CN101786807A - 超早强型高性能矿物掺合料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超早强型高性能矿物掺合料,由下述组分按质量比配制而成:硅灰10-30%、高炉矿渣65-80%、复合增强活化剂5-15%,各组分之和为100%。本发明所具有如下特点1d活性指数≥130%,28d活性指数≥110%,氯离子含量≤0.02%,需水量比≤100%,三氧化硫含量≤3%,尤其适合对早期强度有要求的混凝土预制品的配制。在配制混凝土时,可等量取代水泥10-20%,配制的混凝土具有早期强度高,后期强度持续发展,抗冻融和抗氯离子侵蚀性能好等优点。本发明由于采用工业废弃物为主要原料,所以原料具有来源广泛、成本低,同时降低了工业废渣对环境的污染,生产工艺简单,有利于工业化生产和推广。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属材料类,具体涉及一种超早强型高性能矿物掺和料及其应用。
背景技术
在混凝土中掺入矿物外加剂(如磨细矿渣、粉煤灰、硅灰等),可以节约水泥,降低成本;减少污染环境,符合混凝土可持续发展的思路;更重要一点是它可以改善混凝土的诸多性能。在配置混凝土时加入大量矿物掺合料,可降低温升,改善工作性,增进后期强度,并改善混凝土的内部结构,提高抗腐蚀能力。因此将这种混合材料称为辅助胶凝材料,是高性能(不仅高强)混凝土不可缺少的组分。现有的矿物掺和料如高炉矿渣、粉煤灰、偏高龄土、煤矸石尽管能够改善混凝土的耐久性能,但早期活性低,很难满足对早期强度有要求的混凝土预制品的施工。因此需要制备一种超早强型高性能矿物掺合料,在改善混凝土耐久性能和工作性能的同时,能提高早期强度,从而加大矿物掺合料的利用率。
发明内容
本发明的目的是提供一种以工业废渣为主要原料,加入复合增强活化剂,配制一种超早强型高性能矿物掺合料。
为了实现上述目的,本发明所述超早强型高性能矿物掺合料超早强型高性能矿物掺合料由下列组分按质量比混合而成:
硅灰10-30%、高炉矿渣65-80%、复合增强活化剂5-15%,各组分之和为100%。
上述硅灰的技术要求:比表面积≥2000m2/kg、氯离子含量≤0.02%、SO3含量≤3.0%、需水量比≤105%、含水率≤1.0%。
上述高炉矿渣的技术要求为:1d活性指数≥100%、比表面积≥800m2/kg、烧失量≤0.5%、氯离子含量≤0.02%。本发明对高炉矿渣的具体种类没有限制,只有满足上述技术要求即可。
上述复合增强活化剂为三乙醇胺、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氧化钙、硅酸钠、甲酸钙中的一种或或任意两种按1∶1的质量比组成的混合物,单独磨细至比表面积为400-500m2/kg。
将上述组分充分均匀混合后,即可得到本发明所述超早强高性能矿物掺合料。
本发明应在干燥的条件下保存,注意防潮,否则会结块失效。
本发明所述超早强高性能矿物掺合料具有如下特点1d活性指数≥130%,28d活性指数≥110%,氯离子含量≤0.02%,需水量比≤100%,三氧化硫含量≤3%,尤其适合对早期强度有要求的混凝土预制品的配制。在配制混凝土时,可等量取代水泥10-20%,配制的混凝土具有早期强度高,后期强度持续发展,抗冻融和抗氯离子侵蚀性能好等优点。
本发明由于采用工业废弃物为主要原料,所以原料具有来源广泛、成本低,同时降低了工业废渣对环境的污染,生产工艺简单,有利于工业化生产和推广。
具体实施方式
实施例1:
取硅灰150kg、高炉矿渣800kg、复合增强活化剂(硫酸钠)50kg,共计1000kg均匀混合后,最后进行装包、密封、封存,即可得到超早强高性能矿物掺合料。
该超早强高性能矿物掺合料的基本性能可分别达到:1d活性指数=143%,28d活性指数=113%,氯离子含量=0.014%,需水量比=96%,三氧化硫含量=2.8%。
实施例2:
取硅灰100kg、高炉矿渣840kg、复合增强活化剂(硫酸钠∶氧化钙=1∶1)60kg,共计1000kg均匀混合后,最后进行装包、密封、封存,即可得到超早强高性能矿物掺合料。
该超早强高性能矿物掺合料的基本性能可分别达到:1d活性指数=132%,28d活性指数=117%,氯离子含量=0.016%,需水量比=97%,三氧化硫含量=2.4%。
实施例3:
取硅灰200kg、高炉矿渣770kg、复合增强活化剂(亚硝酸钠)30kg,共计1000kg均匀混合后,最后进行装包、密封、封存,即可得到超早强高性能矿物掺合料。
该超早强高性能矿物掺合料的基本性能可分别达到:1d活性指数=145%,28d活性指数=111%,氯离子含量=0.018%,需水量比=98%,三氧化硫含量=2.3%。
实施例4:
取硅灰80kg、高炉矿渣840kg、复合增强活化剂(甲酸钙∶硫酸钠=1∶1)80kg,共计1000kg均匀混合后,最后进行装包、密封、封存,即可得到超早强高性能矿物掺合料。
该超早强高性能矿物掺合料的基本性能可分别达到:1d活性指数=136%,28d活性指数=118%,氯离子含量=0.017%,需水量比=97%,三氧化硫含量=2.9%。
作为超早强高性能混凝土矿物掺合料,在配制混凝土时,可等量取代水泥10-20%,配制的混凝土具有早期强度高,后期强度持续发展,抗冻融和抗氯离子侵蚀性能好等优点。其试验情况及结果如表1-表5所示,其中水泥采用P.O52.5,外加剂为聚羧酸减水剂,石子粒径为5-20mm,砂子细度模数为2.8。
表1 混凝土试验配合比
表2 实施例1相关性能实验结果
表3 实施例2相关性能实验结果
表4 实施例3相关性能实验结果
表5 实施例4相关性能实验结果
Claims (6)
1.一种超早强型高性能矿物掺合料,其特征是它由下述组分按质量比配制而成:硅灰10-30%、高炉矿渣65-80%、复合增强活化剂5-15%,各组分之和为100%。
2.如权利要求1所述超早强型高性能矿物掺合料,其特征是所述硅灰应满足如下技术要求:比表面积≥2000m2/kg、氯离子含量≤0.02%、SO3含量≤3.0%、需水量比≤105%、含水率≤1.0%。
3.如权利要求1所述超早强型高性能矿物掺合料,其特征是所述高炉矿渣应满足如下技术要求:1d活性指数≥100%、比表面积≥800m2/kg、烧失量≤0.5%、氯离子含量≤0.02%。
4.如权利要求1所述超早强型高性能矿物掺合料,其特征是所述复合增强活化剂为三乙醇胺、硫酸盐、硝酸盐、氧化钙、硅酸钠、甲酸钙中的一种或任意两种按1∶1的质量比组成的混合物,单独磨细至比表面积为400-500m2/kg。
5.权利要求书1-4任意一项所述超早强型高性能矿物掺合料在配制混凝土中的应用。
6.权利要求1至4任意一项所述超早强型高性能矿物掺合料,其特征在于在配制混凝土时可等质量的取代10-20%的水泥。
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