提高混凝土和水泥制品耐久性功能摻合料及制備方法技術

本發明專利技術涉及一種提高混凝土及水泥制品耐久性功能摻合料,是由一定數量具有堿骨料反應的體積膨脹碳酸巖粉和激發劑混合組成；即將具有堿骨料反應的體積膨脹碳酸巖磨成水泥細度，與含堿鹽攪拌均勻，在制備混凝土及水泥制品時按硅酸鹽水泥的質量摻入。經試驗證明，本發明專利技術不僅取得了減少混凝土及水泥制品的體積收縮，減低混凝土及水泥制品的生產成本，而且能有效地提高混凝土及水泥制品的致密程度及體積穩定性，具有顯著提高混凝土及水泥制品的耐久性能效果，可以提高混凝土及水泥制品抗凍融、抗滲透、抗碳化等耐久性能，能延長混凝土及水泥制品的使用壽命。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種提高混凝土及水泥制品耐久性功能摻合料,是由一定數量具有堿骨料反應的體積膨脹碳酸巖粉和激發劑混合組成；即將具有堿骨料反應的體積膨脹碳酸巖磨成水泥細度，與含堿鹽攪拌均勻，在制備混凝土及水泥制品時按硅酸鹽水泥的質量摻入。經試驗證明，本專利技術不僅取得了減少混凝土及水泥制品的體積收縮，減低混凝土及水泥制品的生產成本，而且能有效地提高混凝土及水泥制品的致密程度及體積穩定性，具有顯著提高混凝土及水泥制品的耐久性能效果，可以提高混凝土及水泥制品抗凍融、抗滲透、抗碳化等耐久性能，能延長混凝土及水泥制品的使用壽命。【專利說明】
: 本專利技術涉及一種使混凝土及水泥制品耐久性提高的功能摻合料的制備方法，
技術介紹
: 眾所周知，硅酸鹽水泥在水化硬化過程中，由于其熟料礦物的特性決定了硬化的混凝土及水泥制品會產生一定數量的體積收縮，這給混凝土及水泥制品的使用壽命帶來了不利影響，是造成混凝土及水泥制品耐久性下降的主要原因，包括干燥脫水形成的體積收縮以及水泥化學減縮和自干燥引起的自收縮，所謂的化學減縮是指水泥的水化反應主要產物C-S-H凝膠體積小于水化前水泥和水的體積之和。所謂的自干燥是指水泥制品內部結構中的微孔里的自由水量滿足不了水泥水化需要。 特別是近年來各國積極推廣的高性能混凝土，這是一種以高耐久性為目標的高技術混凝土，它要求混凝土及水泥制品具有良好的工作性能、力學性能、抗堿集料反應性能、抗收縮性能、抗凍融性能、抗滲性能、抗碳化和抗化學腐蝕性能在內的多項性能。 但由于高性能混凝土等水泥制品因膠凝材料數量的增加以及水膠比的下降，更容易加大混凝土及水泥制品的體積收縮，因此對混凝土等水泥制品耐久性的影響也更為顯著。為了防止混凝土等水泥制品因體積收縮產生裂縫，對混凝土的承載能力、工作性能、耐久性能等產生的不利影響。除了調整混凝土的配合比、加強養護、摻入級配良好的優質礦物集料外，還可以通過加入如減縮劑、膨脹劑、引氣劑、抗滲劑、抗腐蝕劑等來解決和減少混凝土及水泥制品的體積收縮和開裂，以便使混凝土及水泥制品能滿足各種工程的需要，將混凝土及水泥制品的使用壽命延長，達到節省自然資源的目的。 但從目前上述各類外加劑的應用情況看均存在著明顯的不足，如成本高或使用不方便等缺點，諸如混凝土減縮劑存在成本高與其它水泥外加劑混用時易產生匹配不良等現象。混凝土鈣礬石類膨脹劑，因其產生膨脹的本質是混凝土內的自由水轉變成固體的結晶水，所以產生體積膨脹需要環境不斷提供液態水，如不能及時提供液態水，特別是高性能混凝土，因水膠比低膠凝材料用量大，更容易生產自干燥，因此有時不僅不會發生膨脹反而會造成混凝土內因體積收縮導致形成微裂紋。當前抗凍混凝土經常需要摻入引氣劑，但引氣劑在混凝土內形成氣體的數量和氣泡的直徑不容易控制，如引氣劑摻用時的溫度，攪拌時間，礦物摻合料的品種(如是否摻入粉煤灰)等因素均會影響混凝土及水泥制品的含氣量和氣泡直徑，使混凝土及水泥制品的抗凍性能波動幅度增大，進而影響混凝土及水泥制品的使用壽命。 堿碳酸鹽反應發現于20世紀50年代初期，當前關于堿碳酸鹽反應的機理研究各國學者發表許多文章，但主要注意力集中在如何使用碳酸鹽巖作集料的混凝土遭受堿骨料反應破壞的預防上，對堿碳酸鹽反應這一自然規律的化害為利的應用未見報道。
技術實現思路
: 本專利技術的目的就是針對上述現有技術的不足，提供一種提高混凝土及水泥制品耐久性功能摻合料； 本專利技術的另一目的是提供一種提高混凝土及水泥制品耐久性功能摻合料的制備方法。 本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的: 提高混凝土及水泥制品耐久性功能摻合料，其特征在于按質量百分比: 體積膨脹碳酸巖粉 97.0^+99.8% 激發劑0.2%—3.0% 所述的體積膨脹碳酸巖粉為白云質泥晶灰巖粉或白云巖粉。 所述的激發劑為碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鉀、硫酸鉀、氫氧化鉀、硅酸鈉、硅酸鉀或石膏。 所述的耐久性功能摻合料按通用硅酸鹽水泥質量加入2% -22%.制備成高耐久性混凝土或水泥制品。 提高混凝土及水泥制品耐久性功能摻合料的制備方法，包括以下步驟: a、將具有堿骨料反應的體積膨脹碳酸巖磨成水泥細度； b、按碳酸巖粉體97.0% — 99.8%，激發劑0.2% — 3.0%，經混合均勻，制成高耐久性混凝土或水泥制品的功能摻合料； C、耐久性功能摻合料按通用硅酸鹽水泥質量加入2% -22%.制備成高耐久性混凝土或水泥制品。 耐久性功能摻合料與粉煤灰、礦渣微粉復合制備成耐久性功能復合摻合料，耐久性功能復合摻合料質量百分比: 耐久性功能摻合料10% -40% 粉煤灰、礦渣微粉60 % -90 % 混合均勻制成提高混凝土及水泥制品耐久性的功能復合摻合料，按通用硅酸鹽水泥質量摻入10% -40%的耐久性功能復合摻合料制備高耐久性混凝土及水泥制品。 有益效果:經試驗證明，本專利技術不僅取得了防止水泥制品體積收縮，減低了混凝土及水泥制品的生產成本，而且還能較大幅度提高混凝土及水泥制品各項耐久性能。因其具有顯著提高混凝土及水泥制品的致密程度及體積穩定性，進而提高了混凝土及水泥制品抗凍融、抗滲透、抗碳化、抗腐蝕等耐久性，可顯著延長混凝土及水泥制品的使用壽命。 這是因為白云巖或白云質泥晶灰巖粉的摻入，與堿反應形成的氫氧化鎂膠體提高了混凝土的致密程度，進而使混凝土內的孔隙變得更細小，由于混凝土毛細孔徑的降低使部分自由水轉變成吸附水及緊吸附水，致使混凝土的抗滲、抗凍能力得以提高。因此，白云質泥晶灰巖粉或白云巖的摻入可以提高混凝土的抗滲、抗凍性能。 制成的混凝土試件中連通孔和無害孔的數量減少了，因此，抵抗凍融循環的能力得以提高。當空白樣試件凍融150次數表面出現明顯龜裂，如附圖1所示。而摻有耐久性功能摻合料的試件經過250次凍融實驗未出現任何裂紋附圖2。 【專利附圖】【附圖說明】 : 圖1經過150次凍融實驗后的空白試件可見試件出現龜裂紋照片 圖2摻有白云質泥晶灰巖粉試件經過250次凍融實驗未出現任何裂紋照片 圖3不同白云質泥晶灰巖粉摻量的水泥膠砂試件強度 圖4不同激發劑摻量的水泥膠砂試件強度 圖5硫酸鈉做激發劑的水泥膠砂試件強度 圖6每立方米混凝土各種材料用量(Kg) 圖7不同白云巖粉摻量的混凝土試件各齡期的抗壓強度(MPa) 圖8混凝土經凍融試驗后的質量損失情況 圖9混凝土抗滲等級試驗結果 圖10混凝土碳化試驗結果 【具體實施方式】 : 下面結合實施例作進一步的詳細說明: 提高混凝土及水泥制品耐久性功能摻合料，其特征在于按質量百分比: 體積膨脹碳酸巖粉 97.0^+99.8% 激發劑0.2%—3.0% 所述的體積膨脹碳酸巖粉為白云質泥晶灰巖粉或白云巖粉。 所述的激發劑為碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鉀、硫酸鉀、氫氧化鉀、硅酸鈉、硅酸鉀或石膏。 所述的耐久性功能摻合料按通用硅酸鹽水泥質量加入2% -22%.制備成高耐久性混凝土或水泥制品。 提高混凝土及水泥制品耐久性功能摻合料的制備方法，包括以下步驟: a、將具有堿骨料反應的體積膨脹碳酸巖磨成水泥細度； b、按碳酸巖粉體97.0% — 99.8%，激發劑0本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高混凝土及水泥制品耐久性功能摻合料，其特征在于，按質量百分比：體積膨脹碳酸巖粉??97.0％—99.8％激發劑???????????0.2％—3.0％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：阮炯正，
申請(專利權)人：吉林建筑大學，
類型：發明
國別省市：吉林;22