一种低碳高强微膨胀灌浆料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低碳高强微膨胀灌浆料及其制备方法，所述低碳高强微膨胀灌浆料，以重量百分比计，包括以下组分：超细矿渣32

【技术实现步骤摘要】
一种低碳高强微膨胀灌浆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体而言，涉及一种低碳高强微膨胀灌浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着建筑工业化的持续推进，具有“高效、绿色、环保、抗震”等优点的装配式构件在未来城市建设领域具有广阔的发展前景。目前，装配式构件的连接广泛采用钢筋套筒连接技术，并通过灌浆料将套筒和预留钢筋牢固地粘结成整体。灌浆料是以高强度材料作为骨料，以水泥作为胶凝材料，辅以高流态、微膨胀、防离析等功能型外加剂配制而成，具有自流性好、高强、微膨胀等性能。在施工现场加入一定量的水，搅拌均匀即可使用。
[0003]为了满足性能要求，灌浆料的水泥用量通常较大，不符合低碳建材的可持续发展理念。碱激发胶凝体系，即以矿渣、粉煤灰等固体废弃物为胶凝材料，辅以合适的碱性激发剂，基于硅铝氧结构的解聚
‑
再聚合过程实现凝结硬化的材料体系，因其原材料和制备过程的低碳性受到广泛的关注。
[0004]但是，常用的碱性激发剂如氢氧化钠和水玻璃等在制备过程的碳排放很高，而且在使用过程中存在很大的安全隐患；此外，常见的碱激发胶凝体系存在干燥收缩大、易开裂、后期力学性能倒缩等缺陷，这极大的限制了碱性激发剂作为灌浆料推广使用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种低碳高强微膨胀灌浆料及其制备方法，以解决现有灌浆料碳排放量大的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的:
[0007]一种低碳高强微膨胀灌浆料，以重量百分比计，包括以下组分：超细矿渣32
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40％、电石渣4
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12％、再生细骨料16
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24％、碱性激发剂14
‑
18％、表面活性剂3
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5％、拌合水14
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17％。
[0008]在上述技术方案中，可选地，所述超细矿渣中值粒径3
‑
8μm。
[0009]在上述技术方案中，可选地，所述再生细骨料的中值粒径1.4
‑
3.6mm。
[0010]在上述技术方案中，可选地，所述碱性激发剂，以重量百分比计，包括以下组分：冷凝废渣30
‑
40％、蒸馏废渣60
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70％。
[0011]在上述技术方案中，可选地，所述表面活性剂，以重量百分比计，包括以下组分：聚羧酸减水剂80
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90％、三乙醇胺5
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10％、葡萄糖胺5
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10％。
[0012]本专利技术另一目的在于提供一种上述所述的低碳高强微膨胀灌浆料的制备方法，包括如下步骤：将超细矿渣、电石渣以及再生细骨料干混，加入预溶解碱性激发剂的温水和表面活性剂，混合均匀。
[0013]在上述技术方案中，可选地，所述再生细骨料在6000ppm浓度CO2环境下持续碳化72h。
[0014]在上述技术方案中，可选地，所述解碱性激发剂的制备方法包括：将元明粉生产过程中的冷凝废渣和纯碱生产过程中的蒸馏废渣混合，在150℃下干燥16h，得到所述解碱性激发剂。
[0015]在上述技术方案中，可选地，所述表面活性剂的制备方法包括：将聚羧酸减水剂、三乙醇胺、葡萄糖胺在80℃下搅拌15h，得到所述表面活性剂。
[0016]相对于现有技术，本专利技术提供的低碳高强微膨胀灌浆料及其制备方法，具有以下优势：
[0017](1)本专利技术以化工产业废渣代替传统碱激发剂，以再生细骨料代替天然细骨料，使得材料体系固体废弃物利用率达到100％，显著降低材料生产制造的成本和碳排放量，突破碱激发胶凝体系作为灌浆料使用的技术瓶颈，符合绿色建材可持续发展理念。
[0018](2)本专利技术基于超细矿渣的高物理水化活性、化工产业废渣的碱性活化以及三乙醇胺的长效促溶，实现灌浆料的高强；基于化工产业废渣中大量的硫酸根，定向诱导生成具有膨胀性的钙矾石，消除材料碱激发过程中的剧烈收缩，实现灌浆料的微膨胀；灌浆料的初始流动度在300
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340mm，28d抗压强度在85
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100MPa，28d自由收缩率1.03％
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1.57％。
[0019](3)本专利技术制备工艺简单，环境友好，适宜大规模推广。
具体实施方式
[0020]以下结合具体实施方式对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语均属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义。
[0021]在本专利技术实施例中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品；在本专利技术实施例中，若未具体指明，所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。
[0023]本专利技术提供了一种低碳高强微膨胀灌浆料，以重量百分比计，包括以下组分：超细矿渣32
‑
40％、电石渣4
‑
12％、再生细骨料16
‑
24％、碱性激发剂14
‑
18％、表面活性剂3
‑
5％、拌合水14
‑
17％。
[0024]其中，超细矿渣中值粒径3
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8μm。本专利技术采用超细矿渣作为碱激发的前驱体，超细矿渣的粒度区间直接决定了其火山灰活性，矿粉粒度越小，火山灰活性越高；但矿粉粒度过细会导致其需水量呈几何式增长，本专利技术实验论证，当超细矿渣的中值粒径在3
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8μm时，其反应活性很高且需水量不会骤增。
[0025]进一步地，再生细骨料的中值粒径1.4
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3.6mm；碱性激发剂，以重量百分比计，包括以下组分：冷凝废渣30
‑
40％、蒸馏废渣60
‑
70％；表面活性剂，以重量百分比计，包括以下组分：聚羧酸减水剂80
‑
90％、三乙醇胺5
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10％、葡萄糖胺5
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10％。
[0026]本专利技术以化工产业废渣代替传统碱激发剂，以再生细骨料代替天然细骨料，使得材料体系固体废弃物利用率达到100％，显著降低材料生产制造的成本和碳排放量，生产过程碳排放在256
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320kg/t，符合绿色建材可持续发展理念。
[0027]本专利技术另一实施例提供一种上述的低碳高强微膨胀灌浆料的制备方法，包括如下步骤：
[0028]将超细矿渣、电石渣以及再生细骨料干混，加入预溶解碱性激发剂的温水和表面活性剂，混合均匀。
[0029]具体地，再生细骨料在6000ppm浓度CO2环境下持续碳化72h，中值粒径为1.4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低碳高强微膨胀灌浆料，其特征在于，以重量百分比计，包括以下组分：超细矿渣32
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40％、电石渣4
‑
12％、再生细骨料16
‑
24％、碱性激发剂14
‑
18％、表面活性剂3
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5％、拌合水14
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17％。2.根据权利要求1所述的低碳高强微膨胀灌浆料，其特征在于，所述超细矿渣的中值粒径3
‑
8μm。3.根据权利要求2所述的低碳高强微膨胀灌浆料，其特征在于，所述再生细骨料的中值粒径1.4
‑
3.6mm。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的低碳高强微膨胀灌浆料，其特征在于，所述碱性激发剂，以重量百分比计，包括以下组分：冷凝废渣30
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40％、蒸馏废渣60
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70％。5.根据权利要求4所述的低碳高...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭洪波，张俊杰，聂康峻，古先粤，蹇守卫，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：