【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路混凝土制备，具体涉及一种早强抗裂型道路混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、随着国家产业与能源结构的进一步调整，大力发展固废资源的有效化利用成为现如今的重要问题。为响应国家水泥混凝土行业高质量绿色发展战略，实现固废资源更加高效化利用，采用粉煤灰和矿粉等掺合料替代水泥熟料用于混凝土生产成为重大趋势。此外，大型跨海、跨河、跨轨道高架桥的桥墩桥台等重要部位为满足工程要求，需要具备凝结硬化快、早期强度高且后期强度不倒缩，化学与干燥收缩低等方面技术特性，往往使用高标号水泥熟料，高标号水泥熟料的生产相比于普通水泥熟料，其煅烧过程中会产生更多的二氧化碳，进而会对大气空气质量造成严重污染，为了解决这一问题，通常会采用粉煤灰、矿粉等辅助胶凝材料替代一部分高标号水泥熟料，从而减少高标号水泥熟料生产产生的碳排放量。研究表明，粉煤灰与矿粉按照一定比例混合后经过研磨制成的超细掺合料具有极佳的辅助胶凝的作用，但超细掺合料的活性释放非常困难。
3、目前，解决所述困难的常用手段是将粉煤灰与矿粉磨细至比表面积大于650m2/kg时，才能更加有效地替代水泥熟料作为胶凝材料投入工程应用。然而，研磨效率较低且成本较高，不利于固废资源化的高效化利用。除此之外，所述超细掺合料存在的早期强度较低、凝结硬化较慢的问题，难以实现大比例取代高标号水泥熟料的目的，导致超细掺合料的应用受
技术实现思路
1、针对上述的问题，本专利技术提供一种早强抗裂型道路混凝土及其制备方法，其采用的新型活性激发剂能够利用水泥水化提供的碱性条件激发诱导超细掺合料活性的显著释放，从而实现超细掺合料在道路混凝土中的应用。为实现上述目的，本专利技术公开如下所示的技术方案。
2、首先，本专利技术公开一种早强抗裂型道路混凝土，按重量份计，该混凝土的原料包括：水泥300～340份、超细掺合料60～100份、细骨料700～750份、粗骨料1000～1200份、减水剂1.8～2.2份、活性激发剂0.6～2份、拌合水144～176份。其中：所述活性激发剂由包括如下重量份的组分复合而成：硫酸铝钾60～80份、硫代硫酸盐20～30份、聚合硅酸铝铁50～60份、葡萄糖酸盐10～20份、松香酸盐5～10份、水180～210份。
3、进一步地，所述硫代硫酸盐包括：硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸钙等中的任意一种。在本专利技术中，所述硫代硫酸盐可电离出的碱金属离子可腐蚀破坏超细掺合料中惰性二氧化硅和氧化铝的分子结构再重组，实现超细掺合料的活性释放。
4、进一步地，所述葡萄糖酸盐包括：葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾、葡萄糖酸镁、葡萄糖酸锌等中的至少一种。在本专利技术中，利用所述葡萄糖酸盐的静电吸附和位阻效应作用有助于促进强碱金属离子对超细掺合料活性的激发。
5、进一步地，所述松香酸盐包括：松香酸钠、松香酸钾、松香酸镁等中的至少一种。在本专利技术中，利用松香酸盐和所述葡萄糖酸盐的协同作用发挥细化混凝土内的孔结构的作用，从而提高混凝土的抗拉强度，提升道路混凝土的抗裂能力。
6、进一步地，所述活性激发剂的制备方法为：(1)首先将所述葡萄糖酸盐、松香酸盐、硫代硫酸盐和聚合硅酸铝铁依次溶解于水中形成碱性a溶液；(2)然后将所述硫酸铝钾缓慢加入并溶解于a溶液中，即得活性激发剂。
7、进一步地，所述碱性a溶液的ph≥9，以便更加高效的释放超细掺合料的活性。
8、进一步地，所述超细掺合料是由粉煤灰与矿粉按照6：4的质量比混合而成。可选地，所述超细掺合料的比表面积为330～380m2/kg。
9、进一步地，所述细骨料包括河沙、机制砂等中的任意一种。
10、进一步地，所述粗骨料为粒径在5～25mm连续级配的碎石。
11、进一步地，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂等中的任意一种。
12、其次，本专利技术公开所述早强抗裂型道路混凝土的制备方法，包括如下步骤：
13、(1)将所述减水剂、活性激发剂与拌合水混合均匀，所得料液备用。
14、(2)将所述水泥、超细掺合料、细骨料和粗骨料混合均匀，然后加入所述料液混合均匀，即得所述道路混凝土。
15、相较于现有技术，本专利技术的技术方案至少具有以下方面的有益效果：
16、正如前文所述，由于超细掺合料的反应活性不足，将其作为道路混凝土的原料时会导致混凝土存在早期强度低、凝结硬化慢、后期收缩大等问题。本专利技术提出的新型活性激发剂能够利用水泥水化提供的碱性条件激发诱导超细掺合料活性的显著释放，实现超细掺合料在道路混凝土中的应用，从而有助于减少因水泥熟料的生产带来的碳排放。这是由于：
17、(1)本专利技术利用水泥水化的碱性条件激发活性激发剂中强碱金属离子的碱活性，进而破坏超细掺合料的惰性结构，促进超细掺合料反应活性的释放：所述硫代硫酸盐在水泥水化提供的碱性条件下电离出碱金属离子，进而与环境中的氢氧根形成强碱溶液，其能够有效地破坏所述超细掺合料中惰性二氧化硅和氧化铝的分子结构再重组，实现超细掺合料的活性释放。激活后的超细掺合料可进一步与水泥水化产物——氢氧化钙中的钙离子反应，原位诱导生成水化硅酸钙凝胶和水化硅铝酸钙等胶凝组分。同时，由于此阶段钙离子呈富集的状态，所述活性激发剂中的硫酸铝钾、硫代硫酸盐能够在水泥水化产物氢氧化钙的作用下原位诱导生成钙矾石，而聚合硅酸铝铁可以与氢氧化钙反应原位诱导生成富铁钙矾石，其和所述水化硅酸钙凝胶进一步形成胶联结构，从而实现与超细掺合料活性释放得到的所述水化硅酸钙凝胶和水化硅铝酸钙协同作用进一步密实所述胶联结构(即：钙矾石作为“骨骼”，水化硅酸钙凝胶作为填充物，形成两者相互附着包裹的三维交联结构，参考说明书附图1)，细化混凝土的孔结构，降低混凝土孔隙率，进而增强混凝土的早期强度，降低整体收缩，同时水化产物的生成将混凝土的自由水转变为结合水，加快了凝结硬化的速率。
18、(2)本专利技术利用所述葡萄糖酸盐的静电吸附和位阻效应作用增大超细掺合料的颗粒之间的距离，促进上述的强碱金属离子进入超细掺合料内部激活其活性。另外，所述葡萄糖酸盐还可以降低混凝土孔溶液的表面张力，降低孔内部水分的蒸发速率，进而降低道路混凝土的收缩，提高混凝土的抗拉强度。同时，本专利技术还利用松香酸盐的憎水特性引入微量的尺寸<1000nm的微孔，并且在所述葡萄糖酸盐的降低混凝土孔溶液的表面张力的作用下，可以有效细化混凝土内的孔结构，进而降低混凝土的收缩，提高混凝土的抗拉强度，提升道路混凝土的抗裂能力。同时，所述松香酸盐还能与葡萄糖酸盐协同调控碱激活速率，有助于混凝土强度的均匀、持续提升。
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1.一种早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，按重量份计，该混凝土的原料包括：水泥300～340份、超细掺合料60～100份、细骨料700～750份、粗骨料1000～1200份、减水剂1.8～2.2份、活性激发剂0.6～2份、拌合水144～176份；
2.根据权利要求1所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述硫代硫酸盐包括：硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸铵、硫代硫酸钙中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述葡萄糖酸盐包括：葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾、葡萄糖酸镁、葡萄糖酸锌中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述松香酸盐包括：松香酸钠、松香酸钾、松香酸镁中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，(1)首先将所述葡萄糖酸盐、松香酸盐、硫代硫酸盐和聚合硅酸铝铁依次溶解于水中形成碱性A溶液；(2)然后将所述硫酸铝钾缓慢加入并溶解于A溶液中，即得活性激发剂。
6.根据权利要求5所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述碱性A
7.根据权利要求1-6任一项所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述超细掺合料是由粉煤灰与矿粉按照4：6的质量比混合而成；可选地，所述超细掺合料的比表面积为330～380m2/kg。
8.根据权利要求1-6任一项所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述细骨料包括河沙、机制砂中的任意一种；所述粗骨料为粒径在5～25mm连续级配的碎石。
9.根据权利要求1-6任一项所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂中的任意一种。
10.权利要求1-9任一项所述的早强抗裂型道路混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，按重量份计，该混凝土的原料包括：水泥300～340份、超细掺合料60～100份、细骨料700～750份、粗骨料1000～1200份、减水剂1.8～2.2份、活性激发剂0.6～2份、拌合水144～176份；
2.根据权利要求1所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述硫代硫酸盐包括：硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸铵、硫代硫酸钙中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述葡萄糖酸盐包括：葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾、葡萄糖酸镁、葡萄糖酸锌中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，所述松香酸盐包括：松香酸钠、松香酸钾、松香酸镁中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的早强抗裂型道路混凝土，其特征在于，(1)首先将所述葡萄糖酸盐、松香酸盐、硫代硫酸盐和聚合硅酸铝铁...
【专利技术属性】
技术研发人员：李孟，冯美军，曲恒辉，朱辉，何曼曼，王正泽，
申请(专利权)人：山东高速材料技术开发集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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