[发明专利]一种粉煤灰表面改性材料及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰表面改性材料及其使用方法。

背景技术

粉煤灰已经在混凝土中得到广泛应用，其作用不仅能够降低混凝土材料成本，同时能够改善混凝土的泵送性。粉煤灰中含有大量玻璃体微珠，可以通过“滚珠效应”提高混凝土的流动性并增加混凝土与泵管的润滑作用，减少泵送阻力和对泵管的磨损。但由于粉煤灰中含有未燃尽的碳颗粒，其对混凝土减水剂的吸附性很强，可明显降低减水剂的功能作用。因此，目前在混凝土生产中普遍使用减水剂的背景下，粉煤灰提高混凝土流动性的作用被严重削弱。

关于粉煤灰中碳对混凝土流动性的不利影响，目前尚无有效解决办法，实际工程中只能通过使用超过实际需要的减水剂，造成浪费和增加混凝土成本。对于高含碳量粉煤灰，则只能被动地限制使用或将其作为劣质粉煤灰使用。

本专利方法通过压缩气体将经过雾化的表面改性材料通入粉煤灰仓并与粉煤灰充分混合，使具有多孔性结构的碳颗粒优先吸附改性材料，从而封闭碳颗粒的表面孔洞，阻止其对混凝土减水剂的吸附，进而大幅度提高减水剂的作用效果；同时，附着在其他粉煤灰球形颗粒表面的改性材料，形成了一种微珠润滑剂，可以进一步提高粉煤灰对混凝土流动性的改善作用。

由于粉煤灰中的碳含量一般不超过5%，而本专利材料只要满足对其表面孔洞的封闭甚至部分封闭即可起到明显效果，因此所需要的改性材料比例极低，即所需改性材料的成本极低；同时，本专利方法利用压缩空气将雾化改性材料推入粉煤灰仓中完成对粉煤灰的表面改性，而一般的粉煤灰仓为防止仓内粉料起拱通常都在仓的下料口附近设有吹气系统，通过不断扰动仓中下料口附近的粉煤灰来防止其被上层粉煤灰的重力压实而形成起拱现象。所以，只要在原有的吹气系统中增加一套表面改性材料雾化装置即可实现本专利技术，即生产过程简单，设备投入少，并且对材料配方及其掺量、生产稳定性与连续性、设备维修等生产的控制极为方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉煤灰表面改性材料及其使用方法。

本发明中，粉煤灰表面改性材料按照质量比由10份表面活性剂和1-5份引气剂组成。表面活性剂可以是蔗糖、糖蜜、糖钙、木钙、木镁、柠檬酸钠、糊精、葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、萘系减水剂、聚羧酸减水剂或脂肪族减水剂等中一种或几种的复合材料；其中的引气剂可以是松香皂、皂角素、烷基磺酸钠、烷基苯酸钠、烷基苯酸或脂肪醇硫酸钠等中一种或几种的复合材料。

本发明提出的粉煤灰表面改性材料使用方法，具体步骤如下：

（1）将表面活性剂和引气剂按照比例加入水中，搅拌使其充分溶解、混合，制成改性材料水溶液5。

（2）将改性材料水溶液5装进雾化器4中，通过雾化器获得雾化的改性材料气体。

（3）将雾化器的雾气出口通过管道2与粉煤灰仓1连接，同时将压缩空气通过雾化器的气体进口6通入雾化器。

（4）改性材料气体被压缩空气送进粉煤灰仓，与粉煤灰充分混合并附着在粉煤灰颗粒表面，改性材料气体中的水份被仓内的高温所蒸发，而其中的固体微粒则附着在粉煤灰颗粒表面，完成对粉煤灰颗粒的表面改性。

本发明提出的粉煤灰表面改性材料，其中的表面活性剂和引气剂分别具有各自的作用，同时也具有相互的作用。表面活性剂能够封闭粉煤灰中碳颗粒的孔洞，以便降低其对减水剂的吸附、提高减水效果，同时能够润滑粉煤灰的其他球形颗粒，进一步提高粉煤灰的“滚珠减水”效应；引气剂可以通过在混凝土中引入微小气泡来产生一定的“滚珠减水”效应，增加混凝土的流动性，同时其能够吸附混凝土中一定量的“自由水”，防止由于粉煤灰提高流动性而容易产生的离析和泌水问题，特别是当粉煤灰颗粒较粗时，通过表面活性剂所增加的流动性更容易造成新拌混凝土的离析和泌水现象。

本发明的有益效果：

采用本发明方法改性的粉煤灰与未改性粉煤灰进行对比，所制备的混凝土流动性明显增加；同时与传统将同类、同量的表面改性材料直接与粉煤灰材料混合的方法相比，采用本发明方法改性粉煤灰拌制的混凝土流动性更高，并且不影响混凝土的凝结时间、强度等性能，而采用传统方法拌制的混凝土凝结时间大幅度延长，会降低混凝土的早期强度和延缓工程施工进度。

附图说明

图1是本发明材料的使用方法示意图。

图中标号：1为粉煤灰仓，2为雾化器出气导管，3为汽车散装器下料筒，4为雾化器，5为改性材料水溶液，6为雾化器进气口。

图中箭头表示气流的行进方向。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明，但不限于本发明的内容。

实施例，步骤如下：