[发明专利]一种可抑制碱渣氯化物释放的混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土，尤其是涉及一种可限制碱渣氯化物释放的混凝土。

背景技术

陶粒就是陶质的颗粒。陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状。陶粒形状因工艺不同而各异。它的表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度。陶粒的外观颜色因所采用的原料和工艺不同而各异。焙烧陶粒的颜色大多为暗红色、赭红色，也有一些特殊品种为灰黄色、灰黑色、灰白色、青灰色等。

碱渣是工业上用氨碱法制碱过程中排放的废渣，由于其含有大量的氯化物成为难以处理的固体废弃物，长期以来碱厂排出的碱渣占用了大量的耕地，并且氯化物也会对环境造成了极大的污染和破坏。

碱渣被使用于建筑工程材料中、尤其是应用于制作混凝土结构。利用碱渣配制的混凝土，但其中的氯化物会对钢筋产生腐蚀，会给工程带来质量的隐患。

中国发明专利CN201110409374.5公开了“一种高效利废的低能耗轻质碱渣陶粒的制造方法”。该陶粒呈三层复合结构，其中包括占位多孔芯层、中间发泡层和硬壳层，占位多孔芯层由碎化的聚苯颗粒混合碱渣并加入界面剂VAE乳液和水搅拌成球，其中碱渣用量为60-80wt%、废玻璃粉为20-40wt%，碱渣和玻璃粉总和为100wt%，碎聚苯颗粒为碱渣和废玻璃粉总量的0.02-0.04wt%；中间发泡层由废玻璃、页岩、碳粉及甲基纤维素醚组成，其重量组成为:废玻璃60-80wt%，页岩20-40wt%，废玻璃和页岩的总和为100wt% ,碳粉为废玻璃粉和页岩总量的0.2-0.4wt%，甲基纤维素醚为废玻璃粉和页岩总量的1-3wt%;硬壳层由玻璃粉、页岩、硼酸组成，废玻璃粉用量为10-30wt%，页岩为70-90wt%，废玻璃粉和页岩的总量为100%wt，硼酸为废玻璃粉和页岩总量的3-5wt%。

该专利中的陶粒理论上虽然可以起到抑制碱渣中氯化物溶出的部分效果，但是该专利的陶粒如果用于制作混凝土，其将长时间处于富水环境中，水还是可以渗透入多孔芯层中，并且氯化物在水的作用下还是可以部分渗出腐蚀钢材。此外，该陶粒的制作成本较高，需要进行烧结。

混凝土材料是一种耐久性材料，但是本质上是一种非均匀的多孔材料，在二氧化碳、水、氯离子、硫酸盐等的介质的侵蚀作用下，不可避免受到外来因素的影响而腐蚀，混凝土会加速破坏，使用寿命大大缩短。所以，使用陶粒做为混凝土配料时，必须要很好控制碱渣中的氯化物。

发明内容

本发明设计了一种可抑制碱渣氯化物释放的混凝土，其解决的技术问题是现有技术中利用碱渣配制的混凝土，但其中的氯化物会对钢筋产生腐蚀，会给工程带来质量的隐患。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种可抑制碱渣氯化物释放的混凝土，由以下质量配比的原料构成：100份水泥、20-60份陶粒、40-60份粉煤灰、30-40份细砂、40-60矿渣粉以及25-45份水，其特征在于：所述陶粒呈三层复合结构，由内至外分别为球芯、中间发泡层和硬壳层，芯层包括碱渣、玻璃粉、粉煤灰以及碱性激发剂组成；中间发泡层由玻璃粉、页岩以及甲基纤维素醚组成，硬壳层由水泥、玻璃粉、粉煤灰、天然沸石以及碱性激发剂组成。

进一步，碱性激发剂由氢氧化钾和水组成，两者的质量比为1：49 。

进一步，球芯中的碱渣、玻璃粉、粉煤灰、天然沸石以及碱性激发剂的质量比为：4：3：3：1：3。

进一步，中间发泡层中玻璃粉、页岩以及甲基纤维素醚的质量比为：60:20:3。

进一步，硬壳层中水泥、玻璃粉、粉煤灰、天然沸石以及碱性激发剂的质量比为：5:2：2:1：3。水泥可以是硅酸盐425#水泥。

进一步，球芯直径为7-12mm，中间发泡层的厚度为2-3mm，硬壳层厚度为3-4mm。

进一步，球芯、中间发泡层和硬壳层的质量比为3:1:2。

该可抑制碱渣氯化物释放的混凝土制作步骤如下：

步骤1、制作球芯；先按照比例往干料碱渣、玻璃粉、天然沸石和粉煤灰的混合物中加入碱性激发剂，进行搅拌，然后通过机器或人工揉成直径为7-12mm的圆球，放置24-48小时后形成球芯；

步骤2、在球芯表面均匀形成中间发泡层；然后将步骤1制得的球芯放入装有中间发泡层干料的成球盘中，启动成球托盘，使得中间发泡层干料完全包裹住球芯表面得到中间产物，并且中间发泡层的厚度为2-3mm；