CN107954658A - 一种抗蚀胶凝剂及胶凝材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗蚀胶凝剂及胶凝材料。这种抗蚀胶凝剂由以下质量份的原料组成：40～50份水泥，20～30份矿粉，20～30份粉煤灰，3～8份硬脂酸钙，1～5份石膏，1～5份铝矾土和1～3份聚丙烯纤维。同时也公开了一种包括上述抗蚀胶凝剂的抗蚀胶凝材料。本发明利用粉煤灰和矿渣具有良好的混凝土活性矿物掺合料的特性，把其掺入到混凝土材料中，同时加入适当的外加剂，制成一种强度和耐硫酸盐侵蚀的能力均比普通硅酸盐水泥更好的胶凝材料，能够适用于一些特殊的作业环境，具有广阔的应用前景。

Description

一种抗蚀胶凝剂及胶凝材料
技术领域
本发明涉及一种抗蚀胶凝剂及胶凝材料。
背景技术
随着全球经济的发展和工业化进程的加快，每年都有大量的废渣排放，主要有粉煤灰、炉渣、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、特种冶金渣、电石渣、锂渣、碱渣等。为了保护环境、变废为宝和保持可持续发展，世界各国水泥学者已开展了大量的研究工作并将取得大量的研究成果应用于水泥混凝土生产中。如在日本，目前仅在水泥生产中各种废弃物的利用率达到近40％。我国早在20世纪50年代就开始了对工业废渣的利用进行研究，目前对一些量大面广的工业废渣如粉煤灰、矿渣等的综合利用已经形成了一系列相当成熟的综合利用技术，并已广泛应用于水泥生产、混凝土掺合料和混凝土制品中。
但是，现在工业废渣的应用主要是针对增加混凝土的早强等性能，并没有充分发挥矿渣及粉煤灰的潜在活性性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗蚀胶凝剂及胶凝材料。
本发明所采取的技术方案是：
一种抗蚀胶凝剂，由以下质量份的原料组成：40～50份水泥，20～30份矿粉，20～30份粉煤灰，3～8份硬脂酸钙，1～5份石膏，1～5份铝矾土和1～3份聚丙烯纤维。
水泥为普通硅酸盐水泥。
矿粉为高炉矿渣粉。
粉煤灰为Ⅱ级F类粉煤灰。
铝矾土中Al2O3的含量≥85wt％。
聚丙烯纤维的直径为10～25μm，长度为2.5～3.5mm。
一种抗蚀胶凝材料，包括上述的抗蚀胶凝剂、细骨料和水。
抗蚀胶凝材料中，抗蚀胶凝剂与细骨料的质量比为1：(1～3)。
抗蚀胶凝材料中，细骨料为Ι类混凝土和砂浆用再生细骨料。
抗蚀胶凝材料的水含量为25～35wt％。
本发明的有益效果是：
本发明利用粉煤灰和矿渣具有良好的混凝土活性矿物掺合料的特性，把其掺入到混凝土材料中，同时加入适当的外加剂，制成一种强度和耐硫酸盐侵蚀的能力均比普通硅酸盐水泥更好的胶凝材料，能够适用于一些特殊的作业环境，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
一种抗蚀胶凝剂，由以下质量份的原料组成：40～50份水泥，20～30份矿粉，20～30份粉煤灰，3～8份硬脂酸钙，1～5份石膏，1～5份铝矾土和1～3份聚丙烯纤维。
优选的，一种抗蚀胶凝剂，由以下质量份的原料组成：40～50份水泥，20～28份矿粉，20～30份粉煤灰，3～7份硬脂酸钙，1～2份石膏，1～5份铝矾土和1～3份聚丙烯纤维。
优选的，水泥为普通硅酸盐水泥；进一步优选的，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
优选的，矿粉为高炉矿渣粉。
优选的，粉煤灰为Ⅱ级F类粉煤灰。
优选的，硬脂酸钙过200目的含量≥99.5wt％。
优选的，铝矾土中Al2O3的含量≥85wt％；进一步的，铝矾土过200目的含量≥99.5wt％。
优选的，聚丙烯纤维为束状单丝纤维。
优选的，聚丙烯纤维的直径为10～25μm，长度为2.5～3.5mm；进一步的优选的，聚丙烯纤维的直径为10～25μm，长度为3mm。
一种抗蚀胶凝材料，包括上述的抗蚀胶凝剂、细骨料和水。
抗蚀胶凝材料中，优选的，抗蚀胶凝剂与细骨料的质量比为1：(1～3)；进一步优选的，抗蚀胶凝剂与细骨料的质量比为1：(1～2.5)。
抗蚀胶凝材料中，优选的，细骨料为Ι类混凝土和砂浆用再生细骨料，其规格标准按《GB/T25176-2010混凝土和砂浆用再生细骨料》的规定。
优选的，抗蚀胶凝材料的水含量为25～35wt％；进一步优选的，抗蚀胶凝材料的水含量为30wt％。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
实施例1：
实施例1的抗蚀胶凝剂其组成如表1所示。
表1实施例1的抗蚀胶凝剂
所用的水泥为华润P·O 42.5级水泥。
所用的矿粉为高炉矿渣经粉碎、筛选所得，其化学成份及各种成分的比例为：SiO2含量为39.25wt％，CaO含量为39.36wt％，MgO含量为7.43wt％，Al2O3含量为12.22wt％，S的氧化物含量为1.32wt％，其它氧化物占0.42wt％；高炉矿渣的粒径分布为：粒径小于2.65μm的颗粒占9wt％，粒径小于5.3μm的颗粒占35wt％，粒径小于7.55μm的颗粒占53wt％，粒径小于10.71μm的颗粒占65wt％，粒径小于26.62μm的颗粒占90wt％。
所用的粉煤灰为Ⅱ级F类粉煤灰。
所用的硬脂酸钙为诸暨市三合化工工贸有限公司生产的优等硬脂酸钙，其钙含量为6.8wt％，游离脂肪酸小于0.5wt％，熔点为155℃，热烧失量小于2wt％，200目细度≥99.5％。
所用的石膏其粒径分布为：粒径小于3.12μm的颗粒占10wt％，粒径小于5.35μm的颗粒占40wt％，粒径小于6.83μm的颗粒占40wt％，粒径小于7.48μm的颗粒占60wt％，粒径小于36.38μm的颗粒占90wt％。
所用的铝矾土各化学成份比例为：SiO2含量为8.17％，Al2O3含量为85.07％，Fe2O3含量为1.18％，TiO2含量为3.76％，CaO含量为0.24％，MgO含量为0.21％，K2O含量为0.44％等；铝矾土通过200目粒径的比例占99.5％。
所用的聚丙烯纤维为上海齐硕实业有限公司生产的专用于水泥砂浆、混凝土中塑性防开裂纤维，其单项检测结果如下：聚丙烯含量≥99.9％，吸湿率≤0.1％，纤维形状为束状单丝，纤维规格为3mm，线密度0.91g/cm3，纤维直径10-25μm。
实施例2：
实施例2的抗蚀胶凝剂所用的原料与实施例1的相同，其组成如表2所示。
表2实施例2的抗蚀胶凝剂
实施例3：
实施例3的抗蚀胶凝剂所用的原料与实施例1的相同，其组成如表3所示。
表3实施例3的抗蚀胶凝剂
原料 质量份
水泥 44
矿粉 28
粉煤灰 20
硬脂酸钙 3
石膏 2
铝矾土 2
聚丙烯纤维 1
实施例4：
实施例4的抗蚀胶凝剂所用的原料与实施例1的相同，其组成如表4所示。
表4实施例4的抗蚀胶凝剂
原料 质量份
水泥 40
矿粉 20
粉煤灰 30
硬脂酸钙 7
石膏 1
铝矾土 1
聚丙烯纤维 1
实施例5：
实施例5的抗蚀胶凝剂所用的原料与实施例1的相同，其组成如表5所示。
表5实施例5的抗蚀胶凝剂
实施例6：
实施例6的抗蚀胶凝剂所用的原料与实施例1的相同，其组成如表6所示。
表6实施例6的抗蚀胶凝剂
原料 质量份
水泥 44
矿粉 23
粉煤灰 23
硬脂酸钙 6
石膏 1
铝矾土 1
聚丙烯纤维 1
对比例1：
对比例1所用的胶凝剂为华润P·O 42.5级水泥。
胶凝材料的制备方法：
1)按实施例1～6的胶凝剂组成称取原料，然后用搅伴机搅拌5分钟，完全搅拌均匀，制成实施例1～6的胶凝剂备用；
2)分别按灰砂比1:1和1:2.5，将实施例1～6和对比例1的胶凝剂和同一批市场上购买的符合我国《GB/T 25176-2010混凝土和砂浆用再生细骨料》规定的Ι类细骨料按量称取放入搅拌机中慢速搅拌60s；
3)掺入定量的水，将浆体配制成水含量30wt％的浓度，快速搅拌300s；
4)将锅壁四周浆体刮入锅内后，再搅拌30s，得到实施例1～6和对比例1各自灰砂比分别为1:1和1:2.5的两种胶凝料浆材料。
测试方法：
1、将制备得到的灰砂比为1:1的浆体灌注在70.7*70.7*70.7mm标准三联试模中，每组样品浇注两组，试件在湿气常温养护1天、水中标准养28天，然后分别浸入自来水和5％的Na2SO4溶液中养护15周，测定其压强的平均值；
2、将制备得到的灰砂比为1:2.5的浆体灌注在40*40*160mm标准三联试模中，每组样品浇注两组，试件在湿气常温养护1天、水中标准养28天，然后分别浸入自来水和5％的Na2SO4溶液中养护15周，测定其膨胀率。
实施例1～6和对比例1的试件在不同侵蚀溶液中侵蚀后的强度性能如表7所示。
表7试件在不同侵蚀溶液中侵蚀后的强度结果
实施例1～6和对比例1的试件在不同侵蚀溶液中养护后的膨胀率如表8所示。
表8试件在不同侵蚀溶液中侵蚀后的膨胀率测定结果
从表7和表8的结果可以看出，由本发明制备得到的胶凝材料，比普通42.5硅酸盐水泥在水和Na2SO4溶液中具有更强的耐久性。浸泡15周后，本发明实施例1～6的胶凝材料其强度和膨胀率均低于对比例1的普通水泥材料，所以本发明的胶凝材料比水泥有更好的耐蚀性。
本发明所公开的抗蚀胶凝材料比普通水泥具有更好的耐蚀性，可以适用于一些特殊环境下的要求，比如机场拦阻系统的特性材料应用及海边需要防腐的建筑物上，具有广阔的应用前景。

Claims (10)

1.一种抗蚀胶凝剂，其特征在于：由以下质量份的原料组成：40～50份水泥，20～30份矿粉，20～30份粉煤灰，3～8份硬脂酸钙，1～5份石膏，1～5份铝矾土和1～3份聚丙烯纤维。
2.根据权利要求1所述的一种抗蚀胶凝剂，其特征在于：水泥为普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种抗蚀胶凝剂，其特征在于：矿粉为高炉矿渣粉。
4.根据权利要求1所述的一种抗蚀胶凝剂，其特征在于：粉煤灰为Ⅱ级F类粉煤灰。
5.根据权利要求1所述的一种抗蚀胶凝剂，其特征在于：铝矾土中Al2O3的含量≥85wt％。
6.根据权利要求1所述的一种抗蚀胶凝剂，其特征在于：聚丙烯纤维的直径为10～25μm，长度为2.5～3.5mm。
7.一种抗蚀胶凝材料，其特征在于：包括权利要求1所述的抗蚀胶凝剂、细骨料和水。
8.根据权利要求7所述的一种抗蚀胶凝材料，其特征在于：抗蚀胶凝剂与细骨料的质量比为1：(1～3)。
9.根据权利要求8所述的一种抗蚀胶凝材料，其特征在于：细骨料为Ι类混凝土和砂浆用再生细骨料。
10.根据权利要求7所述的一种抗蚀胶凝材料，其特征在于：抗蚀胶凝材料的水含量为25～35wt％。
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