一種抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料，組分及重量含量為：硅酸鹽水泥30%～50%，摻合料45%～68%，超細(xì)石灰石粉2%～10%。其中摻合料是粒化高爐礦渣粉和粉煤灰，其中粉煤灰所占的比例為20～50%；超細(xì)石灰石粉的D97粒徑介于2.0至4.0微米之間。本發(fā)明的氯鹽高性能混凝土用膠凝材料采用超細(xì)石灰石粉提高混凝土抗氯鹽性能，較僅摻加?；郀t礦渣粉和粉煤灰的抗氯鹽高性能混凝土可降低氯離子擴(kuò)散系數(shù)20%～35%，與同摻量的硅灰效果近似；超細(xì)石灰石粉活性遠(yuǎn)低于硅灰，混凝土絕熱溫升較低，有助于降低混凝土溫度開裂風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】一種抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，特別涉及抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]在氯鹽環(huán)境(如海洋環(huán)境、除冰鹽環(huán)境、鹽堿地環(huán)境以及水中和土中含有大量氯離子的環(huán)境等)中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)有上百年的歷史，但以普通硅酸鹽水泥制備混凝土?xí)r，由于混凝土的抗氯離子侵蝕能力較差，結(jié)構(gòu)中的鋼筋很快銹蝕，從而導(dǎo)致建筑物的過(guò)早破壞。據(jù)調(diào)查，采用普通硅酸鹽水泥制備的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在海洋環(huán)境中的耐久壽命往往只有20年左右，遠(yuǎn)不能達(dá)到耐久壽命50年甚至更長(zhǎng)的要求。
[0004]為解決這一問(wèn)題，最初是采用礦渣水泥，研究和工程實(shí)踐均表明，采用大摻量礦渣的礦渣水泥能夠提高海洋環(huán)境中建筑物的耐久壽命。但礦渣水泥具有泌水率大的缺點(diǎn)，這使得礦渣水泥的應(yīng)用非常有限。礦渣水泥的另一個(gè)非常重要的問(wèn)題是礦渣水泥是以強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行評(píng)定的，由于礦渣質(zhì)量以及摻量的變化，其抗氯離子性能并不穩(wěn)定。在我國(guó)，礦渣水泥中礦渣摻量通常在50%以下，有些甚至只有20%?30%，這也導(dǎo)致礦渣水泥的抗氯離子性能較普通水泥改善較少。
[0005]由于單單采用選擇水泥的方法不能解決混凝土的抗氯鹽侵蝕問(wèn)題，采用礦物摻合料技術(shù)來(lái)解決混凝土抗氯鹽侵蝕問(wèn)題成為20世紀(jì)中后期以來(lái)的一個(gè)主要發(fā)展方向。在20世紀(jì)90年代以后，高性能混凝土概念的提出和對(duì)混凝土耐久性重視程度的增加，粉煤灰、礦渣微粉、硅灰等礦物摻合料在混凝土中的應(yīng)用得到很大的發(fā)展，并逐漸發(fā)展出了抗氯鹽高性能混凝土。
[0006]目前，抗氯鹽高性能混凝土的主要技術(shù)措施是采用大摻量的礦渣微粉和粉煤灰；在環(huán)境條件較為惡劣時(shí)，再摻加硅灰。
[0007]摻加硅灰能夠進(jìn)一步提高混凝土的抗氯鹽性能，其主要原理在于硅灰的超細(xì)的粒徑和高的活性；但由于硅灰活性高，也同時(shí)帶來(lái)了混凝土絕熱溫升增加，混凝土溫度開裂風(fēng)險(xiǎn)增加的問(wèn)題。
[0008]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種能有效降低混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)、提高混凝土抗氯鹽性能，并且混凝土絕熱溫升增加較少的方法。
[0010]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料，組分及含量如下:
組分重量含量
硅酸鹽水泥30%?50%
摻合料45%?68% 超細(xì)石灰石粉2%?10%。
[0011]優(yōu)選地，所述摻合料是?；郀t礦渣粉和粉煤灰，其中粉煤灰所占的重量比例為209^50%。
[0012]優(yōu)選地，所述超細(xì)石灰石粉的粒度分布D97粒徑介于2.0至4.0微米之間。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明的抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料，采用超細(xì)石灰石粉進(jìn)一步提高混凝土抗氯鹽性能。由于超細(xì)石灰石粉的粒徑較小，可以填充在水泥和摻合料的空隙中，從而降低空隙率，提高混凝土致密性，從而提高混凝土抗氯離子性能。而且超細(xì)石灰石粉有一定的激發(fā)水泥早期水化的作用，這也會(huì)進(jìn)一步提高混凝土抗氯離子性能。其較僅摻加?；郀t礦渣粉和粉煤灰的抗氯鹽高性能混凝土可降低氯離子擴(kuò)散系數(shù)209Γ35%，與同摻量的硅灰效果近似。
[0014](2)超細(xì)石灰石粉的活性遠(yuǎn)低于硅灰，因此其引起的混凝土絕熱溫升增加量較低，有助于降低混凝土溫度開裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0015]

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地具體詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，對(duì)于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。
[0017]實(shí)施例1
一種抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料，其組分及含量如下:
組分含量(重量％)
硅酸鹽水泥30
摻合料68
超細(xì)石灰石粉2
所述摻合料是粒化高爐礦渣粉和粉煤灰，其中粉煤灰所占的重量比例為20%。
[0018]所述超細(xì)石灰石粉的D97粒徑為2.0微米。
[0019]將上述膠凝材料預(yù)先混合均勻后、再和水、砂石骨料、外加劑(減水劑)加入混凝土攪拌機(jī)中制備抗氯鹽高性能混凝土。
[0020]其中水泥為珠江水泥廠生產(chǎn)的“粵秀”牌P.1I 42.5R硅酸鹽水泥，粉煤灰是廣東珠海電廠生產(chǎn)的II級(jí)粉煤灰，?；郀t礦渣粉是廣東韶鋼嘉羊新型材料有限公司生產(chǎn)的S95級(jí)礦渣微粉，減水劑是江門強(qiáng)力建材科技有限公司生產(chǎn)的江門強(qiáng)力聚羧酸系減水劑，固含量為20%。砂為河砂，石為5-20mm連續(xù)級(jí)配花崗巖碎石，水為自來(lái)水。
[0021]抗氯鹽高性能混凝土配合比中膠凝材料用量為420kg/m3，砂為800kg/m3，石為1050kg/m3，減水劑用量為膠凝材料質(zhì)量的1.2%，水膠比為0.35?？孤塞}高性能混凝土的28d氯離子擴(kuò)散系數(shù)為2.90X 10_12m2/s，其氯離子擴(kuò)散系數(shù)較不摻加超細(xì)石灰石粉的混凝土降低 35%。
[0022]實(shí)施例2
一種抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料，其組分及含量如下:
組分含量(重量％) 硅酸鹽水泥50
摻合料45
超細(xì)石灰石粉5
所述摻合料是粒化高爐礦渣粉和粉煤灰，其中粉煤灰所占的重量比例為50%。
[0023]所述超細(xì)石灰石粉的D97粒徑為4.0微米。
[0024]將上述膠凝材料的各組分、水、砂石骨料、外加劑(減水劑)加入混凝土攪拌機(jī)中制備抗氯鹽高性能混凝土。
[0025]其中水泥為珠江水泥廠生產(chǎn)的“粵秀”牌P.1I 42.5R硅酸鹽水泥，粉煤灰是廣東珠海電廠生產(chǎn)的II級(jí)粉煤灰，粒化高爐礦渣粉是廣東韶鋼嘉羊新型材料有限公司生產(chǎn)的S95級(jí)礦渣微粉，減水劑是江門強(qiáng)力建材科技有限公司生產(chǎn)的江門強(qiáng)力聚羧酸系減水劑，固含量為20%。砂為河砂，石為5-20mm連續(xù)級(jí)配花崗巖碎石，水為自來(lái)水。
[0026]抗氯鹽高性能混凝土配合比中膠凝材料用量為420kg/m3，砂為800kg/m3，石為1050kg/m3，減水劑用量為膠凝材料質(zhì)量的1.2%，水膠比為0.35?？孤塞}高性能混凝土的28d氯離子擴(kuò)散系數(shù)為3.98X 10_12m2/s，其氯離子擴(kuò)散系數(shù)較不摻加超細(xì)石灰石粉的混凝土降低 20%ο
[0027]實(shí)施例3
一種抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料，組分及含量如下:
組分含量(重量％)
硅酸鹽水泥40
摻合料50
超細(xì)石灰石粉10
所述摻合料是粒化高爐礦渣粉和粉煤灰，其中粉煤灰所占的重量比例為30%。
[0028]所述超細(xì)石灰石粉的D97粒徑為2.8微米。將上述膠凝材料的各組分、水、砂石骨料、外加劑(減水劑)加入混凝土攪拌機(jī)中制備抗氯鹽高性能混凝土。
[0029]其中水泥為珠江水泥廠生產(chǎn)的“粵秀”牌P.1I 42.5R硅酸鹽水泥，粉煤灰是廣東珠海電廠生產(chǎn)的II級(jí)粉煤灰，?；郀t礦渣粉是廣東韶鋼嘉羊新型材料有限公司生產(chǎn)的S95級(jí)礦渣微粉，減水劑是江門強(qiáng)力建材科技有限公司生產(chǎn)的江門強(qiáng)力聚羧酸系減水劑，固含量為20%。砂為河砂，石為5-20mm連續(xù)級(jí)配花崗巖碎石，水為自來(lái)水。
[0030]抗氯鹽高性能混凝土配合比中膠凝材料用量為420kg/m3，砂為800kg/m3，石為1050kg/m3，減水劑用量為膠凝材料質(zhì)量的1.2%，水膠比為0.35。
[0031]抗氯鹽高性能混凝土的28d氯離子擴(kuò)散系數(shù)為3.15X10_12m2/s，其氯離子擴(kuò)散系數(shù)較不摻加超細(xì)石灰石粉的混凝土降低30%。
[0032]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料，其特征在于，組分及含量如下:組分重量含量 硅酸鹽水泥30%?50% 摻合料45%?68% 超細(xì)石灰石粉2%?10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料，其特征在于，所述摻合料是粒化高爐礦渣粉和粉煤灰，其中粉煤灰所占的重量比例為20°/Γ50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氯鹽高性能混凝土用膠凝材料，其特征在于，所述超細(xì)石灰石粉的粒度分布D97粒徑介于2.0至4.0微米之間。
【文檔編號(hào)】C04B7/06GK104261704SQ201410511167
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】楊醫(yī)博, 郭文瑛, 莫海鴻, 王恒昌 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)