一种高强混凝土复合掺合料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种高强混凝土复合掺合料及其制备方法与应用，涉及建筑材料领域。本发明专利技术所提供的高强混凝土复合掺合料，是以稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液和粉煤灰为原材料制备而成，稻谷灰：水渣：河砂的质量比35~50:25~45:25~35，VAE乳液的质量为稻谷灰、水渣、河砂三者总质量的0.5~1.5%，粉煤灰与稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者总质量的质量比为60~70:30~40。该原材料易得，制备方法简单，该复合掺合料可取代水泥40~60%，且利用该复合掺合料配制的混凝土的工作性能、抗压强度和体积稳定性均较优。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及ー种高强混凝土复合掺合料及其制备方法与应用。
技术介绍
目前国内一般把強度等级不低于C60的混凝土称为高强度混凝土，其在建筑结构后，可以大幅减少截面尺寸，减轻结构自重，使混凝土的结构更为轻巧美观。但高强混凝土的脆性较大，且收缩大，抗裂性能差，因此在高强混凝土的应用中，改善其脆性和抗裂性能 是ー项非常重要的课题。在高强混凝土生产配制中，往往水泥用量较高，水化热较大，温度应カ和自身收缩给高强混凝土的开裂带来隐患，因此在高强混凝土中使用矿物掺合料大量取代水泥是缓解这ー问题的有效手段。国内外的研究结果表明，矿物掺合料能有效地降低高强混凝土的脆性系数和特征长度，提高其抗裂性。国内外的研究表明，稻谷灰中的SiO2,以无定型的形式存在，是ー种非常有价值的硅质材料，具有很高的火山灰活性，不仅可大幅提高混凝土的強度，而且降低混凝土的滲透性，提高耐久性。不过，虽然稻壳灰在混凝土可发挥出较高的活性，但其为多孔结构，大量的孔隙可吸收较多的水分，需水量较大，严重影响到新拌混凝土的工作性能，因此，稻谷灰难以在商品混凝土中推广应用。为了克服这ー难题，可将稻壳灰粉磨为较细的粉体，使其大量孔结构破坏。高强混凝土一般均采用较低的水胶比进行配制，在水分较少的情况下，胶凝材料难以完全水化，必然有很大一部胶凝材料仅用作填充材料，从而造成很大的浪费。目前已经有学者将石灰石粉掺加到高强混凝土中的研究，结果表明，在高强混凝土中添加部分惰性填充料是可行的。因此，在不影响混凝土工作性能的前提下，开发ー种具有较高的活性作用、填充作用、对高强混凝土的脆性较明显改善、可明显降低高强混凝土自收缩，且在高强混凝土中可大掺量使用的高性能复合掺合料是非常有价值和意义的。
技术实现思路
为克服以上不足，本专利技术提供了ー种可改善高强混凝土的脆性、明显降低高强混凝土自收缩，且在高强混凝土中可取代水泥质量分数40飞0%的高强混凝土复合掺合料及其制备方法与应用。本专利技术的技术手段是这样实现的 一种高强混凝土复合掺合料，其特征在于，其由稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液及粉煤灰组成，所述稻谷灰水渣河砂的质量比35飞0:25 45:25 35，所述VAE乳液的质量为稻谷灰、水渣、河砂三者总质量的0. 5^1. 5%，所述粉煤灰与所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者总质量的质量比为6(T70:3(T40。上述方案中，所述稻谷灰烧失量不大于15%。上述方案中，所述水渣的含水率为所述水渣质量的0. 99T1. 2%。上述方案中，所述稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液四者混合后的混合物的细度为45 u m负压筛筛余不大于10%。上述方案中，所述粉煤灰的勃式比表面积不小于1000m2/kg。上述方案中，所述河砂的粒径小于等于4. 75mm。上述方案中，所述河砂的含水率小于等于0. 3%。上述高强混凝土复合掺合料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤 1)备料按照稻谷灰水渣河砂的质量比35飞0:25 45:25 35选取稻谷灰、水渣、及河砂；选取质量为稻谷灰、水渣、河砂三者总质量的0. 5^1. 5%的VAE乳液；按照粉煤灰与所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者总质量的质量比为6(T70:3(T40选取粉煤灰； 2)将稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液混合，将其混合物粉磨为混合粉体，控制所述混合粉体的细度为45 y m负压筛筛余不大于10% ； 3)再将上述混合粉体与粉煤灰混合均匀，即得高强混凝土复合掺合料。上述方案中，所述水渣的含水率为所述水渣质量的0. 99T1. 2%。上述高强混凝土复合掺合料在高强混凝土配制中的应用。本专利技术的原理为稻谷灰与水渣具有较高的活性，经磨细后，稻壳灰磨细粉与水渣粉可发挥出较大的辅助胶凝作用；河砂的硬度较高，河砂粉作为混凝土的填充物可明显增加混凝土的強度，而且河砂与水渣的易磨性均较差，与稻壳灰一起粉磨更有利于使稻壳灰磨细；少量的VAE乳液可明显改善混合物料的粉磨效率，同时可改善混凝土拌合物的工作性能，不仅不会影响高强混凝土強度，且对高强混凝土的脆性有一定的改善作用；将稻谷灰、水渣、河砂和VAE乳液在最佳的比例下一起混合粉磨，具有“一加一大于ニ”的效果，最佳比例下一起混合粉磨的效果远优于单种物料粉磨后再混合到一起的效果；粉煤灰具有较 好的辅助减水，可较大幅度地降低高强混凝土拌合物的粘度，同时也作为ー种细填充料，有利于提高混凝土的密实度。本专利技术的有益效果是该高强混凝土复合掺合料可取代水泥40飞0%，利用其所配置的高强混凝土的工作性能、抗压强度和体积稳定性均较为优异。附图说明图I为实施例I中的a和X从初凝到之后730小时内的自收缩曲线图。图2为实施例2中b从初凝到之后730小时内的自收缩曲线图。图3为实施例3中e从初凝到之后700小时内的自收缩曲线图。具体实施例方式本专利技术中，采用国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GBT2596-2005指定的粉煤灰烧失量的检测方法进行检测稻谷灰的烧失量，使用烧失量不大于15%的稻壳灰。采用烘干设备将水渣的含水率控制在水渣质量的0. 9^1. 2%。采用4. 75mm方孔筛筛除河砂中大于4. 75mm的颗粒，且在使用前，检测其含水率，确保其含水率小于等于0. 3%，若其含水率超过0. 3%，则利用烘干设备进行调控，确保其含水率小于等于0. 3%。实施例I 本实施例提供一种高强混凝土复合掺合料R1，其由稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液及粉煤灰组成，所述稻谷灰水渣河砂的质量比50: 25: 25，所述VAE乳液的质量为稻谷灰、水渣、河砂三者总质量的0. 5%，所述粉煤灰与所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者总质量的质量比为60: 40。上述稻谷灰烧失量10. 7%，水渣含水率I. 0%，河砂含水率0. 2%，细度模数为2. I，粉煤灰勃式比表面积1170 m2/kg,以下实施例中这些原料的技术參数都与实施例I相同。上述高强混凝土复合掺合料的制备方法，它包括以下步骤 1)备料按照稻谷灰水渣河砂的质量比50:25: 25选取稻谷灰、水渣、及河砂；选取质量为稻谷灰、水渣、河砂三者总质量的0. 5的VAE乳液；按照粉煤灰与所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者总质量的质量比为60: 40选取粉煤灰； 2)将稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液混合，将其混合物粉磨为混合粉体，控制所述混合粉体的细度为45 y m负压筛筛余不大于9. 8% ； 3)再将上述混合粉体与粉煤灰混合均匀。使用本实施例I所制备的复合掺合料Rl进行配制高强混凝土，其试验配比和混凝土工作性能与抗压强度如表I所示，其中，混凝土抗压试块规格为IOOmm立方体，混凝土抗折试块规格为IOOmmX IOOmmX400mm (以下实施例均相同)。本专利技术采用混凝土的脆性系数作为高强混凝土的评价，其定义为高强混凝土抗压強度与抗折强度的比值，比值越小混凝土的脆性越低。表I为使用本专利技术的复合掺合料Rl进行高强混凝土的配制。表2为使用现有技术中常规的掺合料进行高强混凝土的配制，其工作性及強度与表I中a相当。表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强混凝土复合掺合料，其特征在于，其由稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液及粉煤灰组成，所述稻谷灰：水渣：河砂的质量比35~50:25~45:25~35，所述VAE乳液的质量为稻谷灰、水渣、河砂三者总质量的0.5~1.5%，所述粉煤灰与所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者总质量的质量比为60~70:30~40。

【技术特征摘要】
1.一种高强混凝土复合掺合料，其特征在于，其由稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液及粉煤灰组成，所述稻谷灰水渣河砂的质量比35飞0:25 45:25 35，所述VAE乳液的质量为稻谷灰、水渣、河砂三者总质量的0. 5^1. 5%，所述粉煤灰与所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者总质量的质量比为60 70:30 40。2.如权利要求I所述的高强混凝土复合掺合料，其特征在于，所述稻谷灰烧失量不大于 15%。3.如权利要求I所述的高强混凝土复合掺合料，其特征在于，所述水渣的含水率为所述水渣质量的0. 99T1. 2%。4.如权利要求I所述的高强混凝土复合掺合料，其特征在于，所述稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液四者混合后的混合物的细度为45 y m负压筛筛余不大于10%。5.如权利要求I所述的高强混凝土复合掺合料，其特征在于，所述粉煤灰的勃式比表面积不小于1000m2/kg。6.如权利要求I所述的高强混凝土复合掺合料，其特征在于，所述河砂的粒径小于等于 4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建亮，陈景，杨文，李杰，王凤玲，程宝军，
申请(专利权)人：中建商品混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：