CN103241995A - 一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂及其制备方法，该激发剂由粉煤灰、钢渣粉、活化煤矸石、偏高岭土、脱硫石膏、消石灰、蔗糖酯组成。其制备方法为先将粉煤灰、钢渣粉、活化煤矸石、偏高岭土、脱硫石膏、消石灰、蔗糖酯干混均匀即可。使用本发明可有效改善矿渣粉混凝土的早期强度，并有助于提高混凝土的抗渗性，抗碳化性和抗Cl-渗透性，具有成本低廉，绿色化程度高，降低碳排放等突出优点。本发明适用于各类建筑物的柱子，高架桥的桥墩和箱梁，跨海大桥的桥墩和主塔的施工用矿渣粉混凝土，也适合于高强灌注桩、钢管混凝土柱(拱)、钢-混凝土组合结构等的施工用矿渣粉混凝土，尤其是冬季。

Description

一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂及其制备方法
技术领域
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂及其制备方法。
背景技术
随着矿渣粉在混凝土中的普及应用，矿渣粉的需求量也越来越大，其在混凝土中的掺量也越来越高，当然一方面可以降低混凝土的成本，另一方面也改善混凝土的性能。然而，矿渣粉的混凝土其早期强度则比较低，对早期强度要求高的工程以及冬季施工带来不便。所以，利用地方材料配制一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂的研究方兴未艾。
“十二五”环境规划中国家对大型燃煤企业烟气脱硫工程的投入加大，产生的工业副产品脱硫石膏的高效利用问题已经引起人们的广泛关注，若处置不当，烟气脱硫工程只是转化了污染形态，并未从根本上解决二氧化硫的污染，且堆置起来将更加严重地污染土地和水源。因此，如何资源化高效利用脱硫石膏成为解决二氧化硫污染的关键。本发明将脱硫石膏作为激发剂中的一种活性组分，既有助于激发掺合料粉煤灰、钢渣粉、活化煤矸石和偏高岭土的早期活性，提高混凝土早期和后期强度，又能在一定程度上帮助解决脱硫石膏的资源化高效利用问题，可谓一举两得。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂及其制备方法，该激发剂由粉煤灰、钢渣粉、活化煤矸石、偏高岭土、脱硫石膏、消石灰、蔗糖酯组成。其制备方法为先将粉煤灰、钢渣粉、活化煤矸石、偏高岭土、脱硫石膏、消石灰、蔗糖酯干混均匀即可。使用本发明可有效改善矿渣粉混凝土的早期强度，并有助于提高混凝土的抗渗性，抗碳化性和抗Cl-渗透性，具有成本低廉，绿色化程度高，降低碳排放等突出优点。
本发明提出的一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂及其制备方法，其特征在于所述激发剂由粉煤灰、钢渣粉、活化煤矸石、偏高岭土、脱硫石膏、消石灰和蔗糖酯组成，各组份的重量比如下：
Figure BSA00000670040700021
各组份较佳的重量比为：
Figure BSA00000670040700022
本发明中，所述粉煤灰为I级C类粉煤灰或II级C类粉煤灰中的一种，需水量比小于等于110％。
本发明中，所述钢渣粉为钢渣磨细至比表面积大于350m2/Kg的粉体。
本发明中，所述活化煤矸石为600-950℃煅烧1.5小时以上并磨细至比表面积大于350m2/Kg的粉体。
本发明中，所述偏高岭土为天然高岭土在600-1000℃煅烧1.5小时以上并磨细至比表面积大于350m2/Kg的粉体。
本发明中，所述脱硫石膏，其主要组分为CaSO4.2H2O，且SO3重量含量大于等于40％。
本发明提出的一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂及其制备方法，其具体步骤如下：
(1)按重量比称取原料；
(2)将称量好的粉煤灰，钢渣粉，活化煤矸石，偏高岭土，脱硫石膏，消石灰，蔗糖酯预先干拌混合120s至均匀状态即可。
以上步骤都是在常温和常压下进行的。
本发明所得的激发剂，可通过机械化运输至矿渣粉生产单位或混凝土搅拌站进行机械添加。
本发明中，粉煤灰，钢渣粉，活化煤矸石，偏高岭土共同组成多元化胶凝材料体系，从而促进矿渣粉混凝土中水泥、矿渣粉的水化进程，水泥中包含四大矿物C3S，C2S，C3A，C4AF和调凝剂石膏，水泥从加水开始，先是C3A与调凝剂石膏发生反应形成钙矾石，阻止了C3A的快速水化，使水泥的水化能在较长时间处于“停滞”状态，大约2小时后，C3S开始大量水化，形成CSH凝胶和氢氧化钙，相互搭接、穿插，出现凝结和硬化。矿渣粉，粉煤灰，钢渣粉，活化煤矸石，偏高岭土都为辅助性胶凝材料，由于含有较多具有火山灰活性的SiO2，Al2O3，SiO2能与水泥水化形成的Ca(OH)2进一步结合形成CSH凝胶，Al2O3能与水泥水化形成的Ca(OH)2和液相中残存的石膏进一步结合形成钙矾石，增加水化产物的数量，密实浆体结构。而未参加反应的矿渣粉，粉煤灰，钢渣粉，活化煤矸石，偏高岭土颗粒将作为填充料存在，有助于提高硬化浆体的强度。由于矿渣粉，活化煤矸石，偏高岭土中的CaO含量均较低，掺入混凝土中发生二次火山灰反应后会大幅度降低浆体液相中Ca(OH)2浓度，不利于水化速度的加快，本发明特别引入少量熟石灰来补充液相中的Ca(OH)2，由于它的引入量较小，不至于影响浆体的强度。本发明中，所用粉煤灰选用C类粉煤灰(高钙粉煤灰)，而非普通粉煤灰(F类粉煤灰)，目的也是在于增加体系中的Ca(OH)2含量，从而加速辅助性胶凝材料的水化。众所周知，石膏和石灰是粉煤灰，矿渣粉，活化煤矸石，偏高岭土等辅助性胶凝材料的活性激发剂，只有在这两种激发剂同时存在情况下，这几种火山灰活性矿物掺合料才能较好的参与水化。本发明在引入部分Ca(OH)2的前提下，通过计算并通过实验验证，引入了较佳比例的脱硫石膏，其主要组分为二水石膏(CaSO4.2H2O)。脱硫石膏中的二水石膏与天然二水石膏的溶解速率相当，可以在混凝土加水搅拌后3d-14d内缓慢溶解，溶解出的SO4 2-不断地与本发明中四种活性矿物掺合料结合，形成钙矾石晶体，穿插在凝胶体系中，有助于增加混凝土的抗压强度和韧性。由于当前混凝土产量的30％以上实现了集中搅拌并通过专用的运输车运输至浇筑地点，期间要经历30min-120min的路程，为预防混凝土拌合物的流动性损失，通常尚需掺加能延缓水泥水化速率，抑制拌合物流动性损失的添加剂。本发明选择蔗糖酯作为流动性损失抑制剂，能较好地控制水泥水化速率。
使用本发明可有效改善矿渣粉混凝土的早期强度，并有助于提高混凝土的抗渗性，抗碳化性和抗Cl-渗透性，具有成本低廉，绿色化程度高，降低碳排放等突出优点。本发明适用于各类建筑物的柱子，高架桥的桥墩和箱梁，跨海大桥的桥墩和主塔的施工用矿渣粉混凝土，也适合于高强灌注桩、钢管混凝土柱(拱)、钢-混凝土组合结构等的施工用矿渣粉混凝土，尤其是冬季。
本发明提出的一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂，由于引入了脱硫石膏，大幅度提高了矿渣粉、粉煤灰，钢渣粉，活化煤矸石和偏高岭土替代水泥后形成混凝上的早期强度，从而可以在早期强度要求较高的工程或冬季施工的情况下，进行矿渣粉混凝土的施工。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1
一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂，按重量份数计，I级C类粉煤灰100，钢渣粉50，活化煤矸石0，偏高岭土35，脱硫石膏20，消石灰5.3，蔗糖酯0.0002。利用其配制的矿渣粉混凝土坍落度为240mm，坍落扩展度为650mm，60min坍落度为220mm，坍落扩展度为600mm，1d抗压强度为10.5MPa，3d抗压强度为28.5MPa，7d抗压强度为56.3MPa，28d抗压强度为71.3MPa，28的收缩率为560×10-6，28d碳化深度为1.2mm，电通量为620C。
实施例2
一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂，按重量份数计，I级C类粉煤灰100，钢渣粉60，活化煤矸石20，偏高岭土0，脱硫石膏27，消石灰0.006，蔗糖酯0.0004。利用其配制的矿渣粉混凝土坍落度为230mm，坍落扩展度为630mm，60min坍落度为190mm，坍落扩展度为550mm，1d抗压强度为15.3MPa，3d抗压强度为34.2MPa，7d抗压强度为59.8MPa，28d抗压强度为74.6MPa，28的收缩率为572×10-6，28d碳化深度为1.3mm，电通量为670C。
实施例3
一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂，按重量份数计，I级C类粉煤灰100，钢渣粉80，活化煤矸石25，偏高岭土25，脱硫石膏30，消石灰2.1，蔗糖酯0.001。利用其配制的矿渣粉混凝土坍落度为260mm，坍落扩展度为750mm，60min坍落度为250mm，坍落扩展度为700mm，120min坍落度为230mm，坍落扩展度为660mm，1d抗压强度为19.3MPa，3d抗压强度为41.5MPa，7d抗压强度为65.2MPa，28d抗压强度为86.3MPa，28的收缩率为584×10-6，28d碳化深度为1.0mm，电通量为540C。

Claims (7)

1.一种利用脱硫石膏改善矿渣粉混凝土早期性能的激发剂及其制备方法，其特征在于所述激发剂由粉煤灰、钢渣粉、活化煤矸石、偏高岭土、脱硫石膏、消石灰和蔗糖酯组成，各组份的重量比如下：
Figure FSA00000670040600011
2.根据权利要求1所述的激发剂，其特征在于所述各组份的重量比为：
Figure FSA00000670040600012
3.根据权利要求1或2所述的激发剂，其特征在于所述粉煤灰为I级C类粉煤灰或II级类粉煤灰中的一种，需水量比小于等于110％。
4.根据权利要求1或2所述的激发剂，其特征在于所述钢渣粉为钢渣磨细至比表面积大于350m2/Kg的粉体。
5.根据权利要求1或2所述的激发剂，其特征在于所述活化煤矸石为600-950℃煅烧1.5小时以上并磨细至比表面积大于350m2/Kg的粉体。
6.根据权利要求1或2所述的激发剂，其特征在于所述偏高岭土为天然高岭土在600-1000℃煅烧1.5小时以上并磨细至比表面积大于350m2/Kg的粉体。
7.根据权利要求1或2所述的激发剂，其特征在于所述脱硫石膏，其主要组分为CaSO1.2H2O，且SO3重量含量大于等于40％。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105948653A (zh) * 2016-05-10 2016-09-21 厦门天润锦龙建材有限公司 一种再生湿拌砂浆及其制备方法
CN111454020A (zh) * 2020-03-26 2020-07-28 张延年 多固废矿坑回填浇筑石及其生产工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55121936A (en) * 1979-03-08 1980-09-19 Denki Kagaku Kogyo Kk Cement composition
JPS6117452A (ja) * 1984-07-02 1986-01-25 日本磁力選鉱株式会社 製鋼スラグ、石炭灰の有効利用方法
CN1280110A (zh) * 2000-07-11 2001-01-17 北京中土奥特赛特科技发展有限公司 瓷渣固化剂及其应用
CN101386494A (zh) * 2008-10-30 2009-03-18 盐城工学院 一种复合胶凝材料及其制备方法
CN101468900A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 同济大学 配制蒸汽加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆的方法
CN102241489A (zh) * 2011-04-19 2011-11-16 广东红墙新材料股份有限公司 一种超缓凝型聚羧酸系减水剂及其制备和使用方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55121936A (en) * 1979-03-08 1980-09-19 Denki Kagaku Kogyo Kk Cement composition
JPS6117452A (ja) * 1984-07-02 1986-01-25 日本磁力選鉱株式会社 製鋼スラグ、石炭灰の有効利用方法
CN1280110A (zh) * 2000-07-11 2001-01-17 北京中土奥特赛特科技发展有限公司 瓷渣固化剂及其应用
CN101468900A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 同济大学 配制蒸汽加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆的方法
CN101386494A (zh) * 2008-10-30 2009-03-18 盐城工学院 一种复合胶凝材料及其制备方法
CN102241489A (zh) * 2011-04-19 2011-11-16 广东红墙新材料股份有限公司 一种超缓凝型聚羧酸系减水剂及其制备和使用方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105948653A (zh) * 2016-05-10 2016-09-21 厦门天润锦龙建材有限公司 一种再生湿拌砂浆及其制备方法
CN105948653B (zh) * 2016-05-10 2018-06-15 厦门天润锦龙建材有限公司 一种再生湿拌砂浆及其制备方法
CN111454020A (zh) * 2020-03-26 2020-07-28 张延年 多固废矿坑回填浇筑石及其生产工艺

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