一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊及其制備方法，所述混凝土砌塊包括膠凝材料、砂子、減水劑、激發(fā)劑和水，所述膠凝材料包括水泥、粉煤灰和礦粉，所述粉煤灰和所述礦粉按1：1的比例復(fù)合摻加，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的60%-100%。本發(fā)明利用粉煤灰和礦粉復(fù)合摻加的方式減少了現(xiàn)有混凝土中水泥的使用量，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也提高了現(xiàn)有混凝土砌塊的強(qiáng)度。
【專利說明】一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是高性能混凝土的設(shè)計(jì)要求提高后，在混凝土中單獨(dú)使用水泥作為膠凝材料已不能滿足實(shí)踐工程的要求，適量的摻入礦物摻合料是配制具有良好工作性能混凝土砌塊的重要途徑之一。粉煤灰、礦渣都是屬工業(yè)廢渣，它們資源豐富、價(jià)格低廉，含有大量活性成分，該活性成分在水泥水化的堿性環(huán)境下可以被激發(fā)，從而形成膠凝物質(zhì)，用以代替水泥作為混凝土的膠凝材料，既可以很好降低使用水泥制作混凝土的成本問題，還可以較好解決工業(yè)廢料堆放問題，有利于生態(tài)環(huán)境，而且粉煤灰、礦渣摻入混凝土后，還可提高混凝土砌塊抗化學(xué)侵蝕能力，不同層次地改善混凝土砌塊的工作性能。因此粉煤灰、礦渣是當(dāng)前墻體改性材料理想的摻合料。
[0003]雖然粉煤灰在混凝土中應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，混凝土中摻加粉煤灰可以改善混凝土的較多性能，但它摻加到混凝土后也有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，即會(huì)降低混凝土的早期強(qiáng)度，因此要想利用好粉煤灰必須解決好這一問題。同樣礦粉應(yīng)用到混凝土中也有較長的歷史，但礦粉的和易性差，摻入混凝土中會(huì)影響混凝土的流動(dòng)性、可泵性、粘聚性。因此，要發(fā)揮礦粉的優(yōu)良效應(yīng) ，也必須解決礦粉的和易性問題。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決以上問題，本發(fā)明通過用不同摻加量的粉煤灰、礦粉來取代水泥，并加入一定的激發(fā)劑激發(fā)其潛在活性，制備出混凝土砌塊，通過測定砌塊的力學(xué)性能，最終確定粉煤灰、礦粉的最佳摻加量，得到膠凝材料優(yōu)化后的配合比，最終生產(chǎn)出工作性能優(yōu)異、強(qiáng)度和耐久性滿足要求的混凝土砌塊。
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊及其制備方法，其能夠使粉煤灰和礦粉發(fā)揮優(yōu)勢和互補(bǔ)作用，其中礦粉摻入混凝土中的一大作用就是增強(qiáng)，特別是使混凝土早期強(qiáng)度有明顯的提高。同時(shí)，粉煤灰摻入混凝土中可以很好解決混凝土的和易性問題。因此，本發(fā)明提供的混凝土砌塊及其制備方法能夠很好地提高混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊，其包括膠凝材料、砂子、減水劑、激發(fā)劑和水，所述膠凝材料包括水泥、粉煤灰和礦粉，所述粉煤灰和所述礦粉按1:1的比例復(fù)合摻加，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的60%-100%。
[0008]優(yōu)選的，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的70%_80%。[0009]優(yōu)選的，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的70%。
[0010]進(jìn)一步的，所述激發(fā)劑為Na2S04。
[0011] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
a)膠凝材料的制備:分別稱取配比重量份的水泥、粉煤灰和礦粉，所述水泥的摻加量為所述膠凝材料的0%_100%，所述粉煤灰和所述礦粉按1:1的比例復(fù)合摻加，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為所述膠凝材料重量的60%-100% ;將所述水泥、所述粉煤灰和所述礦粉與水混合并攪拌均勻，制成膠凝材料；
b)將砂子、減水劑和激發(fā)劑加入經(jīng)過步驟a)制備的物料中并攪拌均勻；
c)利用砌塊成型機(jī)將攪拌均勻的混合物料壓制成型，制成砌塊坯體；
d)將成型的砌塊坯體靜置、養(yǎng)護(hù)，制得砌塊成品。
[0012]進(jìn)一步的，所述膠凝材料中所述水泥、所述粉煤灰和所述礦粉的整體重量與水的比例為2:5。
[0013]進(jìn)一步的，所述激發(fā)劑為Na2SO4，本發(fā)明中摻加激發(fā)劑主要作用在于激發(fā)礦粉和粉煤灰的早期活性，提高其早期強(qiáng)度的發(fā)展。
[0014]優(yōu)選的,所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的70%_80%。
[0015]優(yōu)選的，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的70%。
[0016]本發(fā)明中，礦粉、粉煤灰和水泥組成膠凝材料，將礦粉、粉煤灰復(fù)合摻入混凝土后，水化過程會(huì)互相激發(fā)而產(chǎn)生復(fù)合膠凝效應(yīng)。在上述三者組成的復(fù)合膠凝體系中，水泥的活性最高，其次是礦粉，最后是粉煤灰，所以當(dāng)三種材料聚集在混凝土中，水泥最先水化，生成水化硅酸鈣(CSH)和水化硫鋁酸鈣(CASH)及Ca(OH)2等；礦粉、粉煤灰具有潛在水硬性，含大量火山灰性質(zhì)的物質(zhì),水泥水化后生成的Ca(OH)2和水泥中的石膏都會(huì)對礦粉、粉煤灰的水化起著誘導(dǎo)激發(fā)作用，因?yàn)榈V粉的水化活性比粉煤灰高，在水泥漿體中礦粉的水化反應(yīng)比粉煤灰的快，而礦粉的水化又有助于水化硅酸鈣(CSH)凝膠的增加，同時(shí)礦粉析出的CaO促進(jìn)粉煤灰顆粒中鋁、硅相的溶解，使水化液相中的鋁、硅的濃度增加，這些都對加速礦粉和粉煤灰的水化進(jìn)程起了促進(jìn)作用；礦粉的活性與粉煤灰不同，它具有自身水硬性，與粉煤灰復(fù)摻加后不只是簡單的混合。采用復(fù)合摻加方式并優(yōu)化設(shè)計(jì)了摻加比例，使兩種混合材料取長補(bǔ)短，就可使材料在性能上產(chǎn)生一定的互補(bǔ)作用，有效的提高混凝土各項(xiàng)性能，彌補(bǔ)單獨(dú)摻加粉煤灰使混凝土早期強(qiáng)度降低的缺陷，保證硬化后的混凝土結(jié)構(gòu)更密實(shí)，促進(jìn)混凝土砌塊早期和后期強(qiáng)度都能得到有效地提高。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合具體的實(shí)施方式來對本發(fā)明所述的一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊及其制備方法做出進(jìn)一步的解釋說明，但是該解釋說明并不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的不當(dāng)限定。
[0019]實(shí)施例一
一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊及其制備方法，按水泥90 g、減水劑
2.25 g、粉煤灰180g、礦粉180g、激發(fā)劑13.5g、砂子1350 g、水180ml備料，將所述粉煤灰、礦粉和水泥和適量水?dāng)嚢杈鶆蚝蠹尤胨黾ぐl(fā)劑、減水劑和砂子，并加水?dāng)嚢杈鶆?。利用砌塊成型機(jī)將攪拌均勻的混合物料壓制成型，制成砌塊坯體，將成型的砌塊坯體靜置、養(yǎng)護(hù)，制得砌塊成品。所述混凝土砌塊的7d抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別為7.2IMPa和34.6MPa，28d抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別為7.6MPa和37.1MPa0
[0020]實(shí)施例二
一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊及其制備方法，按水泥135g、減水劑2.25 g、粉煤灰157.5g、礦粉157.5g、激發(fā)劑13.5g、砂子1350 g、水180ml備料，將所述粉煤灰、礦粉和水泥和適量水?dāng)嚢杈鶆蚝蠹尤胨黾ぐl(fā)劑、減水劑和砂子，并加水?dāng)嚢杈鶆?。利用砌塊成型機(jī)將攪拌均勻的混合物料壓制成型，制成砌塊坯體，將成型的砌塊坯體靜置、養(yǎng)護(hù)，制得砌塊成品。所述混凝土砌塊的7d抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別為7.22MPa和38.4MPa，28d抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別為8.43MPa和42.8MPa。
[0021]實(shí)施例三
一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊及其制備方法，按水泥180g、減水劑
2.25 g、粉煤灰135g、礦粉135g、激發(fā)劑13.5g、砂子1350 g、水180ml備料，將所述粉煤灰、礦粉和水泥和適量水?dāng)嚢杈鶆蚝蠹尤胨黾ぐl(fā)劑、減水劑和砂子，并加水?dāng)嚢杈鶆?。利用砌塊成型機(jī)將攪拌均勻的混合物料壓制成型，制成砌塊坯體，將成型的砌塊坯體靜置、養(yǎng)護(hù)，制得砌塊成品。所述混凝土砌塊的7d抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別為7.3MPa和39.3MPa，28d抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別為8.95MPa和45.8MPa。 [0022]需要注意的是，所公開實(shí)施例的上述說明使得本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠顯而易見地對于本實(shí)施例進(jìn)行多種類似變化和修改，這種類似變化是本領(lǐng)域技術(shù)人員能從發(fā)明公開的內(nèi)容直接得出或者很容易便聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此本發(fā)明不會(huì)受到該實(shí)施例的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊，其特征在于，所述混凝土砌塊包括膠凝材料、砂子、減水劑、激發(fā)劑和水，所述膠凝材料包括水泥、粉煤灰和礦粉，所述粉煤灰和所述礦粉按1:1的比例復(fù)合摻加，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的60%-100%ο
2.如權(quán)利要求1所述的以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊，其特征在于，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的70%-80%。
3.如權(quán)利要求2所述的以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊，其特征在于，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的70%。
4.如權(quán)利要求1所述的以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊，其特征在于，所述激發(fā)劑為Na2SO4。
5.一種以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: a)膠凝材料的制備:分別稱取配比重量份的水泥、粉煤灰和礦粉，所述水泥的摻加量為所述膠凝材料的0%-100%，所述粉煤灰和所述礦粉按1:1的比例復(fù)合摻加，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為所述膠凝材料重量的60%-100% ;將所述水泥、所述粉煤灰和所述礦粉與水混合并攪拌均勻，制成膠凝材料； b)將砂子、減水劑和激發(fā)劑加入經(jīng)過步驟a)制備的物料中并攪拌均勻； c)利用砌塊成型機(jī)將攪拌均勻的混合物料壓制成型，制成砌塊坯體； d)將成型的砌塊坯體靜置、養(yǎng)護(hù)，制得砌塊成品。
6.如權(quán)利要求5所述的以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊的制備方法，其特征在于，所述膠凝材料中所述水泥、所述粉煤灰和所述礦粉的整體重量與水的比例為2:5。
7.如權(quán)利要求5所述的以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊的制備方法，其特征在于，所述激發(fā)劑為Na2S04。
8.如權(quán)利要求5所述的以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊的制備方法，其特征在于，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的70%-80%。
9.如權(quán)利要求8所述的以粉煤灰和礦粉為膠凝材料的混凝土砌塊的制備方法，其特征在于，所述粉煤灰和所述礦粉的摻加量為膠凝材料重量的70%。
【文檔編號】C04B7/26GK103755251SQ201310725606
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】吳輝琴, 彭杰 申請人:廣西科技大學(xué)