本发明专利技术公开了一种可降低干燥收缩和塑性开裂的碱激发矿渣砂浆，按照重量份数，该碱激发矿渣砂浆由以下组分组成：矿粉：100份，水渣：100-300份，碱激发剂：4-15份，水：30-60份，橡胶：1-15份，所述的橡胶为橡胶颗粒或橡胶粉。该组分的碱激发矿渣砂浆的力学强度保持现有水平，并可明显降低干燥收缩和塑性开裂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种建筑材料，具体来说，涉及一种可降低干燥收缩和塑性开裂的碱激发矿渣砂浆。
技术介绍
国外学者对碱激发矿渣砂浆的干燥收缩问题进行研究，在碱激发矿渣砂浆基体中加入减缩剂、二水石膏、引气剂等措施降低碱激发矿渣砂浆的干燥收缩值，结果发现在碱激发矿渣砂浆中加入引气剂能够明显减少砂浆的干燥收缩，砂浆的强度下降较低，在碱激发矿渣砂浆中加入引气剂是减少干燥收缩的最佳方式，但存在成本过高问题。在碱激发矿渣砂浆中加入二水石膏能减少砂浆的干燥收缩，但减少的幅度有限，其机理是早期水化生成钙矾石类物质，后期随着钙矾石的分解干燥收缩增加，加入石膏同时能降低碱激发矿渣砂浆的凝结时间，碱激发矿渣砂浆本就存在凝结时间较短的问题，加入石膏会使这一问题更加突出。在碱激发矿渣砂浆中加入减缩剂能够减少砂浆的干燥收缩，但存在成本高和减缩剂与碱激发矿渣砂浆浆体之间相容性问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可降低干燥收缩和塑性开裂的碱激发矿渣砂浆，该碱激发矿渣砂浆的强度保持现有水平，并可明显降低干燥收缩和塑性开裂。技术方案为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种可降低干燥收缩和塑性开裂的碱激发矿渣砂浆，按照重量份数，该碱激发矿渣砂浆由以下组分组成矿粉100 份，水渣100-300 份，碱激发剂 4-15份，水30-60 份，橡胶1-15 份，所述的橡胶为橡胶颗粒或橡胶粉。有益效果与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果1.该碱激发矿渣砂浆的强度保持现有水平，并可明显降低干燥收缩和塑性开裂。 将橡胶颗粒或者橡胶粉加入到普通水泥砂浆中能够起到引气的作用，将橡胶颗粒或者橡胶粉加入普通水泥砂浆中存在相容性问题，橡胶颗粒或橡胶粉是有机材料，砂浆浆体是无机材料，两者粘结差导致强度下降。通过橡胶颗粒或橡胶粉的表面改性能够改善橡胶颗粒或者橡胶粉与浆体之间的粘结性能，通常采用的表面改性剂为NaOH等强碱性物质，将橡胶颗粒或橡胶粉表面粗糙，增加与浆体之间的粘结力。碱激发矿渣砂浆中含有大量的碱，具有对橡胶颗粒或橡胶粉表面改性的作用，在碱激发矿渣砂浆中加入橡胶颗粒或橡胶粉能够引气，改善砂浆的孔结构和孔分布比例，达到减少干燥收缩和塑性开裂的效果，同时，掺入橡胶颗粒的碱激发矿渣砂浆与普通碱激发矿渣砂浆强度相似，当橡胶颗粒掺量达到一定高度时，碱激发矿渣砂浆的强度会出现下降。而在这一过程中，本专利技术的碱激发矿渣砂浆的强度保持现有水平或略有下降。2.提高废物利用率。本专利技术提供的碱激发矿渣砂浆中，水渣选择粒化高炉矿渣，来源于工业废料；矿粉也是由粒化高炉矿渣制成，也是来源于工业废料；橡胶可以由废旧橡胶轮胎制成。也就是说，水渣、矿粉和橡胶都是来源于工业废料。同时，水渣、矿粉和橡胶的重量份数占该碱激发矿渣砂浆总的重量份数大于70 %，也就是说，本专利技术提供的碱激发矿渣砂浆的主要成分都是源于工业废料。与现有的普通碱激发矿渣砂浆相比，本专利技术提供的碱激发矿渣砂浆提高了废物利用率，有利于节约资源和环境保护。3.简化了制备工艺。在普通水泥砂浆中，为了增加橡胶颗粒或橡胶粉与水泥浆体之间的粘结力，通常是先制备表面改性的橡胶颗粒或橡胶粉，再将橡胶颗粒或橡胶粉加入到水泥砂浆中。本专利技术碱激发矿渣砂浆，直接将橡胶颗粒或橡胶粉加入到碱激发矿渣砂浆中，简化了工艺，提高生产效率。具体实施实例本专利技术的一种可降低干燥收缩和塑性开裂的碱激发矿渣砂浆，按照重量份数，该碱激发矿渣砂浆由以下组分组成矿粉100 份，水渣100-300 份，碱激发剂 4-15份，水30-60 份，橡胶1-15 份，所述的橡胶为橡胶颗粒或橡胶粉。所述的矿粉为细度大于350m2/Kg的磨细粒化高炉矿渣。制备时，将粒化高炉矿渣磨细，使粒化高炉矿渣的细度大于350m2/Kg，即可得到矿粉。水渣为未磨细粒化高炉矿渣， 粒径小于4. 75mm。制备时，将粒化高炉矿渣通过4. 75mm筛，筛余部分即为本专利技术所需的细骨料。碱激发剂由水玻璃和氢氧化钠混合组成。制备时，将水玻璃和氢氧化钠加水混合并搅拌均勻，即可制得碱激发剂溶液。橡胶由废旧橡胶轮胎制成，橡胶可以是橡胶颗粒的形式， 也可以是橡胶粉的形式。若以橡胶颗粒形式存在，则橡胶颗粒的粒径小于5mm。制备本专利技术的碱激发矿渣砂浆，先按照重量份数，称取矿粉、水渣、橡胶、碱激发剂和水；然后碱激发剂溶于水中，形成碱激发剂溶液，接着将橡胶加入碱激发剂溶液中搅拌进行表面处理；随后将矿粉和水渣先干混，再加入带有橡胶的碱激发剂溶液中搅拌均勻，即形成本专利技术的碱激发矿渣砂浆。本专利技术的碱激发矿渣砂浆的组分中，矿粉具有潜在活性，通过碱激发剂激发矿粉就能得到碱激发矿渣胶凝材料；水渣是未磨细的粒化高炉矿渣，在砂浆中起到细骨料作用， 同时，水渣的多孔性和表面粗糙增加了与碱激发矿渣浆体之间的粘结力。通过橡胶颗粒或橡胶粉的表面改性能够改善橡胶颗粒或者橡胶粉与浆体之间的粘结性能，通常采用的表面改性剂为NaOH等强碱性物质使橡胶颗粒或橡胶粉表面粗糙，增加与浆体之间的粘结力。碱激发矿渣砂浆中含有大量的碱，具有对橡胶颗粒或橡胶粉表面改性的作用，在碱激发矿渣砂浆中加入橡胶颗粒或橡胶粉能够引气，改善砂浆的孔结构和孔分布比例，达到减少干燥收缩和塑性开裂的效果。下面通过试验，来阐述本专利技术的碱激发矿渣砂浆具有的优良性能。采用抗折强度和抗压强度表示碱激发矿渣砂浆的强度。抗折强度表示进行抗折强度试验时，砂浆单位面积承受弯矩时的极限折断应力，单位Mpa。抗压强度表示砂浆单向受压力作用破坏时，单向面积上所承受的荷载，单位Mpa。抗折强度值和抗压强度值越大，说明碱激发矿渣砂浆的强度越大。采用干燥收缩值表示碱激发矿渣砂浆的干燥收缩性能，单位是mm。干燥收缩值越小，说明碱激发矿渣砂浆的抗干燥收缩性能越佳。采用开裂指数碱激发矿渣砂浆的塑性开裂，单位是mm。开裂指数值越小，说明碱激发矿渣砂浆的塑性开裂越低。试验原料水渣采用圣戈班公司生产的未经磨细处理的粒化高炉矿渣，粒径小于4. 75mm。矿粉采用将圣戈班公司生产的粒化高炉矿渣磨细，使粒化高炉矿渣的细度大于350m2/Kg。橡胶由普通的废旧橡胶轮胎制成的橡胶颗粒，且橡胶颗粒的粒径为1.40mm-2. 36mm之间。碱激发剂由质量比为5. 3 1的分析纯级固态水玻璃和分析纯级固态氢氧化钠混合而成，或由质量比为2 1的工业级液态水玻璃和工业级固态氢氧化钠混合而成，液态水玻璃含水率 50%，密度为 1. 34g/cm3。试样样品按照本专利技术提供的制备方法，以表1中的组分，制备本专利技术的碱激发矿渣砂浆，即试验样品1、试样样品3和试验样品5。试验样品2、试样样品4和试验样品6中均没有加入橡胶颗粒或者橡胶粉。试验样品2、试样样品4和试验样品6的制备方法是按照重量份数，称取各组分；然后制备碱激发剂溶液，接着将矿粉和水渣添加到容器中并混合均勻，最后加入碱激发剂溶液，并再次搅拌均勻即可。表1试验配合比权利要求1.一种可降低干燥收缩和塑性开裂的碱激发矿渣砂浆，其特征在于，按照重量份数，该碱激发矿渣砂浆由以下组分组成矿粉100份，水渣100-300份，碱激发剂 4-15份， 水30-60份，橡胶1-15份，所述的橡胶为橡胶颗粒或橡胶粉。2.按照权利要求1所述的可降低干燥收缩和塑性开裂的碱激发矿渣砂浆，其特征在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张亚梅，朱正贵，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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