[发明专利]一种混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土。

背景技术

混凝土一般由水泥、水、碎石、砂混合形成。

为节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级等目的，在混凝土拌合物制备时加入的人造矿物材料，统称为混凝土矿物掺合料。用于混凝土中的掺合料可分为活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料两类。非活性矿物掺合料一般与水泥组分不起化学作用，或化学作用很小，如磨细石英砂、石灰石等材料，这类掺合料的主要作用在于其填充效应。而活性矿物掺合料虽然本身不具有水硬活性或水硬活性低、水化速度很慢，但能与水泥熟料矿物水化产生的Ca(OH)₂发生二次水化反应，生成具有水硬性的胶凝物质(主要是水化硅酸钙凝胶)。如高炉矿渣、火山灰质材料、粉煤灰、硅灰等。这类掺合料的作用是一种综合的物理化学作用。

高炉矿渣是炼铁工业的副产品，矿渣自高炉流出用水急速冷却即成粒状的水淬矿渣。水淬矿渣的主要化学成分是CaO、SiO₂、Al₂O₃占90％左右，与水泥熟料相仿，其结构为含有少量结晶的无定形玻璃体，具有潜在的水硬性。将水淬矿渣研磨至比表面积大于400m²/kg的细粉即为矿渣微粉。相对来说，矿渣微粉越细比表面积越大，活性越高，但吸附力增强颗粒易聚成团，活性反而降低。

人们在混凝土中加活性矿物掺合料时，常常加入矿渣微粉、粉煤灰、硅灰中的一种，没有同时加入两种以上的。这可能是人们对两种活性矿物掺合料的协同作用对混凝土性能的影响不明确。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以保证混凝土的质量和性能，又可以降低其成本，添加有矿渣微粉和粉煤灰的混凝土。

本混凝土，包括水泥、粉煤灰、水、碎石、砂、减水剂，它还包括矿渣微粉，粉煤灰在水泥中的掺量(水泥等量取代量)为18-30％，矿渣微粉的掺量(水泥等量取代量)为20-40％。

矿渣微粉加入水泥混凝土后，能和其它微细掺合料一样起到填充作用，使混凝土更加密实，提高混凝土的抗渗性，耐腐蚀性，耐久性等综合性能，矿渣微粉能吸收水泥水化析出的Ca(OH)₂进行二次水化反应，降低Ca(OH)₂晶体含量，减小Ca(OH)₂晶体尺寸，削弱其取向度降低Ca(OH)₂定向排列程度，有利于减少混凝土缺陷，大幅度提高后期强度。在水泥水化初期，矿渣微粉分布并包裹在水泥颗粒的表面，起到延缓和减少水泥初期水化产物相互搭接的隔离作用，因此具有减水作用，增大混凝土的坍落度，减小坍落度的经时损失。

粉煤灰与矿渣微粉不同，粉煤灰来源于热电厂排放的烟气经收尘处理后收集得到的飞灰，质量波动大，一般粉煤灰含很高SiO₂、Al₂O₃，但CaO含量却非常低，不具有自身水化硬化特性，只能在有活性激发剂(如硅酸盐水泥等)作用下，才能具有强度。粉煤灰多呈球形，有利于大幅度提高混凝土的工作性能特别是泵送性能。

本发明以合适的添加量，使得矿渣微粉和粉煤灰协同作用，保证了混凝土的质量，并减少了水泥的用量，降低了混凝土成本。

对于上述的混凝土，优选矿渣微粉中CaO、SiO₂、Al₂O₃的重量含量约90％，其比表面积大于400m²/kg。以使得矿渣微粉和粉煤灰互补，提供混凝土的质量。

对于上述的混凝土，优选地，矿渣微粉掺量在33-37％。

对于上述的混凝土，优选地，矿渣微粉掺量在25-26％

具体实施方式

(1)原材料：

矿粉(矿渣微粉)：江苏扬子粉粉磨有限公司生产，S95级，其性能见表1。

表1 矿粉性能

水泥：江苏鹤林水泥有限公司生产PO42.5级水泥，其性能见表2。

表2 水泥主要物理性能

粉煤灰：镇江华源新型材料有限公司生产II级灰，其性能见表3。

表3 粉煤灰性能

砂：天然砂，其性能见表4。

表4 砂的主要性能

碎石：江苏镇江黄墟石场出产，5-16mm、16-31.5mm二个级配，其性能见表5。

表5 碎石的主要性能

外加剂：江苏博特新材料有限公司生产的JM-9缓凝高效减水剂，水泥净浆流动度：208mm。