CN109796164A - 一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法 - Google Patents

一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109796164A
CN109796164A CN201910262825.3A CN201910262825A CN109796164A CN 109796164 A CN109796164 A CN 109796164A CN 201910262825 A CN201910262825 A CN 201910262825A CN 109796164 A CN109796164 A CN 109796164A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rice hull
ash
hull ash
cement
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910262825.3A
Other languages
English (en)
Inventor
辛大波
孙铭
邹超英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeast Forestry University
Original Assignee
Northeast Forestry University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeast Forestry University filed Critical Northeast Forestry University
Priority to CN201910262825.3A priority Critical patent/CN109796164A/zh
Publication of CN109796164A publication Critical patent/CN109796164A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，属于寒区建筑材料制造技术领域。本发明的目的是为了解决现有的水泥砂浆抗冻耐久能力不足的问题，所述的制备方法是按照以下步骤实现的：高温煅烧；球磨材料；配比；混合搅拌；振捣；高温蒸养。本发明的优点是：稻壳灰与硅灰作为工农产业副产品，包含大量活性SiO2成分，将其用作矿物掺合料替代水泥，可以有效减少建筑水泥用量，减少生产水泥时CO2的排放量，从而起到变废为宝、节能环保的效果。800℃高温煅烧稻壳灰，可以打破内部的网格结构，使得材料比表面积大大增加，同时也增加了材料内部活性SiO2的量。

Description

一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法
技术领域
本发明属于寒区建筑材料制造技术领域，具体涉及一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法。
背景技术
在我国东北、西北以及华北部分寒冷地区，冻融循环是混凝土结构工程面临的最严重的耐久性问题。冻融循环会导致混凝土材料内部产生损伤，劣化强度、变形能力等力学性能，从而使结构逐渐失去承载能力。从材料角度考虑，提高水泥砂浆的抗冻性是解决寒区混凝土结构耐久性问题的关键。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的水泥砂浆抗冻耐久能力不足的问题，提供一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，该方法充分利用了稻壳灰与硅灰，制备的水泥砂浆可显著提高寒区混凝土材料的抗冻耐久性。
稻壳灰与硅灰作为农业和工业固废材料，在水泥水化的过程中，可以有效地填充到水化产物之间的缝隙中。同时，相对于粉煤灰、矿渣等矿物掺合料，二者富含更多的活性二氧化硅成分，可以充分发挥其火山灰效应，促进水化反应进程，提高水化产物的量，使材料更为密实，从而提高材料的强度及抗冻性。本发明利用稻壳灰与硅灰替代部分水泥，不但可以起到变废为宝、节约环保的效果，还可以有效地提高水泥砂浆的强度及抗冻性，解决了寒区混凝土结构工程的抗冻耐久性问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，所述的方法具体步骤如下：
步骤一：高温煅烧：将天然稻壳放在马弗炉中，800℃煅烧2h，得到稻壳灰；
步骤二：球磨：将步骤一得到的稻壳灰放到行星式球磨罐中并配以钢球，以300r/min的速度球磨2h；
步骤三：配比：按重量分数取料，水泥100份，步骤二得到的稻壳灰8.33份，硅灰16.67份，标准砂375份，水62.5份；
步骤四：混合搅拌：依次向搅拌锅中加入水、水泥、稻壳灰、硅灰、标准砂，搅拌均匀，得到混合料；
步骤五：振捣：将步骤四得到的混合料倒入模具中，放在振动台上振捣60s~90s，1d后拆模，得到试件；
步骤六：90℃高温蒸养4d：将步骤五得到的试件放入90℃水中养护4d，即得到水泥砂浆。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
1、稻壳灰与硅灰作为工农产业副产品，包含大量活性SiO2成分，将其用作矿物掺合料替代水泥，可以有效减少建筑水泥用量，减少生产水泥时CO2的排放量，从而起到变废为宝、节能环保的效果。
2、800℃高温煅烧稻壳灰，可以打破内部的网格结构，使得材料比表面积大大增加，同时也增加了材料内部活性SiO2的量。
3、球磨后的稻壳灰材料粒径小于水泥，稻壳灰作为矿物掺合料可以有效填充到水泥颗粒之间，使得水化产物更为密实。
4、进行高温煅烧和球磨之后的稻壳灰与硅灰具有很强的火山灰效应，使得水化反应更为充分，水化产物更为密实。
5、利用硅灰作为矿物掺合料替代水泥制备出的水泥砂浆材料具有良好的流动性。
6、利用稻壳灰与硅灰作为矿物掺合料制备出的水泥基材料，不仅可以有效利用工农业副产品，还可以降低制备成本，提高经济效益。
7、利用稻壳灰与硅灰作为矿物掺合料替代水泥制备而成的水泥砂浆，其材料内部更为密实，有害孔更少，孔结构更为稳定，抵抗冻融循环作用的能力更强。
8、本发明制备的水泥砂浆，具有高强度、良好的流动性，且原材料相对不复杂，操作简单，易于加工。
附图说明
图1为冻融循环后对比例与实施例抗压强度的对比情况图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一：本实施方式记载的是一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，所述的方法具体步骤如下：
步骤一：高温煅烧：将天然稻壳放在马弗炉中，800℃煅烧2 h，得到稻壳灰；
步骤二：球磨：将步骤一得到的稻壳灰放到行星式球磨罐中并配以钢球，以300r/min的速度球磨2h；
步骤三：配比：按重量分数取料，水泥100份，步骤二得到的稻壳灰8.33份，硅灰16.67份，标准砂375份，水62.5份；
步骤四：混合搅拌：依次向搅拌锅中加入水、水泥、稻壳灰、硅灰、标准砂，搅拌均匀，得到混合料；
步骤五：振捣：将步骤四得到的混合料倒入模具中，放在振动台上振捣60s~90s，1d后拆模，得到试件；
步骤六：90℃高温蒸养4d：将步骤五得到的试件放入90℃水中养护4d，即得到水泥砂浆。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，步骤二中，所述的稻壳灰添加量占行星式球磨罐体积的75%。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，步骤二中，所述的钢球由200个直径为10mm的大球和1000个直径为6mm的小球组成。
具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，步骤四中，所述的混合搅拌具体为：首先将水放入搅拌锅中，再加入水泥、稻壳灰与硅灰，混合低速搅拌30s；其次将标准砂倒入搅拌锅中，边倒边低速搅拌30s，清理叶片和锅壁上的砂浆；最后高速搅拌30s即可；上述两处所述的低速转速为自转140r/min，公转62r/min；所述的高速转速为自转285r/min，公转125r/min。
具体实施方式五：具体实施方式一所述的一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，步骤四中，所述的模具尺寸为：长×宽×高=40mm×40mm×160mm。
实施例1：
一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，所述的方法具体步骤如下：
步骤一：高温煅烧：将天然稻壳放在马弗炉中，800℃煅烧2 h，得到富含活性二氧化硅成分的稻壳灰；
步骤二：球磨：将步骤一得到的稻壳灰放到行星式球磨罐中，材料体积约占所述球磨罐体积的3/4，同时球磨罐中放入直径为10mm的大球200个以及直径为6mm的小球1000个，以300r/min的速度球磨2h，制备细度更细、粒径分布更为均匀的稻壳灰材料；
步骤三：配比：按重量分数取料，两种矿物掺合料的总量替代水泥质量的20%，其中，水泥100份，步骤二得到的稻壳灰8.33份，硅灰16.67份，标准砂375份，水62.5份，水胶比为0.5，水胶比为水与胶凝材料的质量比，其中胶凝材料包括水泥、稻壳灰和硅灰；
步骤四：混合搅拌：首先将水放入搅拌锅中，再加入水泥、稻壳灰与硅灰，混合低速（自转140r/min，公转62r/min）搅拌30s；其次将标准砂倒入搅拌锅中，边倒边低速（自转140r/min，公转62r/min）搅拌30s，清理叶片和锅壁上的砂浆；最后高速（自转285r/min，公转125r/min）搅拌30s即可；所述的模具尺寸为：长×宽×高=40mm×40mm×160mm；
步骤五：振捣：将步骤四得到的混合料倒入模具中，放在振动台上振捣60s~90s，1d后拆模，得到试件；
步骤六：90℃高温蒸养4d：将步骤五得到的试件放入90℃水中养护4d，即得到水泥砂浆。
对比例1：
本对比例与实施例1不同的是：步骤三中，按重量分数取料，其中，水泥125份，标准砂375份，水62.5份，水胶比为0.5，最终得到的为标准水泥胶砂。
对实施例1和对比例1得到的水泥砂浆首先进行冻融循环试验，具体过程为：将水泥砂浆放入到冻融箱中，冻融循环次数设置为50次，8h一个循环，每次循环冻结时间4h，冻结温度-20℃，融化时间4h，融化温度+20℃，气冻水融，冻融循环次数设置为50次。
冻融循环试验结束后，取出试件，擦干表面水分，然后测量材料抗压强度，求平均值。
本发明制备的水泥砂浆具有良好的抗冻耐久性，其50次冻融循环后的剩余强度高于对比例1的89.8%，强度损失率由对比例1的56.5%下降到27.2%。其次，本发明制备的水泥砂浆的初始抗压强度，高于对比例1的13.4%。

Claims (5)

1.一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，其特征在于：所述的方法具体步骤如下：
步骤一：高温煅烧：将天然稻壳放在马弗炉中，800℃煅烧2 h，得到稻壳灰；
步骤二：球磨：将步骤一得到的稻壳灰放到行星式球磨罐中并配以钢球，以300r/min的速度球磨2h；
步骤三：配比：按重量分数取料，水泥100份，步骤二得到的稻壳灰8.33份，硅灰16.67份，标准砂375份，水62.5份；
步骤四：混合搅拌：依次向搅拌锅中加入水、水泥、稻壳灰、硅灰、标准砂，搅拌均匀，得到混合料；
步骤五：振捣：将步骤四得到的混合料倒入模具中，放在振动台上振捣60s~90s，1d后拆模，得到试件；
步骤六：90℃高温蒸养4d：将步骤五得到的试件放入90℃水中养护4d，即得到水泥砂浆。
2.根据权利要求1所述的一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述的稻壳灰添加量占行星式球磨罐体积的75%。
3.根据权利要求1所述的一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述的钢球由200个直径为10mm的大球和1000个直径为6mm的小球组成。
4.根据权利要求1所述的一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，其特征在于：步骤四中，所述的混合搅拌具体为：首先将水放入搅拌锅中，再加入水泥、稻壳灰与硅灰，混合低速搅拌30s；其次将标准砂倒入搅拌锅中，边倒边低速搅拌30s；最后高速搅拌30s即可；上述两处所述的低速转速为自转140r/min，公转62r/min；所述的高速转速为自转285r/min，公转125r/min。
5.根据权利要求1所述的一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法，其特征在于：步骤五中，所述的模具尺寸为：长×宽×高=40mm×40mm×160mm。
CN201910262825.3A 2019-04-02 2019-04-02 一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法 Pending CN109796164A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910262825.3A CN109796164A (zh) 2019-04-02 2019-04-02 一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910262825.3A CN109796164A (zh) 2019-04-02 2019-04-02 一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109796164A true CN109796164A (zh) 2019-05-24

Family

ID=66563329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910262825.3A Pending CN109796164A (zh) 2019-04-02 2019-04-02 一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109796164A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110183128A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 滁州市炬基节能新型建材有限公司 一种建筑垃圾再生高活性矿物掺合料及其制备
CN111892367A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 深圳市奇信集团股份有限公司 节能环保水泥砂浆及其制作方法
CN112441792A (zh) * 2020-11-18 2021-03-05 湖南大学 一种利用生物质灰的再生保温砂浆及其制备方法
CN115259788A (zh) * 2022-07-15 2022-11-01 湖北工业大学 一种低成本绿色超高性能混凝土的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1073416A (zh) * 1991-12-16 1993-06-23 甘肃省电力工业局电力试验研究所 硅粉胶乳水泥砂浆(砼)
WO2000050362A1 (en) * 1999-02-22 2000-08-31 Keele University Cementitious compositions
CN104193233A (zh) * 2014-07-24 2014-12-10 蚌埠市鸿安精密机械有限公司 一种砌筑保温砂浆及其制备方法
CN106986594A (zh) * 2017-04-12 2017-07-28 河海大学 一种高强改性水泥砂浆及其制备方法
CN108439918A (zh) * 2018-05-22 2018-08-24 暨南大学 一种采用稻壳灰、硅灰和氧化石墨烯为掺合料制备的高性能混凝土及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1073416A (zh) * 1991-12-16 1993-06-23 甘肃省电力工业局电力试验研究所 硅粉胶乳水泥砂浆(砼)
WO2000050362A1 (en) * 1999-02-22 2000-08-31 Keele University Cementitious compositions
CN104193233A (zh) * 2014-07-24 2014-12-10 蚌埠市鸿安精密机械有限公司 一种砌筑保温砂浆及其制备方法
CN106986594A (zh) * 2017-04-12 2017-07-28 河海大学 一种高强改性水泥砂浆及其制备方法
CN108439918A (zh) * 2018-05-22 2018-08-24 暨南大学 一种采用稻壳灰、硅灰和氧化石墨烯为掺合料制备的高性能混凝土及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何凌侠: "《活性粉末混凝土在硫酸盐-冻融耦合作用下耐久性能研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110183128A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 滁州市炬基节能新型建材有限公司 一种建筑垃圾再生高活性矿物掺合料及其制备
CN111892367A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 深圳市奇信集团股份有限公司 节能环保水泥砂浆及其制作方法
CN112441792A (zh) * 2020-11-18 2021-03-05 湖南大学 一种利用生物质灰的再生保温砂浆及其制备方法
CN115259788A (zh) * 2022-07-15 2022-11-01 湖北工业大学 一种低成本绿色超高性能混凝土的制备方法
CN115259788B (zh) * 2022-07-15 2023-03-28 湖北工业大学 一种低成本绿色超高性能混凝土的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109796164A (zh) 一种双掺稻壳灰与硅灰抗冻水泥砂浆的制备方法
CN106517870A (zh) 一种高效喷射干湿拌砂浆增塑剂组合物及其制备方法、应用方法
CN110734257A (zh) 一种高抗渗混凝土的配制方法
CN103011735A (zh) 一种路面用彩色再生透水混凝土及其制备方法
CN108328977B (zh) 一种混凝土修补材料
CN113354342A (zh) 一种再生微粉混凝土及其制备方法
CN104961413A (zh) 一种利用钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰做掺合料制备道路混凝土的方法
CN107777981A (zh) 一种再生混凝土及其制备方法
CN109665743B (zh) 一种以大理石石粉为主的降低泌水型混凝土掺合料及其制备方法
CN105060786A (zh) 一种长石废料混凝土及其制备方法
CN110342896A (zh) 一种钢渣粉煤灰混凝土加气砖及其制备方法
CN106477985A (zh) 一种赤泥地质聚合物材料配方及其制备方法
CN104211341A (zh) 内墙预拌抹灰砂浆及其生产方法
CN113387620A (zh) 一种基于碱激发胶凝材料的固化疏浚淤泥块体及其制备方法
CN110372279B (zh) 一种核壳结构陶粒作为混凝土粗骨料的施工方法
CN104211342B (zh) 彩色预拌砂浆及其生产方法
CN114804774A (zh) 一种基于废弃砖再生微粉的超高性能混凝土及其制备方法
CN110092601A (zh) 一种钢渣基免烧缓释型人造骨料及其制备方法
CN104420465A (zh) 一种预应力混凝土桩及其生产方法
CN103664091A (zh) 一种轻质砌块专用抗裂抹灰干粉砂浆及其生产方法
CN105967536B (zh) 一种常温下赤泥和粉煤灰地质聚合物材料配方及其制备方法
CN107935508A (zh) 一种人造石板材及其制备方法
CN109336428B (zh) 层布式水泥与mswi底灰碱激发双胶凝体系材料制备方法
CN110818339A (zh) 一种轻质高抗渗混凝土的配制方法
CN110204261A (zh) 一种低粘度低收缩地质聚合物材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190524