CN103408237A - 一种无碱无氯混凝土掺合料活性激发剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无碱无氯混凝土掺合料活性激发剂。该激发剂由A、B、C、D四组分复配而成，A组分为工业甲酸钙，B组分为工业硫酸铁，C组分为工业硝酸铁，D组分为自制晶胚。本发明采用上述四种工业品均匀混合复配，不含钾、钠及氯离子，不存在碱骨料反应潜在危害，不导致钢筋锈蚀；可显著提高矿粉活性指数，S75矿粉可提高至S95，S95矿粉可提高至S105；显著提高掺加掺合料的混凝土早期强度，28d强度也有提高，长期强度不降低；提高混凝土抗冻性、降低混凝土电通量，在一定程度上提高凝土耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种无碱无氯混凝土掺合料活性激发剂，具体是一种应用于高速铁路、高速公路、海港混凝土工程的矿粉活性激发的外加剂。
背景技术
当前国内高速铁路、客运专线及部分高速公路、海港工程建设均要求采用高性能混凝土。由于掺合料具有活性效应、形态效应及微集料效应等三大效应，所以掺加掺合料是保证混凝土取得良好的工作性、强度、耐久性、体积稳定性等各方面高性能必不可少的途径之一。常用掺合料是在高温下经急冷形成的，将热能以化学能形势保留于矿物和工业废渣中，因而这些掺合料具有不稳定的结构特征，使之具有一定的潜在活性。但是从化学动力学角度看，矿物掺合料的反应速度较慢，尤其在冬季及北方地区，由于气温低，当在混凝土中掺入矿物掺合料时，因其活性发挥较慢，使得早期强度降低，凝结时间延长，脱模时间延长，影响施工进度，不能满足实际工程的需要。正是由于这一原因，使得矿物掺合料在混凝土中的应用受到很大的限制。近几十年来，一些研究者们开展了大量的工作，以寻求提高矿物掺合料活性的方法，但在怎样把这些矿物掺合料的潜能全部发挥出来，使之由被动的填充材料愈来愈多地转向质优价廉的宝贵资源方面还有待进一步创新。
当前掺合料激发采用物理-化学复合激发方式，物理激发即通过对掺合料进行破碎和粉磨加工，增大其比表面积进而提高其活性；化学激发主要是通过一些有机或无机的化学激发剂来激发其活性，以加速水泥或掺合料的水化进程。目前采用的化学激发剂多含有钾钠等碱金属离子或氯离子，增大碱骨料反应潜在危险，大量的氯离子存在，加剧钢筋锈蚀，导致结构在远未达到有效服役年限而破坏；同时，由于钾、钠盐及氯盐多数可溶，可能形成盐析，使混凝土结构破坏。因此，当前高性能混凝土工程对掺合料激发剂提出了更高的要求，希望激发剂具有：不含钾钠离子、不含氯离子，显著提高矿粉活性指数，掺加后混凝土早期强度高、后期强度不降低，混凝土耐久性不降低等特点。
专利CN 102351454一种磨细矿渣混凝土激发稳定剂，以脱硫石膏及MgO为主要组分，以不超过5%wt的硫酸钠和不超过5%wt的生石灰为改性组分，提高大掺量磨细矿渣混凝土的早期强度和体积稳定性。
专利CN 102627426矿渣-粉煤灰复合固体激发剂及其生产方法，该激发剂包括氢氧化钠、碳酸钠和低模数液体水玻璃及改性剂（聚丙烯酰胺或聚磷酸盐复合改性），提高混凝土强度20-30%，增强混凝土耐久性。
目前国内多数掺合料活性激发剂含有钾、钠离子，在提高掺合料活性的同时不饿避免地增大了碱骨料反应发生的潜在危害，同时可能导致盐析发生，破坏混凝土自身结构，影响混凝土外观质量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种碱无氯混凝土掺合料活性激发剂，可提高矿粉的活性指数，且不含钾、钠、氯等有害离子，无潜在碱骨料反应危害。
本发明提供的掺合料活性激发剂由A、B、C、D四种组分按一定比例混合制备而成，其中:
所述的A 组分为甲酸钙（工业品），在激发剂中所占比例为19%-27%；
所述的B 组分为硫酸铁（工业品），在激发剂中所占比例为10%-18%；
所述的C 组分为硝酸铁（工业品），在激发剂中所占比例为14%-23%；
所述的D 组分为晶胚（自制），在激发剂中所占比例为32%-57%；
所述的D组分晶胚的制备方法为：标准稠度的水泥净浆硬化后，经干燥、破碎，再加入助磨剂进行粉磨，取磨细料中小于0.08mm的颗粒应用。
将A、B、C、D四组分按比例计量后混合均匀并加入球磨机中进一步粉磨，混合物按一定质量打包，包装要求防潮。
本发明的有益效果：
本发明通过多组分复合激发作用，有效提高矿粉活性指数，使S75矿粉达到S95矿粉的技术要求，可使部分S95矿粉达到S105矿粉的技术要求；应用激发后的矿粉拌制的混凝土早期强度提高，后期强度不降低，混凝土耐久性良好。激发剂中不含钾、钠、氯等有害离子，无潜在碱骨料反应危害，不导致钢筋锈蚀。激发剂的水泥适应性良好。
具体实施方式
按表一的组成，配制激发剂。
表一 激发剂的组成
水泥胶砂强度检验方法按照GB/T 17671-1999(ISO法)。
矿粉活性指数检测方法按照GB/T 18046-2008进行。
试验胶砂基本配比如表二所示，基准胶砂中无激发剂，试验胶砂中激发剂掺量见表一。
表二 胶砂基本配比
| 胶砂种类 | 对比水泥/g | 矿渣粉/g | ISO标准砂/g | 水/mL |
| 基准胶砂 | 450 | － | 1 350 | 225 |
| 试验胶砂 | 225 | 225 | 1 350 | 225 |
试验检测基准胶砂和试验胶砂的7 d、28 d抗压强度，以计算矿粉活性指数。各方案试验结果见表三。试验用水泥为P.O42.5水泥。
表三 激发剂作用效果
Claims (4)
1.一种无碱无氯混凝土掺合料活性激发剂，由A、B、C、D四组分按一定比例均匀混合而成，其特征在于：
所述的A 组分为甲酸钙，占全部激发剂质量比为19-27%；
所述的B 组分为硫酸铁，占全部激发剂质量比为10-18%；
所述的C 组分为硝酸铁，占全部激发剂质量比为14-23%；
所述的D 组分为晶胚，占全部激发剂质量比为32-57%。
2.根据权利要求1 所述的无碱无氯混凝土掺合料活性激发剂，其特征在于：所述的A、B、C三组分均为为工业品，实际配制时以不含结晶水质量为准。
3.根据权利要求1 所述的无碱无氯混凝土掺合料活性激发剂，其特征在于：所述的D组分晶胚为自制品，以标准稠度的水泥净浆经硬化后，100-110℃条件下干燥，辅以助磨剂粉磨，筛除大于0.08mm颗粒即可。
4.根据权利要求1 所述的无碱无氯混凝土掺合料活性激发剂，其特征在于：所述激发剂的制备方法如下：A、B、C、D四组分按比例计量后混合均匀并加入球磨机中进一步粉磨，混合物按一定质量打包，包装要求防潮。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |