一種早強高強粉煤灰水泥混凝土制造方法技術

將磨細的硬石膏（或燒石膏）、水泥、粉煤灰、石子、砂子、水和減水劑按一定配比配制成粉煤灰水泥混凝土，采取常壓蒸汽養護可促使水泥中的Ｃ↓［３］Ａ和Ｃ↓［４］ＡＦ以及粉煤灰中的活性Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和硬石膏（或燒石膏），Ｃａ（ＯＨ）↓［２］反應形成大量纖維狀的鈣釩石，從而大幅度提高粉煤灰水泥混凝土的早期和后期強度是一種制造高強粉煤灰水泥混凝土的好方法。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術屬于建筑材料混凝土類。在現有的水泥混凝土中摻入少量粉煤灰后，由于粉煤灰的微粉效應會對混凝土有一定的增強效果，這種增強作用主要體現在后期強度上。但通常以一定量的粉煤灰取代水泥后，混凝土的早期強度(3天、7天)都會有一定的下降，特別是在粉煤灰以大體積(45％)以上取代水泥后混凝土早期強度下降更為明顯，給制造高摻量粉煤灰高強水泥混凝土帶來了困難。雖然可采取一些方法來解決這一問題如利用高效減水劑來降低水灰比等可以增加混凝土的密實度，但并沒有從根本上改變粉煤灰以大體積取代水泥后水泥混凝土早期強度過低的狀況。本專利技術的目的是提供一種可以從根本上改變粉煤灰以大體積取代水泥后，水泥混凝土強度過低的方法。采用本專利技術的方法可以使粉煤灰水泥混凝土的早期強度大大提高。其優點是粉煤灰以大體積取代混凝土的水泥后早期強度可以成倍地提高。本專利技術的詳細介紹如下將硬石膏(或燒石膏)摻入水泥和粉煤灰的混合物中，按照普通混凝土的設計方法計算出水泥、粉煤灰、石子、砂子、水等原材料的配合比，配以高效減水劑攪拌成型粉煤灰水泥混凝土，靜停5-24小時后進行常壓蒸汽養護即可制造出高強粉煤灰水泥混凝土。硅酸鹽水泥中都含有少量石膏，其作用主要是用來調節水泥的凝結時間，另外還可以改善水泥的一些性能。水泥中C3A、C4AF的水化產物是水化鋁(鐵)酸鈣。在有石膏的條件下水化或水化硫鋁(鐵)酸鈣，但由于水泥中石膏量不足，在一般的水化條件下，水泥的水化產物中水化硫鋁(鐵)酸鈣的含量很少，當普通粉煤灰以大體積取代混凝土中的水泥后，由于粉煤灰的活性差，早期水化率很低，基本上沒有水化反應，充其量只能起到一種填充作用，這樣就大大降低了水泥混凝土的早期強度。如果能促使水泥中C3A、C4AF在水泥水化的早期更多地水化形成水化硫鋁(鐵)酸鈣，同時使粉煤灰中的活性Al2O3和水泥水化形成的Ca(OH)2與SO3形成鈣釩石，這樣不僅可以提高水泥混凝土的早期強度，還可以提高粉煤灰的活性，使其提早進行水化反應形成對混凝土強度有補充作用的水化產物。硬石膏(或燒石膏)由于其含水量低，溶解速度慢，可以恰當地提供C3A、C4AF以及粉煤灰中活性Al2O3反應時所需的SO3，它作為一種增強劑不僅使水泥中C3A、C4AF提早水化生成鈣釩石，同時粉煤灰中活性Al2O3與Ca(OH)2和SO3提早發生反應生成纖維狀鈣釩石，而且由于硬石膏(或燒石膏)的溶解速度慢，不會使水化硫鋁(鐵)酸鈣與SO3進一步反應生成異性鈣釩石而造成鈣釩石膨脹而破壞混凝土的強度。由于水化硫鋁(鐵)酸鹽的生成必須在一定的溫度下進行，因此，生產本專利技術的混凝土必須在常壓下進行蒸汽養護。附圖說明圖1早強高強粉煤灰水泥混凝土制造工藝流程圖本專利技術的方法中所采用的原材料種類如下水泥包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽、石灰石硅酸鹽水泥。粉煤灰為電廠粉煤灰包括干排法和濕排放的粉煤灰硬石膏為天然硬石膏或者燒石膏高效減水劑包括UNF-II減水劑、NF減水劑、SN-2等各類減水劑石子、砂、水與制造普通水泥混凝土的相同。本專利技術中粉煤灰取代水泥的量為15～55％(重量)最佳量為25～45％(重量)，硬石膏(或燒石膏)的摻量為水泥和粉煤灰總量的6-14％(重量)最佳摻量為8-12％。在攪拌混凝土時，應摻入少量的高效減水劑，高效減水劑的用量為水泥和粉煤灰以及石膏總量的0.5～1.5％(重量)。本專利技術在生產粉煤板水泥混凝土時必須進行常壓蒸汽養護，養護溫度為45-85℃，最佳養護溫度為55-75℃，養護時間為4-12小時，最佳養護時間為6-8小時；升溫速度為15-20℃/小時，最佳升溫速度為18℃/小時。常壓蒸汽養護的其他參數與普通混凝土蒸汽養護條件相同。實例一，按表一配合比進行混凝土強度試驗，采用100×100×100立方試體，碎石最大直徑為10mm(普通花崗巖)水泥用量為500kg/cm3，水的用量為150kg/m3，砂率為0.4，攪拌成型后靜停24小時進行蒸汽養護，以15℃/小時的升溫速度升至65℃養護6小時，自然冷卻至室溫后浸入27℃的水中養護至各齡期，所得的各齡期強度結果見表2。表一 混凝土配合比設計(單位kg) </tables>表二 混凝土強度 單位(MPa) </tables>實例二，按表一和表三配合比進行混凝土強度試驗，采用試體養護條件等與實例一相同所得普通混凝土制造方法與本專利技術方法制造的粉煤灰水泥混凝土的抗壓強度見表四，配合比中各種原材料用量的單位以kg表示。表三 混凝土配合比設計(單位kg) 表四 本專利技術與普通法制造混凝土強度比較(MPa) 實例三，按表五配合比進行混凝土強度試驗采用試體與實例一相同，水泥和粉煤灰摻量不變，硬石膏摻量占水泥和粉煤灰摻量總和的6～14％(重量)，養護條件與實例一相同，所得結果列于表六。表五混凝土配合比設計(單位kg) 表六 不同石膏摻量對混凝土強度的影響(MPa) </tables>實例四，按表一編號C3的配比試體和養護條件與表一相同采取不同升位速度所得強度見表七。表七 不同升溫速度對強度的影響 </tables>實例五按表一編號C3的配合比，試體和其他養護條件同實例一，采取不同養護溫度所得的強度結果見表八表八 不同養護溫度對強度的影響(MPa) </tables>實例六，按表一編號C3的配合比，試體和其他養護條件同實例一，采用不同的養護時間所得的強度結果見表九。表九 不同養護時間對強度的影響 </tables>權利要求1.，其特征在于將磨細的硬石膏(或燒石膏)、水泥、粉煤灰、石子、砂子、水和減水劑按一定配比配合后攪拌均勻成型后，靜停養護5-24小時，進一步進行常壓蒸汽養護以每小時10-20℃升溫速度升至45-80℃再養護4-12小時后自然冷卻至常溫，這樣可大幅度提高粉煤灰水泥混凝土早期和后期強度。2.根據權利1所述，其特征在于在所制造的混凝土中的粉煤灰取代水泥的量為15-55％(重量)；硬石膏(或燒石膏)的外摻量占水泥和粉煤灰總量的6-14％(重量)，減水劑的摻量占水泥，粉煤灰和硬石膏(或燒石膏)總量的0.5～1.5％(重量)。3.根據權利1和權利2要求所述方法，其特征在于，混凝土成型后，靜停養護5-24小時，然后在常壓下通蒸汽以每小時10-20℃升溫速度升至45～85℃再養護4-12小時后自然冷卻至室溫。全文摘要將磨細的硬石膏(或燒石膏)、水泥、粉煤灰、石子、砂子、水和減水劑按一定配比配制成粉煤灰水泥混凝土,采取常壓蒸汽養護可促使水泥中的C文檔編號C04B28/00GK1187475SQ9710925公開日1998年7月15日 申請日期1997年9月25日 優先權日1997年9月25日專利技術者潘智生, 林宗壽, 劉順妮, 寇世聰 申請人:潘智生, 武漢工業大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種早強高強粉煤灰水泥混凝土制造方法，其特征在于將磨細的硬石膏（或燒石膏）、水泥、粉煤灰、石子、砂子、水和減水劑按一定配比配合后攪拌均勻成型后，靜停養護５－２４小時，進一步進行常壓蒸汽養護以每小時１０－２０℃升溫速度升至４５－８０℃再養護４－１２小時后自然冷卻至常溫，這樣可大幅度提高粉煤灰水泥混凝土早期和后期強度。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘智生，林宗壽，劉順妮，寇世聰，
申請(專利權)人：潘智生，武漢工業大學，
類型：發明
國別省市：HK[中國|香港]