CN105271864A

CN105271864A - 低热硅酸盐水泥胶凝材料、浆体及有效降低其总孔隙率的方法、添加剂

Info

Publication number: CN105271864A
Application number: CN201510872712.7A
Authority: CN
Inventors: 文寨军; 王敏; 王晶
Original assignee: China Building Materials Academy CBMA
Current assignee: China Building Materials Academy CBMA
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2016-01-27

Abstract

本发明公开了一种低热硅酸盐水泥胶凝材料、浆体及有效降低其总孔隙率的方法、添加剂，所述添加剂其为偏高岭土。本发明的添加剂可降低低热硅酸盐水泥硬化浆体总孔隙率，进而提高低热硅酸盐水泥硬化浆体强度。

Description

低热硅酸盐水泥胶凝材料、浆体及有效降低其总孔隙率的方法、添加剂

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种低热硅酸盐水泥胶凝材料、浆体及有效降低其总孔隙率的方法、添加剂。

背景技术

在水工大坝建设中，为防止温度裂缝的出现，要求水泥具有低热和低收缩等特性。低热硅酸盐水泥具有比普通硅酸盐水泥、中热水泥更低的水化热、低干缩率和高耐久性，配制的水工大体积混凝土干缩小，抗折强度高，绝热温升比中热水泥混凝土低5～10℃，综合抗裂性能优于中热水泥混凝土，是配制水工大体积混凝土首选的胶凝材料。目前已成功应用于三峡、深溪沟、溪洛渡、向家坝等水电工程建设，呈现良好的推广应用前景。但低热硅酸盐水泥强度偏低，对混凝土工程的施工进度和工程质量不利，阻碍了其在水工大坝建设中的规模应用。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种有效降低低热硅酸盐水泥净浆硬化浆体总孔隙率的添加剂，主要目的是通过降低总孔隙率增加水泥强度。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种有效降低低热硅酸盐水泥净浆硬化浆体总孔隙率的添加剂，其为偏高岭土(MK)。

作为优选，所述偏高岭土由高岭土煅烧制得。

作为优选，煅烧温度为800～850℃。

作为优选，高岭土煅烧时，用25-40min从室温升至煅烧温度。

作为优选，煅烧时保持煅烧温度2-3h。

作为优选，所述偏高岭土按照水泥熟料的标准磨细。

作为优选，所述偏高岭土的细度为80μm方孔筛筛余重量百分比小于等于15％。

另一方面，本发明实施例提供了一种有效降低低热硅酸盐水泥净浆硬化浆体总孔隙率的方法，具体为向低热硅酸盐水泥中掺入上述实施例的添加剂。

作为优选，所述偏高岭土的掺入量为低热硅酸盐水泥质量的10～20％。

作为优选，所述偏高岭土与低热硅酸盐水泥的熟料一同磨细。

另一方面，本发明实施例提供了一种低热硅酸盐水泥胶凝材料，包括低热硅酸盐水泥和添加剂，所述添加剂为上述实施例的添加剂。

另一方面，本发明实施例提供了一种低热硅酸盐水泥浆体，所述水泥浆体由胶凝材料和水组成，所述胶凝材料为上述实施例所述的胶凝材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明实施例的添加剂有效降低了低热硅酸盐水泥净浆硬化浆体的总孔隙率，进而提高了强度。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

将高岭土置于快升温电炉中，经30min从室温升至800℃进行煅烧，保温2h后出炉，置于空气中自然冷却，制得偏高岭土。所得偏高岭土即为有效降低低热硅酸盐水泥净浆硬化浆体孔隙率的添加剂。

煅烧得到的偏高岭土进行磨细以便随时作为添加剂添加到水泥中。磨细时可按照水泥熟料磨细的标准进行。偏高岭土的细度优选为80μm方孔筛筛余重量百分比小于等于15％。

实施例2

将实施例1中磨细的偏高岭土按水泥质量的10％的掺量配入低热硅酸盐水泥中，获得低热硅酸盐水泥胶凝材料。

也可将实施例1中煅烧得到的偏高岭土按比例与低热硅酸盐水泥的熟料一起进行磨细。以便获得低热硅酸盐水泥胶凝材料。

将掺加了偏高岭土的低热硅酸盐水泥进行压汞孔结构测试。低热硅酸盐水泥胶凝材料和水按照0.30水灰比得到水泥浆，并成型，得到的试体尺寸为2×2×2cm，标准养护(20℃，RH＞90％)至3d、7d、28d时，用无水乙醇中止试体的水化。各龄期水泥净浆孔径分布及总孔隙率见下表1。表1中编号1为未掺偏高岭土的低热硅酸盐水泥试样，编号2为掺加水泥质量的10％的偏高岭土的低热硅酸盐水泥的试样。

表1掺偏高领土低热硅酸盐水泥净浆中各类型孔的结构分布

随着水泥水化龄期的延长，不断生成的水化产物填充于浆体结构的空隙，相比于空白样品掺MK低热硅酸盐水泥各龄期浆体毛细孔数量明显减少，凝胶孔数量显著增加，总孔隙率也明显下降，处于10～50nm以及10nm以下对水泥混凝土性能基本不造成不利影响的微孔比例增加，而孔径在100nm以上的有害孔显著减少。可见，将偏高岭土添加到低热硅酸盐水泥中可有效降低低热硅酸盐水泥净浆硬化浆体总孔隙率。

将实施例1得到的偏高岭土MK磨细，按水泥质量的10％的掺量配入低热硅酸盐水泥中并配制砂浆来检验3d、7d、28d强度，胶砂比1：2.5，W/C＝0.44，砂浆试体尺寸4×4×16cm。所得性能数据见下表2。表2中编号3为未掺偏高岭土的低热硅酸盐水泥砂浆试样，编号4为掺加水泥质量10％的偏高岭土的低热硅酸盐水泥砂浆试样。

表2未掺和掺10％MK低热硅酸盐水泥砂浆的强度性能

低热硅酸盐水泥中掺入其质量10％的MK后，早期强度略有增加，28d强度明显提高10％左右。可见，将偏高岭土添加到低热硅酸盐水泥中可有效提高低热硅酸盐水泥砂浆的强度，同时也证明了偏高岭土作为添加剂添加到低热硅酸盐水泥中可提高水泥净浆硬化浆体的强度。

本发明实施例中是以高岭土为原材料，高岭土经高温处理脱水作用后，铝氧八面体群发生较大的改变，成为不稳定的铝氧八面体网络，形成偏高岭土(简称MK)。本发明实施例以得到的活性偏高岭土作为水泥混合材与低热硅酸盐水泥一起混合均匀，从而达到有效降低低热硅酸盐水泥净浆硬化浆体总孔隙率以及提高水泥强度的目的。

按照实施1的方法改变煅烧时间，将得到的偏高岭土分别按照水泥质量10％的掺量掺入低热硅酸盐水泥中，并将掺加了不同煅烧时间偏高岭土的低热硅酸盐水泥分别进行压汞孔结构测试。低热硅酸盐水泥胶凝材料和水按照0.30水灰比得到水泥浆，并成型，得到的试体尺寸为2×2×2cm，标准养护(20℃，RH＞90％)至28d时，用无水乙醇中止试体的水化。28d水泥净浆总孔隙率见下表3。

表3掺不同煅烧时间偏高岭土低热硅酸盐水泥净浆中28d孔的结构分布

可见偏高岭土的最佳煅烧时间范围为2～3h。

按照实施1的方法改变煅烧时间，将得到的偏高岭土分别按照水泥质量10％的掺量掺入低热硅酸盐水泥中，将掺加了不同煅烧温度偏高岭土的低热硅酸盐水泥分别进行压汞孔结构测试。低热硅酸盐水泥胶凝材料和水按照0.30水灰比得到水泥浆，并成型，得到的试体尺寸为2×2×2cm，标准养护(20℃，RH＞90％)至28d时，用无水乙醇中止试体的水化。28d水泥净浆总孔隙率见下表4。

表4掺不同煅烧温度偏高岭土低热硅酸盐水泥净浆中28d孔的结构分布

可见偏高岭土的最佳煅烧温度范围为800～850℃。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.有效降低低热硅酸盐水泥净浆硬化浆体总孔隙率的添加剂，其特征在于，其为偏高岭土。

2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述偏高岭土由高岭土煅烧制得。

3.根据权利要求2所述的添加剂，其特征在于，煅烧温度为800℃-850℃；煅烧时保持煅烧温度2-3h。

4.根据权利要求2所述的添加剂，其特征在于，高岭土煅烧时，用25-40min从室温升至煅烧温度。

5.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述偏高岭土的细度为80μm方孔筛筛余重量百分比≤15％。

6.有效降低低热硅酸盐水泥净浆硬化浆体总孔隙率的方法，具体为向低热硅酸盐水泥中掺入权利要求1所述的添加剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，偏高岭土的掺入量为低热硅酸盐水泥质量的10～20％。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述偏高岭土与低热硅酸盐水泥的熟料一同磨细。

9.低热硅酸盐水泥胶凝材料，其特征在于，包括低热硅酸盐水泥和添加剂，所述添加剂为权利要求1所述的添加剂。

10.根据权利要求9所述的低热硅酸盐水泥胶凝材料，其特征在于，所述偏高岭土的掺入量为低热硅酸盐水泥质量的10～20％。

11.根据权利要求9所述的低热硅酸盐水泥胶凝材料，其特征在于，所述偏高岭土与低热硅酸盐水泥的熟料一同磨细。

12.低热硅酸盐水泥浆体，所述水泥浆体由胶凝材料和水组成，其特征在于，所述胶凝材料为权利要求9所述胶凝材料。