高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土及制备方法技术

本发明专利技术涉及水泥材料技术领域，具体公开了一种高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土及制备方法。所述混凝土的制备方法包括：a1.对生物质灰进行二次煅烧；a2.制备改性后的生物质灰及乳胶粉混合物；a3.制备减水剂稀释溶液；a4.将各物料混合并拌和均匀。本发明专利技术通过掺加超细复合矿物掺和料以及通过乳胶粉对生物质灰进行改性，一方面利用超细复合矿物掺和料的微级配效应，改善生物质灰混凝土需水量大的问题；另一方面利用超细复合矿物掺和料的火山灰效应以及乳胶粉和生物质灰的协同作用，改善生物质灰掺入后由于其自身的纤维状颗粒导致的混凝土结构疏松、耐久性差的问题。耐久性差的问题。耐久性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土及制备方法


[0001]本专利技术涉及水泥材料领域，具体提供一种高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土及制备方法。

技术介绍

[0002]生物质灰作为一种低碳可再生材料，得到广泛关注。生物质灰的原材料一般为农作物秸秆、稻壳、落叶、树根、树皮等，低温焚烧下的生物质灰中含有一些类似于粉煤灰的物相和化学组成，具有很好的微集料填充效应以及火山灰效应；生物质灰同矿物掺和料一样具有潜在胶凝特性，通过一定的手段可以进行硬化，形成具有一定性能的混凝土胶结料，以此可以取代粉煤灰和高炉矿渣，具有广泛的价值潜力。
[0003]目前，生物质灰在材料领域的应用已经取得了一些进展，主要应用于建筑材料领域及道路材料领域上。生物质灰渣可复掺一定的矿物掺和料，例如石灰、粉煤灰等制备水泥基材料，或者经研磨处理后直接代替部分水泥制备建筑砌块；生物质灰可对基础道面材料进行改性，使其具备更优良的性能。然而，生物质灰的使用仍然存在两方面的问题，一是由于生物质灰自身颗粒表面粗糙多孔的物理性质，加入后会使体系的孔隙率增加，降低水泥基材料结构致密度，影响混凝土耐久性；二是生物质灰的加入提高水泥基材料的需水量，导致混凝土工作性下降，强度降低。刘勇等人在《生物质灰对水泥硬化浆体抗压强度影响的试验研究》中利用生物质灰制备水泥砂浆，相同掺量下，生物质灰渣
‑
水泥砂浆强度小于基准组，硬化后的水泥砂浆疏松多孔；蔡军等人在《复掺钢渣－稻壳灰复合胶凝材料性能初步探究》中利用钢渣与研磨后的稻壳灰制备水泥砂浆，发现浆体流动性变差，抗压强度改善不明显。
[0004]抗冻性是混凝土材料非常重要的性能指标之一。混凝土在低温冰冻地区时，结构受到内部自由水的冻融循环破坏，会引起混凝土表面剥蚀以及力学性能下降。对于干硬性道面混凝土来说，抗冻性能尤为重要，道路的修补不仅消耗大量人力及彩力，也会对社会生产生活工作产生影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术是针对上述现有技术的不足，利用不同的矿物掺和料进行复合及超细化；对生物质灰进行改性，并通过调节生物质灰及超细复合矿物掺和料配比，提供一种工作性能、力学性能及抗冻性能优异的高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土，其原料包括水泥、超细复合矿物掺和料、生物质灰、乳胶粉、骨料、减水剂、水，
[0007]其制备方法包括：
[0008]a1.对生物质灰进行二次煅烧；
[0009]a2.将煅烧后的生物质灰、乳胶粉与适量水混合并搅拌均匀，然后进行超声分散，
除去分散液中的水分，得到改性后的生物质灰及乳胶粉混合物；
[0010]a3.将减水剂与适量水混合，得到减水剂稀释溶液；
[0011]a4.将水泥、超细复合矿物掺和料、改性后的生物质灰及乳胶粉混合物、骨料、减水剂稀释溶液、余量水混合，并拌和均匀，得到高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土。
[0012]作为优选，步骤a1对生物质灰进行二次煅烧包括：
[0013]a11.在200
‑
400℃下对烘干后的生物质灰进行第一次煅烧处理，煅烧温度进一步优选为250
‑
350℃，煅烧时间优选为1
‑
3h，进一步优选为2
‑
3h；
[0014]a12.第一次煅烧处理后急冷，并在600
‑
800℃下进行第二次煅烧处理，煅烧温度进一步优选为600
‑
700℃，煅烧时间优选为4
‑
6h，进一步优选为5
‑
6h。
[0015]作为优选，对生物质灰进行第一次煅烧处理前，可以先在100
‑
150℃下对生物质灰进行烘干处理，烘干温度进一步优选为100
‑
120℃。
[0016]作为优选，可以对第二次煅烧处理后的生物质灰进行研磨，研磨时间为20
‑
40min，进一步优选为20
‑
30min。
[0017]作为优选，煅烧后的生物质灰与乳胶粉的质量比为(40
‑
100):(0.3
‑
2.0)，进一步优选为(50
‑
90):(0.5
‑
1.5)。
[0018]所述乳胶粉可以是VAE胶粉、Vac胶粉、PVac胶粉，优选为VAE胶粉。
[0019]作为优选，超声分散的功率为400W
‑
600W，进一步优选为450W
‑
550W；超声分散处理20
‑
40min，进一步优选为25
‑
35min。
[0020]作为优选，生物质灰和乳胶粉分散液经抽滤、干燥，得到改性后的生物质灰及乳胶粉混合物。干燥温度优选为85
‑
95℃。
[0021]作为优选，所述超细复合矿物掺和料由两种或两种以上的矿物掺和，经干燥、超细化粉磨处理得到，所述矿物为粉煤灰、矿渣、煤矸石、粘土砖或低碱赤泥。
[0022]作为优选，掺和后的矿物混合物在85
‑
95℃下进行干燥处理,干燥温度进一步优选为85
‑
90℃。
[0023]作为优选，粉磨后的复合矿物掺和料比表面积为700
‑
800kg/m2。
[0024]作为优选，本专利技术高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土各原料的重量配比为：
[0025][0026]各原料的重量配比进一步优选为：
[0027][0028]作为优选，所述骨料由粗骨料、细骨料组成，粗骨料、细骨料的质量比为(1.5
‑
2.5):1，进一步优选为(1.9
‑
2.1):1。所述粗骨料包括5
‑
20mm和/或20
‑
40mm两种级配的机制碎石，细骨料为细度模数为2.8
‑
3.0的河砂。
[0029]所述减水剂可采用聚羧酸系高效减水剂、萘系高效减水剂、HBS脂肪族高效减水剂，优选为聚羧酸减水剂。
[0030]本专利技术进一步的技术任务是提供上述高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土的制备方法，包括如下步骤：
[0031]a1.对生物质灰进行二次煅烧；
[0032]a2.将煅烧后的生物质灰、乳胶粉与适量水混合并搅拌均匀，然后进行超声分散，除去分散液中的水分，得到改性后的生物质灰及乳胶粉混合物；
[0033]a3.将减水剂与适量水混合，得到减水剂稀释溶液；
[0034]a4.将水泥、超细复合矿物掺和料、改性后的生物质灰及乳胶粉混合物、骨料、减水剂稀释溶液、余量水混合，并拌和均匀，得到高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土。
[0035]本专利技术的高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土利用经超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土，其特征在于，其原料包括水泥、超细复合矿物掺和料、生物质灰、乳胶粉、骨料、减水剂、水，其制备方法包括：a1.对生物质灰进行二次煅烧；a2.将煅烧后的生物质灰、乳胶粉与适量水混合并搅拌均匀，然后进行超声分散，除去分散液中的水分，得到改性后的生物质灰及乳胶粉混合物；a3.将减水剂与适量水混合，得到减水剂稀释溶液；a4.将水泥、超细复合矿物掺和料、改性后的生物质灰及乳胶粉混合物、骨料、减水剂稀释溶液、余量水混合，并拌和均匀，得到高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土。2.根据权利要求1所述的高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土，其特征在于，对生物质灰进行二次煅烧包括：a11.在200
‑
400℃下对烘干后的生物质灰进行第一次煅烧处理；a12.第一次煅烧处理后急冷，并在600
‑
800℃下进行第二次煅烧处理。3.根据权利要求2所述的高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土，其特征在于，对生物质灰进行第一次煅烧处理前，先在100
‑
150℃下对生物质灰进行烘干处理。4.根据权利要求3所述的高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土，其特征在于，对第二次煅烧处理后的生物质灰进行研磨，研磨时间为20
‑
40min。5.根据权利要求1、2、3或4所述的高抗折生物质灰改性超细粉干硬性道面混凝土，其特征在于，煅烧后的生物质灰与乳胶粉的质量比为(40
‑
100):(0.3
‑
2.0)。6.根据权利要求1、2、3或4所述的高抗折生物质灰改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：房海波，宗红亚，潘玉珀，杨扬，申庆赟，赵越，李琴飞，
申请(专利权)人：济南大学北京金港场道工程建设有限公司，
类型：发明
国别省市：