初凝到之后700小時內(nèi)的自收縮曲線圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中，采用國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GBT2596-2005指定的粉煤灰燒失量的檢測方法進(jìn)行檢測稻谷灰的燒失量，使用燒失量不大于15%的稻殼灰。采用烘干設(shè)備將水渣的含水率控制在水渣質(zhì)量的0. 9^1. 2%。采用4. 75mm方孔篩篩除河砂中大于4. 75mm的顆粒，且在使用前，檢測其含水率，確保其含水率小于等于0. 3%，若其含水率超過0. 3%，則利用烘干設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，確保其含水率小于等于0. 3%。
實(shí)施例I
本實(shí)施例提供一種高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料R1，其由稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液及粉煤灰組成，所述稻谷灰水渣河砂的質(zhì)量比50: 25: 25，所述VAE乳液的質(zhì)量為稻谷灰、水渣、河砂三者總質(zhì)量的0. 5%，所述粉煤灰與所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者總質(zhì)量的質(zhì)量比為60: 40。上述稻谷灰燒失量10. 7%，水渣含水率I. 0%，河砂含水率0. 2%，細(xì)度模數(shù)為2. I，粉煤灰勃式比表面積1170 m2/kg,以下實(shí)施例中這些原料的技術(shù)參數(shù)都與實(shí)施例I相同。上述高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料的制備方法，它包括以下步驟
1)備料按照稻谷灰水渣河砂的質(zhì)量比50:25: 25選取稻谷灰、水渣、及河砂；選取質(zhì)量為稻谷灰、水渣、河砂三者總質(zhì)量的0. 5的VAE乳液；按照粉煤灰與所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者總質(zhì)量的質(zhì)量比為60: 40選取粉煤灰；
2)將稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液混合，將其混合物粉磨為混合粉體，控制所述混合粉體的細(xì)度為45 y m負(fù)壓篩篩余不大于9. 8% ；
3)再將上述混合粉體與粉煤灰混合均勻。使用本實(shí)施例I所制備的復(fù)合摻合料Rl進(jìn)行配制高強(qiáng)混凝土，其試驗(yàn)配比和混凝土工作性能與抗壓強(qiáng)度如表I所示，其中，混凝土抗壓試塊規(guī)格為IOOmm立方體，混凝土抗折試塊規(guī)格為IOOmmX IOOmmX400mm (以下實(shí)施例均相同)。本發(fā)明采用混凝土的脆性系數(shù)作為高強(qiáng)混凝土的評價，其定義為高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度的比值，比值越小混凝土的脆性越低。表I為使用本發(fā)明的復(fù)合摻合料Rl進(jìn)行高強(qiáng)混凝土的配制。表2為使用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的摻合料進(jìn)行高強(qiáng)混凝土的配制，其工作性及強(qiáng)度與表I中a相當(dāng)。表I
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于，其由稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液及粉煤灰組成，所述稻谷灰水渣河砂的質(zhì)量比35飛0:25 45:25 35，所述VAE乳液的質(zhì)量為稻谷灰、水渣、河砂三者總質(zhì)量的0. 5^1. 5%，所述粉煤灰與所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者總質(zhì)量的質(zhì)量比為60 70:30 40。
2.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于，所述稻谷灰燒失量不大于 15%。
3.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于，所述水渣的含水率為所述水渣質(zhì)量的0. 99T1. 2%。
4.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于，所述稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液四者混合后的混合物的細(xì)度為45 y m負(fù)壓篩篩余不大于10%。
5.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于，所述粉煤灰的勃式比表面積不小于1000m2/kg。
6.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于，所述河砂的粒徑小于等于 4. 75mm。
7.如權(quán)利要求I或6所述的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于，所述河砂的含水率小于等于0. 3%。
8.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟 1)備料按照稻谷灰水渣河砂的質(zhì)量比35飛0:25 45:25 35選取稻谷灰、水渣、及河砂；選取質(zhì)量為稻谷灰、水渣、河砂三者總質(zhì)量的0. 5^1. 5%的VAE乳液；按照粉煤灰與所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者總質(zhì)量的質(zhì)量比為6(T70:3(T40選取粉煤灰； 2)將稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液混合，將其混合物粉磨為混合粉體，控制所述混合粉體的細(xì)度為45 y m負(fù)壓篩篩余不大于10% ； 3)再將上述混合粉體與粉煤灰混合均勻，即得高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料。
9.如權(quán)利要求8所述的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料的制備方法，其特征在于，所述水渣的含水率為所述水渣質(zhì)量的0. 99T1. 2%。
10.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料在高強(qiáng)混凝土配制中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料及其制備方法與應(yīng)用，涉及建筑材料領(lǐng)域。本發(fā)明所提供的高強(qiáng)混凝土復(fù)合摻合料，是以稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液和粉煤灰為原材料制備而成，稻谷灰水渣河砂的質(zhì)量比35~50:25~45:25~35，VAE乳液的質(zhì)量為稻谷灰、水渣、河砂三者總質(zhì)量的0.5~1.5%，粉煤灰與稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者總質(zhì)量的質(zhì)量比為60~70:30~40。該原材料易得，制備方法簡單，該復(fù)合摻合料可取代水泥40~60%，且利用該復(fù)合摻合料配制的混凝土的工作性能、抗壓強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性均較優(yōu)。
文檔編號C04B18/30GK102757195SQ20121027489
公開日2012年10月31日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者張建亮, 李 杰, 楊文 , 王鳳玲, 程寶軍, 陳景 申請人:中建商品混凝土有限公司