一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料及混凝土制造技术

本发明专利技术提供一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料，其特征在于，按照重量百分比所述混凝土矿物掺合料包括煅烧高岭土尾矿40~70%，石灰石粉20~50%，石膏0~10%，熟石灰0~5%，保水剂0~0.02%及早强剂0~0.5%。该矿物掺合料使用了大量堆积的高岭土尾矿，与广泛存在的石灰石为原料，配合其他外加剂，生产工艺简单，成本低廉，节能环保。该矿物掺合料能够有效的提高混凝土早期抵抗氯离子渗透的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料及混凝土
本专利技术属于建筑材料领域，尤其涉及一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料及混凝土。
技术介绍
钢筋混凝土中钢筋的引入提高了混凝土的力学性能，在工程建筑领域中有着广泛的应用。钢筋在混凝土碱性条件会在钢筋表面产生一层钝化膜，这使得钢筋混凝土中的钢筋，有着较好的抗锈蚀性能。但氯离子的存在能够破坏钢筋钝化膜的结构，使得钢筋易于发生电化学腐蚀，从而强度下降导致钢筋失效。同时钢筋锈蚀时会产生膨胀，最终导致构件失效，造成极大的经济损失。混凝土中的氯离子来源主要分为两个方面，一方面是在混凝土拌合时各种原料中引入的氯离子，如外加剂、砂石、拌和用水中含有的氯离子等，但这些原料中氯离子含量一般符合规范要求，氯离子含量较低。另一方面是自然环境中的氯离子在氯离子浓度差的驱使下，通过混凝土中细小的孔隙逐渐渗透进入到混凝土内部。氯离子引起的侵蚀现象与混凝土孔隙分布、密实性、工程质量、设计保护层厚度等多方面因素有关。为了改善混凝土的耐久性一般会选择使用部分矿物外加剂来改善混凝土的耐久性能。优质的矿物掺合料已经成为拌制高性能混凝土不可缺少的一部分。高性能混凝土主要的矿物掺合料有矿粉和粉煤灰。但随着国家对高污染企业的限制、处理工艺的改变等。局部地区粉煤灰、矿粉等资源紧缺，急需新型高性能混凝土矿用外加剂。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题提供一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料及混凝土。该矿物掺合料使用了大量堆积的高岭土尾矿，与广泛存在的石灰石为原料，配合其他外加剂，生产工艺简单，成本低廉，节能环保。该矿物掺合料能够有效的提高混凝土早期抵抗氯离子渗透的能力。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料，按照重量百分比所述混凝土矿物掺合料包括煅烧高岭土尾矿40～70％，石灰石粉20～50％，石膏0～10％，熟石灰0～5％，保水剂0～0.02％及早强剂0～0.5％。优选地，煅烧高岭土尾矿的制备方法为：将高岭土尾矿于750-850℃下煅烧完全，冷却后，加入占尾矿质量分数0.05-0.2％的助磨剂，粉磨成煅烧高岭土尾矿粉料。优选地，所述助磨剂为链烷醇胺系。优选地，所述助磨剂为三异丙醇胺或二乙醇单异丙醇胺中的一种或两种。优选地，粉磨时将助磨剂与无水乙醇按照体积比为1:3-1:1稀释成溶液使用，粉磨时间为20-40min。优选地，所述煅烧高岭土尾矿为比表面积大于500m2/kg的煅烧高岭土尾矿粉料。优选地，所述保水剂为改性淀粉。优选地，所述早强剂包括芒硝。优选地，所述矿物掺合料中石灰石粉的比表面积大于520m2/kg。优选地，煅烧高岭土尾矿中二氧化硅含量小于60％，氧化铝含量大于30％。一种混凝土，所述混凝土包括胶凝材料，其特征在于，还包括所述的混凝土矿物掺合料，所述混凝土矿物掺合料的掺量占所述混凝土矿物掺合料和胶凝材料两者总质量的30％～60％。本专利技术的石灰石粉在与高岭土煅烧尾矿复掺后，部分石灰石粉能与煅烧尾矿中高活性的铝相反应生成碳铝酸盐，改善混凝土的孔隙结构。同时在高氯离子浓度的条件下，碳铝酸盐会发生转化将自由的氯离子以F盐的形式固定下来，降低内部氯离子含量。将煅烧尾矿与石灰石粉复合作为矿物掺合料利用，一方面能够解决粉煤灰、矿粉资源紧缺的问题。另一方面也能处理大量存在的高岭土尾矿，还能提高钢筋混凝土的耐久性，有着显著的经济价值和环境价值。同时，所用的熟石灰主要作为激发剂使用，在早期就能发生火山灰反应产生较多的水化产物，使混凝土结构在早期就更为密实。同时，在合适的氢氧化钙掺量下，煅烧尾矿中的活性铝能充分与混凝土中的自由氯离子反应生成F盐类产物，从而降低混凝土中自由氯离子含量，提高混凝土抵抗氯离子侵蚀的能力。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：本专利技术主要涉及的矿物掺和料能够增强混凝土抗氯离子渗透的能力，增大氯离子渗透扩散的阻力，阻止氯离子在混凝土结构中进一步扩散，以提高钢筋混凝土的耐久性能。此矿物掺合料的掺量应为混凝土胶材总重量的30％～60％，不仅可以降低水泥的使用量节约成本，有效地利用尾矿资源保护环境，降低混凝土水化热减少裂纹的产生，而且可以发挥煅烧高岭土尾矿较好的火山灰效应填补孔隙，且有一定的氯离子固化效果，所配置的混凝土具有优良的抵抗氯离子侵蚀的效果，从而大幅提高钢筋混凝土的耐久性。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面通过实施例详述本专利技术。以下所有实施例涉及物料的厂家及型号如下所示：煅烧高岭土尾矿:比表面积500～600m2/kg，广东茂名高岭科技有限公司。矿粉:S95级，比表面积450～500m2/kg，广州信佳化工。粉煤灰:二级灰，广东国华台山电厂。水泥:标号为PⅡ42.5R的水泥，华润水泥。实施例1本实施例提供一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料，按照重量百分比所述混凝土矿物掺合料包括煅烧高岭土尾矿63％，石灰石粉32％，石膏2.69％，熟石灰2％，改性淀粉0.01％及芒硝0.3％。在搅拌机中混合均匀后得到混凝土矿物掺合料L1。本实施例中，煅烧高岭土尾矿的制备方法为：将高岭土尾矿于750-850℃下煅烧完全，冷却后，加入占尾矿质量分数0.05-0.2％的助磨剂，粉磨成煅烧高岭土尾矿粉料，比表面积大于500m2/kg。粉磨时将助磨剂与无水乙醇按照体积比为1:3-1:1稀释成溶液使用，粉磨时间为20-40min。所述助磨剂为链烷醇胺系。在本实施例中，所述助磨剂为三异丙醇胺或二乙醇单异丙醇胺中的一种或两种。在本实施例中，石灰石粉的比表面积大于520m2/kg。在本实施例中，煅烧高岭土尾矿中二氧化硅含量小于60％，氧化铝含量大于30％。实施例2本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，按照重量百分比所述混凝土矿物掺合料包括煅烧高岭土尾矿50％，石灰石粉45％，石膏4.38％，熟石灰0.5％，改性淀粉0.02％及芒硝0.1％。在搅拌机中混合均匀后得到混凝土矿物掺合料L2。实施例3本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，按照重量百分比所述混凝土矿物掺合料包括煅烧高岭土尾矿65％，石灰石粉25％，石膏4.49％，熟石灰5％，改性淀粉0.01％及芒硝0.5％。在搅拌机中混合均匀后得到混凝土矿物掺合料L3。配置混凝土使用的原料有水泥，上述矿物掺合料L1至L3，以及用来作为对比的粉煤灰和矿粉。细骨料采用的是模数为2.5的河砂，粗骨料采用的是5-25mm连续级配碎石，水为自来水。具体配合比列入表1。使用的减水剂是固含量为20％的聚羧酸高效减水剂。混凝土抗氯离子侵蚀实验，参照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料，其特征在于，按照重量百分比所述混凝土矿物掺合料包括煅烧高岭土尾矿40~70%，石灰石粉20~50%，石膏0~10%，熟石灰0~5%，保水剂0~0.02%及早强剂0~0.5%。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料，其特征在于，按照重量百分比所述混凝土矿物掺合料包括煅烧高岭土尾矿40~70%，石灰石粉20~50%，石膏0~10%，熟石灰0~5%，保水剂0~0.02%及早强剂0~0.5%。


2.如权利要求1所述的混凝土矿物掺合料，其特征在于，煅烧高岭土尾矿的制备方法为：将高岭土尾矿于750-850℃下煅烧完全，冷却后，加入占尾矿质量分数0.05-0.2%的助磨剂，粉磨成煅烧高岭土尾矿粉料。


3.如权利要求1所述的混凝土矿物掺合料，其特征在于，所述助磨剂为链烷醇胺系。


4.如权利要求1所述的混凝土矿物掺合料，其特征在于，所述助磨剂为三异丙醇胺或二乙醇单异丙醇胺中的一种或两种。


5.如权利要求1所述的混凝土矿物掺合料，其特征在于，粉磨时将助磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄赟，任鹏飞，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42