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一种可抑制花岗岩骨料碱硅酸反应活性的改性复合掺合料


技术摘要:
本发明属于混凝土改性技术领域,具体涉及一种可抑制花岗岩骨料碱硅酸反应活性的改性复合掺合料,按照重量份数计算,包括如下组分:花岗岩骨料60~70份,燃煤炉渣粉20~30份,粉煤灰10~20份,硅灰20~30份。本发明利用粉煤灰与燃煤炉渣粉和硅灰产生的协同作用,在少量掺和  全部
背景技术:
混凝土耐久性在很大程度上会受到碱骨料反应的影响,非活性的骨料不会导致碱 骨料反应,而如果是活性骨料或者其中有部分骨料是活性的,则极有可能导致碱骨料或者 其中有部分骨料是活性的,则极有可能导致碱骨料反应的出现,混凝土从而会出现不均匀 开裂或者膨胀。所以就需要采取一些措施来抑制碱骨料的反应,碱骨料反应包括碱硅酸反 应以及碱碳酸盐反应两种,目前在业内对抑制碱骨料反应经常采用掺和粉煤灰来进行。然 而,当前我国许多地区如云南等地的传统掺合料资源非常稀缺,大量使用外购粉煤灰等材 料无疑会产生高额的运输成本,因此,如何以当地地材为主要掺合料组分有效抑制骨料碱- 硅酸反应活性,降低外购粉煤灰掺合料的使用,是当地工程建设亟需解决的重要问题。 有鉴于上述现有的抑制花岗岩骨料碱硅酸反应活性的掺合料中存在的缺陷,本发 明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积 极加以研究创新,以期创设抑制花岗岩骨料碱硅酸反应活性的改性复合掺合料,以减少粉 煤灰的使用量,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经反复试作样品及改进后,终 于创设出确具实用价值的本发明。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种可抑制花岗岩骨料碱硅酸反应活性的改性复合掺合料, 利用粉煤灰与燃煤炉渣粉和硅灰产生的协同作用,在少量掺和粉煤灰的情况下达到抑制花 岗岩骨料碱硅酸反应活性的目的,具有产业价值。 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的: 本发明提供的可抑制花岗岩骨料碱硅酸反应活性的改性复合掺合料,按照重量份数计 算,包括如下组分:花岗岩骨料60~70份,燃煤炉渣粉20~30份,粉煤灰10~20份,硅灰20~30 份。粉煤灰便能够与燃煤炉渣粉和硅灰复掺后在水泥水化过程中相互产生诱导激活、表面 微晶化和界面耦合等效应,从而能够充分发挥各种矿物掺合材料的优势互补,克服单一品 种的性能缺陷,使掺合料性能更加优越。 产生良好的协同作用,从而达到少量掺和粉煤灰的时候,同样能够抑制花岗岩骨 料的碱硅酸反应活性。 进一步的,按照重量份数计算,改性复合掺合料中还含有石灰石粉10~20份。 进一步的,燃煤炉渣粉的粒径为5~40nm。 进一步的,粉煤灰的粒径为2~10μm。 进一步的,硅灰的粒径为0.1~0.3μm。 进一步的,燃煤炉渣粉经过二茂铁和聚乙烯蜡的改性。通过二茂铁和聚乙烯蜡对 3 CN 111592266 A 说 明 书 2/4 页 燃煤炉渣粉改性后,可以得到聚乙烯蜡包覆的燃煤炉渣粉的球形颗粒,大小均一,比较面积 增大,不但能够提高其与粉煤灰之间的协同作用效果,同时能够提高复合掺和料的刚性,掺 和进混凝土中后,能够通过聚乙烯蜡的作用形成空间的网状结构,有效防止混凝土的开裂; 而二茂铁的存在,能够使燃煤炉渣粉插入到二茂铁的层间,形成夹心结构,一方面提高燃煤 炉灰渣的比表面积,另一方面,二茂铁也可以抑制碱硅酸反应的发生。 进一步的,燃煤炉渣粉的改性方法具体如下: S1.干燥粉碎处理:将燃煤炉渣粉放入温度为90~100℃的干燥室中进行干燥处理,然后 取出进行粉碎处理; S2.  将步骤S1中得到的燃煤炉渣粉放入盐酸溶液中浸泡处理8~10h,过滤干燥得到酸 化的燃煤炉渣粉; S3.  于常温下将酸化的燃煤炉渣粉加入到二茂铁的水溶液中搅拌30~40min,过滤得到 二茂铁改性的燃煤炉渣粉; S4.  将步骤S3中得到的二茂铁改性的燃煤炉渣粉加入到聚乙烯蜡的水溶液中,加热到 70~80℃,持续搅拌20~30min,过滤干燥得到二茂铁和聚乙烯蜡改性的燃煤炉渣粉。 作为上述技术方案的优选方案,二茂铁的水溶液质量分数为0.1~0.3%。若二茂铁 的水溶液质量分数过大,二茂铁的大量存在会破坏粉煤灰与燃煤炉渣粉之间的协同作用效 果,若二茂铁的质量分数过小,则达不到燃煤炉渣粉插入到二茂铁层间后提高燃煤炉渣粉 比表面积的作用效果。 作为上述技术方案的优选方案,聚乙烯蜡的水溶液质量分数为10~12%,且其中含 有0.4~0.6%的EDTA作为辅助分散剂。 进一步的,硅灰为二氧化硅/硅灰石复合颗粒。采用二氧化硅/硅灰石复合颗粒,进 一步提高硅灰与粉煤灰之间的协同作用,且二氧化硅/硅灰石复合颗粒的刚性更强,且其与 二茂铁和聚乙烯蜡改性的燃煤炉渣粉之间产生一定的结合力,在复合掺料掺入混凝土中 后,有效提高混凝土的刚性以及抗开裂性能。 进一步的,二氧化硅/硅灰石复合颗粒的制备方法为无机包覆沉淀法。 作为上述技术方案的优选方案,其具体为:二氧化硅与硅灰石比例为3:7,复合转 速1200r/min,反应时间40min,球料比5:1,分散剂用量为6%。 进一步的,按照重量份数计算,改性复合掺合料中还包括蛭石粉5~20份。蛭石粉对 水具有强力的吸附作用,复合掺合料中加入蛭石粉后,能够使粉煤灰和硅灰分散在蛭石粉 表面,水的存在能够提高粉煤灰与硅灰之间的协同作用效果。 综上所述,本发明具有以下有益效果: 本发明设计了一种改性复合掺合料,充分发挥复合掺合料的协同耦合作用,能够解决 单一品种掺合料性能不足的问题,同时显著提高掺合料体系性价比,能够有效抑制花岗岩 骨料碱-硅酸反应活性的复合掺合料。 附图说明 图1为实施例1~4复合掺料抑制花岗岩骨料碱-硅酸反应活性测试结果。 4 CN 111592266 A 说 明 书 3/4 页
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