專利名稱：中、低強度等級混凝土摻合料的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領域，具體涉及一種以技術(shù)指標符合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重的緩凝和早期強度低的問題，影響施工質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了達標粉煤灰的改性技術(shù)問題和生產(chǎn)低、強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)方案實現(xiàn)的，中、低檔強度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達標粉煤灰 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、低檔強度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達標粉煤灰 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、低檔強度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達標粉煤次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)明所指的達標粉煤灰的技術(shù)指標符合GB1596—91品質(zhì)標準，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)化驗某電廠的粉煤灰化學成份為表1％

其中活性成份SiO2、AI2O3、Fe2O3、CaO四種之和高達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)化學分析粉煤灰確實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)明利用三乙醇胺復合早強激發(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聚的非分散性；解決了在水泥砼中添加大量達標粉煤灰作為摻合料的技術(shù)難題。
本發(fā)明進行了一系列試驗研究，認為單摻粉煤灰?guī)眄诺膰乐鼐從驮缙趶姸炔畹闹饕蚴腔瘜W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。解決的思路是，一用機械球磨齒毛，二是用化學反應激發(fā)活性。表2對比試驗表明，XH1J是純水泥砼試驗，XH2是80∶20單摻原狀粉煤灰砼試驗，XH3是80∶20摻改性粉煤灰摻合料試驗，XH4是80∶20單摻磨細粉煤灰砼試驗。
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灰效果均優(yōu)于純水泥砼。
表3為單純?nèi)〈嗦试囼灲Y(jié)果

表4為超量系數(shù)使用試驗結(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度不降低，后期強度更滿意。
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。

表5試驗結(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的試驗結(jié)果表明。
表6為溫度試驗

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

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到之處。
表8是收縮試驗

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

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

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用。
表11是碳化試驗

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)微集料效應二次水化彌合致密增強的作用機理。比基準混凝土碳化深度是高點，比起鋼筋通常15-20mm保護層要求，應用還是可行的。
經(jīng)試驗本發(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點電位狀態(tài)。均有抗銹蝕能力。
經(jīng)試驗表明本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果1、主原料取材范圍廣，可就地利用達標粉煤灰；2、價廉，改性復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、應用范圍廣，適用于各種中、低強度等級砼的現(xiàn)場施工；4、經(jīng)試驗結(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，便于廣泛的推廣應用。
具體實施例方式
中、低強度等級混凝土摻合料的生產(chǎn)工藝流程，先將特定達標粉煤灰主料與其他五種改性材料通過正交試驗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行按比例復合備用。各組分加工工藝，除塵灰應過0.315mm篩，氯化鈉經(jīng)磨細過0.63篩，松脂皂引氣劑按松香比蘇達10∶1.5的比例復合，松香的粉碎應在冬季-5℃的環(huán)境下加工并過0.315mm篩。五種改性組份的復合順序為氯化鈉＋三乙醇胺→除塵灰→木質(zhì)素磺酸鈣→松脂皂引氣劑復合后裝袋待用。批量生產(chǎn)摻合料時，按特定的產(chǎn)地特定品質(zhì)的粉煤灰與復合改性組份按比例均化復合后裝袋。粉煤灰在應用前應通過0.08mm篩，粉煤灰含水率應≤1％。
實施例1，采用呂梁龍虎牌P·O32.5水泥，粉煤灰使用霍洲電廠III級，各組份比例為達標粉煤灰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，各組份比例為達標粉煤灰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、低檔強度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達標粉煤灰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、低檔強度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達標粉煤灰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、低檔強度等級混凝土摻合料，由下列組份重量配比而成，達標粉煤灰 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)明是一種以達標粉煤灰為基料,生產(chǎn)中、低檔強度等級混凝土摻合料的技術(shù)。由下列組份重量配比而成,達標粉煤灰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)試驗表明本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果:1.主原料取材范圍廣,可就地利用達標粉煤灰;2.價廉,改性復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)明者劉應應, 高廷欣 申請人:劉應應