一种增强抗碱化凝灰岩混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种增强抗碱化凝灰岩混凝土的制备方法，包括如下步骤：1)以水泥、凝灰岩粉、粉煤灰、矿粉、石灰石粉、砂、石和水为主要原料，将称取的原料拌合均匀，静置、拆模，得混凝土坯体；2)将所得混凝土坯体进行干燥、一次碳化蒸压养护；然后进行标准养护；3)将经步骤2)所得混凝土试件进行干燥、二次碳化蒸压养护，即得所述增强抗碱化凝灰岩混凝土。本发明专利技术在有效降低混凝土的外观泛碱问题的基础上，可同步提升所得混凝土的强度、提高耐久性能；同时可充分利用工业CO2废气，达到节能减排的目的；具有重要的经济和环境效益。有重要的经济和环境效益。

A kind of reinforced alkali resistant tuff concrete and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种增强抗碱化凝灰岩混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种增强抗碱化凝灰岩混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]众所周知，水泥是混凝土不可或缺的重要组成部分，控制混凝土生产成本是亟待解决的重要问题。
[0003]同时，在混凝土中的水泥掺量必须合理的控制，否则混凝土的外观会产生明显的泛碱等问题。目前，解决混凝土泛碱问题的主要方法是掺入大量品质较好的粉煤灰和矿粉等矿物掺合料代替水泥，但针对粉煤灰和矿粉来源质量较差等施工条件，对解决泛碱问题具有一定的技术难度，同时也会带来混凝土强度的损失等问题；此外，通过在混凝土表面涂覆防护剂也可一定程度上解决泛碱问题，但涉及的生产工艺复杂，不方便施工，同时会增加生产成本。如何有效解决混凝土泛碱现象与强度之间的矛盾是亟待解决的一个棘手问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要针对现有的混凝土为了达到高强或增强的目的，通常需要大掺量水泥进而导致混凝土泛碱等问题，提供一种增强抗碱化凝灰岩混凝土及其制备方法，在有效降低混凝土的外观泛碱问题的基础上，同步增进强度、提高耐久性能；同时可充分利用工业CO2等废气，达到节能减排的目的。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种增强抗碱化凝灰岩混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0007]1)以水泥、凝灰岩粉、粉煤灰、矿粉、石灰石粉、砂、石和水为主要原料，将称取的原料拌合均匀，静置、拆模，得混凝土坯体；
[0008]2)将所得混凝土坯体进行干燥、在二氧化碳气氛下进行一次蒸压养护；然后进行标准养护；
[0009]3)将经步骤2)所得混凝土试件进行干燥、在二氧化碳气氛下进行二次蒸压养护，即得所述增强抗碱化凝灰岩混凝土。
[0010]上述方案中，所述增强抗碱化凝灰岩混凝土中，各原料及其所占重量份数包括：水泥210～ 390份，凝灰岩粉20～70份，粉煤灰10～60份，矿粉10～20份，石灰石粉5～20份，砂子 780～850份，石子1000～1200份，水140～160份；外掺3.8～5.8份高性能聚羧酸减水剂。
[0011]优选的，所述增强抗碱化凝灰岩混凝土中，各矿物掺合料及其所占重量份数为：凝灰岩粉55～70份，粉煤灰50～60份，矿粉10～20份，石灰石粉10～20份。
[0012]上述方案中，步骤1)中所述静置温度为15～25℃，时间为1～2d。
[0013]上述方案中，步骤1)中所述干燥条件包括：在温度为40～60℃和相对湿度为20～30％的干燥箱中干燥12～24h。
[0014]上述方案中，所述一次蒸压养护条件包括：温度为30～50℃，CO2浓度为70～
90vol％，相对湿度90～95％，碳化时间为16～24h，气压0.3～0.6MPa。
[0015]上述方案中，所述标准养护步骤包括：温度为18～22℃，相对湿度为90～100％，养护26～ 27d。
[0016]上述方案中，步骤2)中所述干燥条件包括：在温度为40～50℃和相对湿度20～30％的干燥箱中干燥12～24h。
[0017]上述方案中，所述二次蒸压养护条件包括：温度为20～30℃，CO2浓度为90～99vol％(其浓度高于一次蒸压养护采用的CO2浓度)，相对湿度70～90％，碳化时间为8～12h，蒸压釜内气压0.3～0.5MPa。
[0018]上述方案中，所述蒸压养护步骤采用的CO2为水泥厂排放的CO2气体等工业废气。
[0019]上述方案中，所述水泥为P
·
O42.5普通硅酸盐水泥。
[0020]上述方案中，所述凝灰岩粉通过JO
‑
31
‑
4行星式球磨机在260～320r/min的转速条件下粉磨至其比表面积为380～420m2/kg而成。
[0021]上述方案中，所述凝灰岩粉中各组分及其所占质量百分比包括：SiO
2 50～70％，Al2O
3 20～ 30％，CaO 0～3％，MgO 0～1％，K2O 0～2％，Na2O 0～1％。
[0022]上述方案中，所述粉煤灰的比表面积为380～420m2/kg。
[0023]上述方案中，所述粉煤灰的化学组成及其所占质量百分比包括：SiO
2 25～45％，Al2O
3 30～ 40％，Fe2O
3 1～4％，CaO 1～3％，MgO 0～1％，K2O 0～1％，Na2O 0～1％，SO
3 0～1％，TiO
2 0～1％，残碳2～8％。
[0024]上述方案中，所述矿粉的比表面积为350～800m2/kg。
[0025]上述方案中，所述矿粉的化学组成及其所占质量百分比包括：SiO
2 20～40％，Al2O
3 15～ 20％，Fe2O
3 1～4％，CaO 32～50％，MgO 0～1％，K2O 0～1％，Na2O 0～1％，SO
3 0～1％， TiO
2 0～1％，残碳2～5％。
[0026]上述方案中，通过将石灰石置于JO
‑
31
‑
4型颚式破碎机破碎，然后将石灰石碎屑置于 YXQM
‑
4L行星式球磨机在260～320r/min的转速条件下，粉磨得比表面积为500～700m2/kg的石灰石粉。
[0027]上述方案中，所述砂为天然砂，细度模数2.3～3.0属于二区中砂。
[0028]上述方案中，所述石为卵石，其粒径为5～20mm。
[0029]上述方案中，所述高性能聚羧酸减水剂的固含为16～20％，减水率为25～40％。
[0030]本专利技术的原理为：
[0031]本专利技术以凝灰岩粉、粉煤灰、矿粉和钙质石灰石粉为原料组成的矿物掺合料部分替代水泥制备增强抗碱化凝灰岩混凝土，矿物掺合料的大量引入能够代替水泥，可以节约部分水泥，同时矿物掺合料能够与水泥水化生成的氢氧化钙发生二次水化反应，消耗混凝土体系中的碱，有利于降低混凝土的碱度，一定程度防止混凝土发生泛碱现象；
[0032]在混凝土成型后第一次引入CO2气氛中进行蒸压养护，能够与混凝土前期生成的硅酸钙、水化硅酸钙和氢氧化钙反应生成以球霞石、文石和方解石为主的碳酸钙和硅胶，同时反应生成的碳酸钙会嵌入水化硅酸钙中，形成互相缠绕的无定型硅酸钙碳氢化合物，提高内部体系的致密度，减少硅酸钙、水化硅酸钙和氢氧化钙等碱性物质的扩散；然后进行标准养护至一定龄期，并再次引入CO2气氛条件下进行二次蒸压养护，能够促进加强混凝土后期中品质较差的粉煤灰和矿粉等矿物掺合料发生二次水化反应生成的不稳定且键能结合
力较低的硅酸钙、水化硅酸钙和氢氧化钙等碱性物质得以消耗生成更多无定型硅酸钙碳氢化合物；经过水化后期进行的二次碳化养护的凝灰岩混凝土不仅外观无泛碱现象、力学性能进一步提升，而且抗氯离子侵蚀性能和抗碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强抗碱化凝灰岩混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)以水泥、凝灰岩粉、粉煤灰、矿粉、石灰石粉、砂、石和水为主要原料，将称取的原料拌合均匀，静置、拆模，得混凝土坯体；2)将所得混凝土坯体进行干燥、在二氧化碳气氛下进行一次蒸压养护；然后进行标准养护；3)将经步骤2)所得混凝土试件进行干燥、在二氧化碳气氛下进行二次蒸压养护，即得所述增强抗碱化凝灰岩混凝土。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述增强抗碱化凝灰岩混凝土中，各原料及其所占重量份数包括：水泥210～390份，凝灰岩粉20～70份，粉煤灰10～60份，矿粉10～20份，石灰石粉5～20份，砂子780～850份，石子1000～1200份，水140～160份，高性能聚羧酸减水剂3.8～5.8份。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述静置温度为15～25℃，时间为1～2d。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述干燥条件包括：温度40～60℃，相对湿度20～30％，时间12～24h。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马旭东，孟书灵，古龙龙，王军，岳彩虹，卢霄，韩世界，李宁，刘洋，
申请(专利权)人：中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：