CN110104982A - 碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法 - Google Patents

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林浩钜
杨医博
张鸿昱
林钰
岳晓东
辛展文
韦含辛
郭文瑛
姚丁语
严与珩
王恒昌
张迪
刘夏玮
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/0006—Waste inorganic materials

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法。该方法采用碱渣内养护剂等质量取代超高性能混凝土中的硅灰，碱渣内养护剂的用量范围是胶凝材料质量的3％～5％，碱渣内养护剂的附加水的质量是碱渣内养护剂质量的30％～60％；掺加碱渣内养护剂后，超高性能混凝土的28d龄期抗压强度不降低，且3d龄期的自收缩降低20％以上。本发明提供了一种有效利用碱渣的方法，还能够在保证超高性能混凝土强度的前提下，有效降低超高性能混凝土的自收缩，并能降低超高性能混凝土的成本。

Description

碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法。
背景技术
超高性能混凝土具有超高耐久性和超高强度，其抗压强度超过100MPa，是近年来发展起来的新型水泥基材料，其水胶比通常为0.14至0.20，由于水胶比低，其自收缩很大，很容易导致开裂。
采用内养护剂是解决这一问题的有效途径，但已有的研究表明，掺加高吸水性树脂的内养护剂在降低超高性能混凝土自收缩的同时，会降低混凝土强度，急需开发新的不降低混凝土强度的内养护剂。
碱渣是氨碱法生产纯碱而产生的废渣。我国目前是世界上最大的纯碱生产国，每年因生产纯碱而产生的碱渣高达300万吨，如此大量的碱渣引起了许多环境污染问题。但碱渣氯离子含量极高，在绝干状态下的离子质量分数可达到10％，使得碱渣的二次利用困难重重。目前我国碱渣利用率只有3～4％，主要处理方式为堆存或填海处理，已经给环境带来诸如“白海”现象等问题。
前期研究发现，碱渣中有大量微小孔隙，碱渣的结构使其能够进行吸水释水，达到内养护的效果；同时不会发生颗粒萎缩使混凝土产生孔隙的现象，因此将其作为内养护剂是可行的。
申请人前期将碱渣除氯后、与粉煤灰共同粉磨制粉，作为内养护剂取代矿渣和粉煤灰，加入超高性能混凝土中。研究结果表明，其能够降低超高性能混凝土的自收缩，但同时会降低混凝土的工作性能和28d抗压强度。因此，急需开发能一种保持超高性能混凝土的28d抗压强度不降低、且能有效降低超高性能混凝土自收缩的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何利用碱渣作为内养护剂，在保持超高性能混凝土的28d抗压强度不降低的情况下、能有效降低超高性能混凝土的自收缩，实现变废为宝。
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法，用碱渣内养护剂等质量取代硅灰，加入超高性能混凝土中，碱渣内养护剂的用量范围是胶凝材料质量的3％～5％，碱渣内养护剂的附加水的质量是碱渣内养护剂质量的30％～60％；
所述的碱渣内养护剂是将氨碱法生产纯碱的废渣碱渣依次经除氯、打散和烘干，再用飞刀或磨盘制成粉体而得的内养护材料，其氯离子含量低于0.30wt％，粒径大于0.080mm的颗粒含量小于10wt％。
优选的，所述的超高性能混凝土的水胶比范围是0.14～0.20，抗压强度大于100MPa。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明采用的碱渣内养护剂是将碱渣依次经过除氯、打散和烘干，再用飞刀或磨盘制成粉体而得的内养护材料，其颗粒较细，且其中没有掺加混合材料，内养护效果好，对强度有正面影响。
(2)按要求掺加碱渣内养护剂后，超高性能混凝土的28d龄期抗压强度不降低，且3d龄期的自收缩降低20％以上。
(3)硅灰是超高性能混凝土中最细、价格最高的掺合料，用碱渣取代硅灰，可降低减水剂用量，能有效降低成本，可以实现碱渣内养护剂的高效利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
实施例1
本实施例提供一种碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法。
碱渣内养护剂采用飞刀制粉机制备，其氯离子含量为0.24wt％，粒径大于0.080mm的颗粒含量为8wt％。超高性能混凝土水胶比0.18，碱渣内养护剂掺量为胶凝材料质量的4.0％，等质量取代硅灰，附加水量为碱渣内养护剂质量的50％；按国家标准GB/T 31387-2015和GB/T 50082-2009检测，相比不加碱渣内养护剂的空白对照组，超高性能混凝土的28d抗压强度提高1.0％，3d自收缩降低36.3％。
实施例2
本实施例提供一种碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法。
碱渣内养护剂采用磨盘制粉机制备，其氯离子含量为0.20wt％，粒径大于0.080mm的颗粒含量为6wt％。超高性能混凝土水胶比0.14，碱渣内养护剂掺量为胶凝材料质量的3.0％，等质量取代硅灰，附加水量为碱渣内养护剂质量的60％；按国家标准GB/T 31387-2015和GB/T 50082-2009检测，相比不加碱渣内养护剂的空白对照组，混凝土的28d抗压强度提高0.5％，3d自收缩降低24.1％。
实施例3
本实施例提供一种碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法。
碱渣内养护剂采用飞刀制粉机制备，其氯离子含量为0.05wt％，粒径大于0.080mm的颗粒含量为9wt％。超高性能混凝土水胶比0.20，碱渣内养护剂掺量为胶凝材料质量的5.0％，等质量取代硅灰，附加水量为碱渣内养护剂质量的30％；按国家标准GB/T 31387-2015和GB/T 50082-2009检测，相比不加碱渣内养护剂的空白对照组，混凝土的28d抗压强度提高0.3％，3d自收缩降低35.5％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合及简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法，其特征在于：用碱渣内养护剂等质量取代硅灰，加入超高性能混凝土中，碱渣内养护剂的用量范围是胶凝材料质量的3％～5％，碱渣内养护剂的附加水的质量是碱渣内养护剂质量的30％～60％；
所述的碱渣内养护剂是将氨碱法生产纯碱的废渣碱渣依次经除氯、打散和烘干，再用飞刀或磨盘制成粉体而得的内养护材料，其氯离子含量低于0.30wt％，粒径大于0.080mm的颗粒含量小于10wt％。
2.根据权利要求1所述的碱渣内养护剂在超高性能混凝土中的使用方法，其特征在于：所述的超高性能混凝土的水胶比范围是0.14～0.20，抗压强度大于100MPa。
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