CN1107034C - 珍珠岩混凝土掺合料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种珍珠岩混凝土掺合料，由珍珠岩粉和激发剂组成，其中激发剂含量＜5%。激发剂由水玻璃、氢氧化钠、碳酸氢钙、石膏等配比混合而成，它们之间的配比(WT)范围为1∶0～0.3∶0～0.8∶0～2，且氢氧化钠、碳酸氢钙、石膏三者含量不能同时为零。本发明的掺合料可在混凝土中作为水泥替代物，从而降低混凝土成本可达20～30%，同时可提高混凝土强度约10～15%，并增强混凝土耐久性。

Description

珍珠岩混凝土掺合料
本发明涉及一种混凝土掺合料，尤其涉及一种以珍珠岩粉为主要成分的混凝土掺合料。
优质活性矿物掺合料的开发应用是发展混凝土——特别是高强混凝土和高性能混凝土的关键技术。国内主要使用的优质掺合料有工业排放物：硅灰、一级粉煤灰及水淬高炉矿渣磨细粉，前者量少价高(＞2000元/吨)，后二者数量也远不能满足日益发展的混凝土所需。因此，国内外都积极努力地从天然资源寻找适宜的材料经加工成优质活性矿物掺合料，我国在这方面除清华大学较成功地开发应用了沸石岩粉之外，几乎还处于技术探索阶段。目前国内对珍珠岩的开发应用限于在水泥基复合材料混凝土、砂浆等中锻烧膨胀珍珠岩粉充当轻质、保温隔热集料，在此对材料的强度起着负面作用。
本发明的目的在于：提供一种以珍珠岩粉为主要成分、特别是用于高强混凝土和高性能混凝土中替代部分水泥，同时使混凝土的强度、耐久性等性能提高的混凝土掺合料
本发明将天然珍珠岩经机械破碎、研磨成一定细度的粉末，添加适量化工原料作激发剂，组成具有高度火山灰活性的优质掺合料，用于在配制混凝土——特别是高强混凝土和高性能混凝土中替代部分水泥，同时使混凝土的强度、耐久性等性能提高。
主要技术内容指标如下：
1.主要原料珍珠岩类酸性火山岩：化学成分SiO2≥70％，玻璃质结构或火山灰结构，块状构造，因含微小气孔而比重较小。
2.珍珠岩粉制备工艺：干式研磨法。
3.掺合料主要由珍珠岩粉和少量激发剂组成，其中激发剂含量＜5％。
(1)珍珠岩粉细度宜为80μm方孔筛余量≤10％，以＜5％最佳。
(2)激发剂由水玻璃、氢氧化钠、碳酸氢钙、石膏等配比混合而成，它们之间的配比(WT)范围为1∶0～0.3∶0～0.8∶0～2，且氢氧化钠、碳酸氢钙、石膏三者含量不能同时为零。
4.掺合料之使用：
(1)掺量：在高强混凝土和高性能混凝土中该掺合料等量替代525#或更高标号水泥可高达40％，其中以10～20％等量替代水泥所获得混凝土增强效果最佳。如果采用超量替代法或在普通混凝土中，该掺合料替代水泥量可更大。
(2)用法：与水泥相同。
以下结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
珍珠岩产地：江西省金溪县浒湾镇；珍珠岩特征：红色，玻璃质结构，含有不等量之斑晶或雏晶，是一种火山喷发熔岩，其化学成分(WT％)为：SiO2(76.89)；Al2O3(10.51)；Fe2O3(2.48)；K2O(8.25)；Na2O(0.80)；CaO(0.12)。
珍珠岩粉掺合料：由珍珠岩粉∶激发剂＝98∶2组成；其中珍珠岩粉细度为80μm方孔水筛余量2.2％；激发剂配比为水玻璃∶碳酸氢钙∶石膏＝1∶0.6∶0.2。
珍珠岩粉掺合料在高性能混凝土中应用：掺合料替代水泥15％时，混凝土工作度大大提高，早期抗压强度(3天)接近，而晚期(28天)和后期(91天)抗压强度分别提高26％和33％。见下表：
                                       混凝土配合比及性能表
                    材料用量(kg/m3)      工作度(cm)         抗压强度(Mpa)
525#R型水  泥 掺合料 中砂 石灰岩碎石  水 FDN 塌落度  扩散度  3天  28天  91天
500  0  560  1206  150  5  18.5  38.0  51.2  61.6  62.5
425  75  560  1206  150  5  25.5  50.0  50.1  77.4  83.8
本发明方案具有以下优点：
1.该技术制造的掺合料可在混凝土中作为水泥替代物，从而降低混凝土成本可达20～30％，同时可提高混凝土强度约10～15％，并增强混凝土耐久性。
2.该技术开发一种天然资源的优质活性矿物掺合料，为高强混凝土和高性能混凝土必不可少的原材料选择增添了品种。为更广泛地开发应用优质活性矿物掺合料及促进高强混凝土和高性能混凝土的发展树立了典范。
3.与被替代物水泥相比较，这种掺合料的技术生产工艺简单，工厂投资少，能量和资源消耗小，制造成本低，对环境的污染及危害小，是典型的“绿色”建材，具有明显的经济效益和社会效益。

Claims (3)

1、一种珍珠岩混凝土掺合料，其特征在于：珍珠岩粉和激发剂组成，其中激发剂含量为：2-5％，激发剂由水玻璃、氢氧化钠、碳酸氢钙、石膏配比混合而成，它们之间的配比(WT)范围为：1∶0-0.3∶0-0.8∶0-0.2，且氢氧化钠、碳酸氢钙、石膏三者含量不能同时为零。
2、根据权利要求1所述的珍珠岩混凝土掺合料，其其特征木在于：珍珠岩粉细度宜为80μm方孔筛余量≤10%。
3、根据权利要求1或2所述的珍珠岩混凝土掺合料，其特征在于：用作高强或高性能混凝土的掺合料。
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