一种高抗冻粉煤灰水泥及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高抗冻粉煤灰水泥及其制备方法，属于特种建筑材料技术领域。该水泥按照重量份计包括：硅酸盐水泥熟料50

【技术实现步骤摘要】
一种高抗冻粉煤灰水泥及其制备方法


[0001]本专利技术属于特种建筑材料
，具体地，涉及一种高抗冻粉煤灰水泥及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土是使用最为广泛的建筑材料，自二十世纪以来得到了广泛的应用和发展。随着施工水平的日益提升和材料生产技术、设备的进步，混凝土经历了从大流动型混凝土、塑性混凝土、半干硬和干硬混凝土、高流态混凝土到绿色高性能混凝土的发展历程。提高混凝土耐久性是现代混凝土可持续发展战略的主要措施之一，越来越受到学术界关注。在寒冷地区，混凝土的耐久性降低常与其受冻有关。
[0003]当混凝土暴露于低温环境时，孔隙中存在的水会根据所在孔的尺寸大小在不同温度下依次冻结或过冷，冻结水体积膨胀或过冷水迁移会在混凝土内部引起各种压力破坏。在低温下浇筑混凝土，混凝土中存在的大量的游离水，游离水冻结而发生较大的体积膨胀，产生冻胀应力，混凝土因此而发生结构破坏、耐久性也会受到严重影响。
[0004]目前对于混凝土的抗冻措施的主流方法是向水泥中掺加一定量的抗冻剂，主要为盐类化合物，其溶解在水中产生大量的离子，降低水的冰点，使得水保持液态，但是，在低温下，水化反应缓慢，混凝土浇筑后处于静置状态，在重力作用下，游离水易汇集，造成水化不均，此外，当温度低于冰点后易形成连续膨胀冰层，对混凝土强度影响严重。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种高抗冻粉煤灰水泥及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种高抗冻粉煤灰水泥，按照重量份计包括：硅酸盐水泥熟料50
‑
80份、粉煤灰细骨料20
‑
30份、玄武岩纤维0.45
‑
0.65份、防冻剂3.6
‑
4.2份和粉煤灰激发剂6
‑
10份；
[0008]进一步地，粉煤灰细骨料的活性指数≥70，D90≤80μm。
[0009]所述防冻剂由以下方法制备：
[0010]步骤A1：取氯化钠溶液用盐酸调节pH值制成酸化液，加入海泡石粉搅拌混合后，静置18
‑
26h，酸性氯化钠溶液对海泡石的孔隙溶蚀和置换，使得海泡石的孔隙进一步扩大，过滤取滤饼，先静置沥干，之后转入煅烧炉内，在320
‑
380℃煅烧3
‑
5h，对煅烧产物干磨，筛分出粒径为100
‑
325目的粉料，制成海泡石载体；
[0011]进一步地，酸化液pH值为4.5
‑
5.5，酸化液中氯化钠的质量分数为7.6
‑
8.8％，该环境设置下，海泡石的孔隙溶蚀和置换均匀且易控制，制成的海泡石载体保持适中的机械强度。
[0012]进一步地，海泡石粉和酸化液的固液比为1:6.5
‑
8.5。
[0013]步骤A2：将海泡石载体和饱和氯化钙溶液搅拌混合，海泡石载体吸入氯化钙溶液
膨胀，制成复合泥浆，取氨水和乙醇溶液投加到搅拌釜中混合制成封孔液，将封孔液升温至40
‑
50℃，高速搅拌状态下将复合泥浆通过喷丝板挤入封孔液内保温搅拌1
‑
2h，海泡石载体中吸入的氯化钙在乙醇和氨水的作用下生成络合物，进而将氯化钙封装在海泡石的孔隙内，之后加入KH550混合，静置12h，压滤取滤饼，先在120℃的热风箱内干燥1h，之后转入焙煅烧炉内，在260℃下保温煅烧2h，使得络合物充分失去，析出氯化钙，再转入打散机内分散，制成防冻剂。
[0014]进一步地，复合泥浆中的含固量为37
‑
42％，该状态下，海泡石载体充分吸入氯化钙溶液，呈现可流动膏状，后利于在封孔液内分散。
[0015]进一步地，封孔液中氨水的摩尔浓度为1.7
‑
2.3mol/L，乙醇的摩尔浓度为0.9
‑
1.5mol/L。
[0016]进一步地，复合泥浆和封孔液的用量比为1g：1.5
‑
1.8mL。
[0017]进一步地，粉煤灰激发剂由超细粉煤灰、脱硫石膏粉、生石灰和硅粉混合而成。
[0018]进一步地，超细粉煤灰由工业粉煤灰高速粉碎而成，其D90≤20μm，将粉煤灰中的复合玻璃微珠充分打碎，提高粉煤灰的活性。
[0019]进一步地，粉煤灰激发剂的钙硅比为1.9
‑
2.4。
[0020]一种高抗冻粉煤灰水泥的制备方法为：将硅酸盐水泥熟料、粉煤灰细骨料、玄武岩纤维、防冻剂和粉煤灰激发剂置于气流混粉机中混合均匀。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术在水泥中混入一种防冻剂，其由海泡石为基体，利用酸性氯化钠溶液对海泡石的孔隙溶蚀和置换，经过煅烧制成高孔隙率和高孔隙容积的载体，之后置于饱和氯化钙溶液充分吸水，向孔隙中吸入氯化钙溶液，其在乙醇和氨水的作用下生成络合物，将氯化钙一络合物的形式封装在海泡石的孔隙内，通过煅烧在孔隙中析出氯化钙；该防冻剂在使用过程中，首先，海泡石基体从混凝土混合料中吸水，自身轻微膨胀，吸入的水溶解氯化钙，并由于膨胀作用和水化作用，海泡石逐渐释放出含有氯化钙的水分，氯化钙降低冰点，延长水化时间，相较于在混凝土配合料中直接添加氯化钙，本专利技术中氯化钙缓慢释放，避免浇筑养护过程中大量泌水汇集，达到冰点时形成连续的冰膨胀层，同时，海泡石析出水分后，其周围充分水化，形成强度较高的C
‑
S
‑
H强化层，海泡石随着水分析出，体积发生微小收缩，在海泡石和强化层之间形成微气孔，其进一步阻碍连续的冰晶产生，大大降低冻胀应力，从而达到高抗冻作用。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]本实施例制备一种防冻剂，具体实施过程如下：
[0026]步骤1：取氯化钠、盐酸和水配置成酸化液，控制酸化液的pH值为4.5，氯化钠的质量分数为7.6％；
[0027]步骤2：取工业用海泡石粉和酸化液按照固液比为1:6.5投加到混料釜中，以600rpm搅拌混合15min，之后静置18h；
[0028]步骤3：抽出静置后混合液的上清液，对下层过滤，取滤饼静置沥干2h，之后转入煅烧炉内，在380℃煅烧3h，煅烧产物冷却后干法研磨，筛分出粒径为100
‑
325目的粉料，制成海泡石载体；
[0029]步骤4：室温下配置饱和氯化钙溶液，并将其加入海泡石载体中搅拌混合，控制含固量为42％，制成复合泥浆；
[0030]步骤5：取工业氨水和乙醇加入水调节氨水的摩尔浓度为1.7mol/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗冻粉煤灰水泥，其特征在于，按照重量份计包括如下原料：硅酸盐水泥熟料50
‑
80份、粉煤灰细骨料20
‑
30份、玄武岩纤维0.45
‑
0.65份、防冻剂3.6
‑
4.2份和粉煤灰激发剂6
‑
10份；所述防冻剂由以下方法制备：步骤A1：取氯化钠溶液用盐酸调节pH值制成酸化液，加入海泡石粉搅拌混合后，静置18
‑
26h，之后过滤取滤饼沥干，在320
‑
380℃煅烧3
‑
5h，对煅烧产物干磨，筛分出粒径为100
‑
325目的粉料，制成海泡石载体；步骤A2：将海泡石载体和饱和氯化钙溶液混合，制成复合泥浆，取氨水和乙醇溶液投加到搅拌釜中混合制成封孔液，将封孔液升温至40
‑
50℃，搅拌状态下将复合泥浆通过喷丝板挤入封孔液内保温搅拌1
‑
2h，之后加入KH550混合，静置12h，压滤取滤饼，先在120℃的热风箱内干燥1h，之后在260℃下保温煅烧2h，最后打散制成防冻剂。2.根据权利要求1所述的一种高抗冻粉煤灰水泥，其特征在于，酸化液...

【专利技术属性】
技术研发人员：季汉琪，
申请(专利权)人：江苏隆昌混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：