一種加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土，包含有凝膠體系，所述凝膠體系按以下體積分?jǐn)?shù)的材料組成：硅酸鹽水泥45～60份，粉煤灰35～50份，石灰石粉5～10份。發(fā)明有益的效果是：在基本不影響混凝土其他性質(zhì)的前提下，通過摻入適量的磨細(xì)石灰石粉，使HVFAGHPC的膠凝體系由二元復(fù)合成三元，充分利用石灰石微粉的化學(xué)活性和物理成核效應(yīng)，加快水泥和粉煤灰體系的水化反應(yīng)，從而有效縮短HVFAGHPC的凝結(jié)時間，使之更適合于工程應(yīng)用。
【專利說明】一種加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型混凝土材料技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是一種加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土。
【背景技術(shù)】
[0002]大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土(以下簡稱為HVFAGHPC)作為一種全新的綠色節(jié)能型建筑材料，在土木工程中的應(yīng)用可謂方興未艾。與傳統(tǒng)混凝土相比，HVFAGHPC的最大特點(diǎn)在于以體積取代率為35%~60%的工業(yè)廢料粉煤灰替代生產(chǎn)過程被公認(rèn)為高能耗低能效重污染的水泥作為膠凝材料。這一創(chuàng)新性做法的直接優(yōu)點(diǎn)是既節(jié)省了水泥又改善了混凝土的性能(特別是體積穩(wěn)定性和耐久性)，潛在價值則在于既節(jié)約了自然資源和生產(chǎn)能耗又減少了溫室氣體的排放和生態(tài)環(huán)境的破壞。
[0003]然而由于粉煤灰的活性低、對水泥產(chǎn)生稀釋及不兼容效應(yīng)且以堿性環(huán)境作為其二次水化激發(fā)條件，導(dǎo)致HVFAGHPC存在水化進(jìn)程緩慢、凝結(jié)硬化嚴(yán)重滯后和3天齡期內(nèi)強(qiáng)度偏低等早齡期性能缺陷和不足，進(jìn)而嚴(yán)重阻礙了 HVFAGHPC的工程應(yīng)用。為了克服粉煤灰的上述缺陷，進(jìn)一步推廣HVFAGHPC在土木建筑工程中的應(yīng)用，曾有研究者提出通過摻入氫氧化鈣或快硬水泥對HVFAGHPC的早期性能加以改善，但收效并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:這種加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土，包含有凝膠體系，所述凝膠體系按以下體積分?jǐn)?shù)的材料組成:硅酸鹽水泥45~60份，粉煤灰35~50份，石灰石粉5~10份。
[0006]作為優(yōu)選，所述硅酸鹽水泥采用的等級強(qiáng)度為42.5和52.5。
[0007]作為優(yōu)選，所述粉煤灰采用1、II級灰；更為優(yōu)選，粉煤灰采用F類I級灰。
[0008]作為優(yōu)選，所述石灰石粉中的碳酸鈣含量不低于90%，其顆粒公稱中值粒徑不超過5ym ;更為優(yōu)選，所述石灰石粉采用納米級碳酸鈣，其公稱粒徑范圍為30~llOnm。
[0009]發(fā)明有益的效果是:在基本不影響混凝土其他性質(zhì)的前提下，通過摻入適量的磨細(xì)石灰石粉，使HVFAGHPC的膠凝體系由二元復(fù)合成三元，充分利用石灰石微粉的化學(xué)活性和物理成核效應(yīng)，加快水泥和粉煤灰體系的水化反應(yīng)，從而有效縮短HVFAGHPC的凝結(jié)時間，使之更適合于工程應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0011 ] 以體積分?jǐn)?shù)為5%~10%的石灰石微粉等體積取代粉煤灰摻入HVFAGHPC的膠凝體系，利用石灰石微粉的化學(xué)活性和物理成核效應(yīng)加快粉煤灰的二次水化，補(bǔ)償HVFAGHPC早齡期性能的不足。
[0012]混凝土拌合前將石灰石微粉和必要的減水劑均勻分散于拌合用水中形成懸濁混合液，待水泥和粉煤灰干拌均勻后，將懸濁混合液倒入其中并攪拌均勻，最后加入砂石骨料拌合均勻即可。鑒于混凝土的凝結(jié)時間取決于其膠凝體系的水化硬化進(jìn)程，因此實(shí)施例以膠凝體系作為對象呈現(xiàn)本發(fā)明的效果。
[0013]實(shí)施例1:
[0014]原材料:水泥是強(qiáng)度等級為42.5的硅酸鹽水泥，粉煤灰屬于C類I級灰，石灰石粉①為納米級碳酸鈣，其公稱粒徑范圍為40~IlOnm ;石灰石粉②的碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%,其公稱中值粒徑為4.4μ m ;高效減水劑為聚羧酸鹽系產(chǎn)品，其減水率不低于20%。
[0015]配合比:按照膠凝材料總體積、體積水膠比(W/B=0.30)和流動度等同的原則設(shè)計配合比，如表1所述。為了形成參照和對比，分別設(shè)置了不摻粉煤灰和不摻石灰石粉的兩個對照組A-1、B-1。
[0016]凝結(jié)時間:對膠凝體系的初凝、終凝時間按照維卡儀法進(jìn)行測定，并列于表1中。與不摻石灰石粉的情況(B-1組)相比，摻石灰石粉的膠凝體系(C-1組、D-1組)的凝結(jié)時間大大提前，幾乎等同于不摻粉煤灰的純水泥漿(A-1組)。盡管后者的石灰石粉摻量更高，摻納米級石灰石粉(C-1組)對凝結(jié)硬化的加速作用較摻微米級石灰石粉的情況(D-1組)更為顯著。
[0017]實(shí)施例2:
[0018]原材料:水泥是強(qiáng)度等級為52.5的硅酸鹽水泥；粉煤灰屬于F類I級灰；石灰石粉①的碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92%，其公稱中值粒徑為3.0ym ;石灰石粉②為納米級碳酸鈣，其公稱粒徑范圍為30~90nm ;高效減水劑為聚羧酸鹽系產(chǎn)品，其減水率不低于20%。
[0019]表1膠凝體系的配合比與凝結(jié)時間(實(shí)施例1)
【權(quán)利要求】
1.一種加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土，包含有凝膠體系，其特征是:所述凝膠體系按以下體積分?jǐn)?shù)的材料組成:硅酸鹽水泥45~60份，粉煤灰35~50份，石灰石粉5~10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土，其特征是:所述硅酸鹽水泥采用的等級強(qiáng)度為42.5和52.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土，其特征是:所述粉煤灰米用1、II級灰。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土，其特征是:所述粉煤灰采用F類I級灰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土，其特征是:所述石灰石粉中的碳酸鈣含量不低于90%，其顆粒公稱中值粒徑不超過5 μ m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的加速凝結(jié)硬化的大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土，其特征是:所述石灰石粉采用納米級碳酸鈣，其公稱粒徑范圍為30~llOnm。
【文檔編號】C04B28/04GK103570308SQ201310182036
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月15日
【發(fā)明者】江晨暉, 胡丹霞, 楊先忠, 潘麗君 申請人:浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院