CN107010894A - 一种高吸水性水泥石及其制备方法 - Google Patents

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王冬丽
毕弘毅
金鹭云
兰永秋
单心宇
尹必晶
于树杰
袁浩
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    • 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
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
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Abstract

一种高吸水性水泥石，其每立方米的组分为：水泥200～280kg、粉煤灰700～900kg、矿渣80～150kg、水600～700kg；所述高吸水性水泥石的制备方法是将上述比例的粉煤灰、水泥、矿渣、水依次投入到净浆搅拌机中，搅拌2min后，振捣15次成型，即可制备出高吸水性水泥石。本发明的高吸水性水泥石在具备一定强度的同时，28天吸水率均达到20％以上，利用其高吸水性可以制备出一种兼具吸、储水功能的透水混凝土，为海绵城市服务。该高吸水性水泥石，采用大掺量掺合料，节约水泥的同时兼具环保节能功能，社会效益、环境效益、经济效益显著。

Description

一种高吸水性水泥石及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种高吸水性水泥石及其制备方法。
背景技术
2014年10月，住房和城乡建设部出台《海绵城市建设技术指南》，从技术层面指导各地开展海绵城市建设。2015年确定16个城市作为试点，未来3年，平均每个试点城市每年将获得约亿元海绵城市建设专项资金，大量使用透水混凝土是海绵城市建设的重要举措。
2016年深圳遭受严重城市内涝，地铁站浸水，受灾严重。有专家指出海绵城市建设应顺应国情，地表水全部透入地下会加重城市地下储水系统负担。海绵城市的建设需要一些像海绵一样结构的材料，排水的同时兼具储水性，而现有透水混凝土的保水性往往不足。
本发明提出一种具有较低的透水系数和较高的吸水、储水性能的水泥石——海绵结构水泥石，用于海绵城市透水混凝土胶凝材料设计。通过胶凝材料颗粒级配、化学活性匹配设计制备海绵结构水泥石，使其吸水率达到20％以上。本发明有利于推动新型透水混凝土的研发，从而促进我国海绵城市建设。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高吸水性水泥石，在满足透水混凝土所需水泥石强度的同时，具有高吸水性。利用激光粒度分析仪分析选取不同粒径的粉煤灰、矿渣、水泥，从细观结构调控出发，进行胶凝材料活性、颗粒匹配与水胶比的协同设计，制备出具有较大吸水特性的水泥石，使水泥石的吸水率达到20％以上。
本发明的目的还在于提供一种上述高吸水性水泥石的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的方案是：
一种高吸水性水泥石，其每立方米的组分为：水泥200～280kg、粉煤灰700～900kg、矿渣80～150kg、水600～700kg。
优选地，所述水泥为混凝土技术中通常采用的P·II水泥。
优选地，所述粉煤灰为二级粉煤灰，45μm方孔筛筛余不大于25％，烧失量不大于8％，需水量不大于105％。
优选地，所述矿渣为S95或S115级矿渣。
优选地，每立方米高吸水性水泥石的最佳组分为：水泥240kg、粉煤灰820kg、矿渣120kg、水650kg。
本发明还提供了上述的高吸水性水泥石的制备方法，将上述比例的粉煤灰、水泥、矿渣、水依次投入到净浆搅拌机中，搅拌2min后，振捣15次成型，即可制备出高吸水性水泥石。
本发明与现在技术相比具有如下有益效果：
(1)硅酸盐水泥在生产过程中需要消耗大量的矿物资源和能源、排放大量二氧化碳，还带来粉尘和噪声污染，已经不符合节能减排、绿色可持续发展的要求。
(2)制备出具有一定工程强度的高吸水性水泥石，能够应用于透水混凝土工程，为海绵城市建设提供更多技术支持。
(3)通过胶凝材料颗粒不连续级配的设计方法，经配合比协同设计，制备的水泥石具备一定强度的同时，吸水率可达到20％以上，储水性能良好。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1:
取P·II水泥240kg，二级粉煤灰820kg，S95级矿渣120kg，水650kg，投入净浆搅拌机中，搅拌2min后，振捣15次成型，得到水泥石样品1。
其中，二级粉煤灰经45μm方孔筛筛余不大于25％，烧失量不大于8％，需水量不大于105％。
实施例2：
取P·II水泥220kg，二级粉煤灰770kg，S115级矿渣110kg，水610kg，投入净浆搅拌机中，搅拌2min后，振捣15次成型，得到水泥石样品2。
其中，二级粉煤灰经45μm方孔筛筛余不大于25％，烧失量不大于8％，需水量不大于105％。
实施例3：
取P·II水泥230kg，二级粉煤灰810kg，S95级矿渣135kg，水660kg，投入净浆搅拌机中，搅拌2min后，振捣15次成型，得到水泥石样品3。
其中，二级粉煤灰经45μm方孔筛筛余不大于25％，烧失量不大于8％，需水量不大于105％。
由上述实施例所制得的样品，分别进行28d抗压强度、28d吸水率和90d吸水率测试，试验结果如表1所示。各样品的28天吸水率都超过20％，其中样品1、3的吸水性能相对较好，样品2的抗压强度相对较高。综上，样品1抗压强度及吸水率的综合性能相对最好。
表1水泥石样品特性
样品编号 28d抗压强度(MPa) 28d吸水率(％) 90d吸水率(％)
样品1 15.89 23.81 30.26
样品2 18.77 20.60 24.74
样品3 15.79 23.78 30.22
上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (6)

1.一种高吸水性水泥石，其特征在于，其每立方米的组分为：水泥200～280kg、粉煤灰700～900kg、矿渣80～150kg、水600～700kg。
2.根据权利要求1所述的高吸水性水泥石，其特征在于，所述水泥为混凝土技术中通常采用的P·II水泥。
3.根据权利要求1所述的高吸水性水泥石，其特征在于，所述粉煤灰为二级粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的高吸水性水泥石，其特征在于，所述矿渣为S95或S115级矿渣。
5.根据权利要求1所述的高吸水性水泥石，其特征在于，每立方米高吸水性水泥石的最佳组分为：水泥240kg、粉煤灰820kg、矿渣120kg、水650kg。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高吸水性水泥石的制备方法，其特征在于，所述方法为将上述比例的粉煤灰、水泥、矿渣、水依次投入到净浆搅拌机中，搅拌2min后，振捣15次成型，即可制备出高吸水性水泥石。
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