[发明专利]一种混凝土用复合粉煤灰掺合料

说明书

技术领域

本发明属建筑领域，涉及一种建筑材料，具体是一种混凝土用复合粉煤灰掺合料。

背景技术

粉煤灰是燃烧电厂的煤经粉磨和燃烧后、从煤粉炉烟道气体中收集的粉末，一种人工火山灰活性材料。国内外对粉煤灰的研究比较早，现在对有关应用粉煤灰的技术比较多，其中粉煤灰作为混凝土掺合料的应用技术已经比较成熟。目前，市场上应用最为广泛的是Ⅱ级粉煤灰，其早期活性低，在混凝土胶凝材料中替代水泥用量一般在15％左右，大大制约其高效利用。

钢渣作为炼钢过程中产生的副产品，主要成份为硅酸二钙(C₂S)、硅酸三钙(C₃S)和RO相等矿物，被称为是一种过烧的水泥熟料。已有研究表明，钢渣经磨细成钢渣微粉作为混凝土掺合料使用具有碱度高、收缩小、耐久性好、后期强度高的特点，但钢渣中含有一定量的游离氧化钙，大掺量单掺钢渣粉存在安定性的隐患。目前，国内普遍的研究思路和做法是将钢渣粉和矿粉按一定比例复合成钢铁渣粉用作混凝土掺合料，而针对粉煤灰复合掺合料的研究相对比较少，迄今还未见粉煤灰与钢渣粉复配的复合粉煤灰掺合料技术的相关专利报道。

中国专利CN102010143A公开了一种《用于混凝土中的改性二级粉煤灰的制备方法》。该发明提供的改性二级粉煤灰的原料组成及其质量百分比如下：二级粉煤灰60-85％；超细钢渣微粉10-30％；半水石膏3-12％。本发明改性后的二级粉煤灰，其3天活性指数在(65～70)％之间、7天活性指数在(80～85)％之间、28天活性指数在(90～95)％之间。但是该发明(即半水石膏3-12％)需添加激发剂才能达到效果。

发明内容

本发明目的是通过复配技术研制生产一种新型的混凝土掺合料－钢渣复合粉煤灰，即可发挥粉煤灰的火山灰活性和可泵送性的特点，又可发挥钢渣粉的微膨胀性和碱度高的特性，提高混凝土抗收缩和抗钢筋锈蚀性能，其综合性能优于现有的Ⅱ级粉煤灰掺合料，在混凝土中等量或超量替代水泥，即可改善混凝土的使用性能又可有效利用钢渣和粉煤灰等固废资源。为最大限度利用钢渣和粉煤灰资源，通过优化配比技术，提出一种钢渣粉复合粉煤灰的制备方法，使制备的混凝土用复合粉煤灰掺合料技术性能达到并优于GB/T 1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中Ⅱ级粉煤灰。本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的混凝土用复合粉煤灰掺合料是由粉煤灰和钢渣组成,其重量比为1-2.5：1；所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰；所述钢渣粉为二级钢渣粉。

所述粉煤灰为符合GB/T 1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中的Ⅱ级粉煤灰，其主要技术指标：需水量比不大于105％、45μm筛余不大于25％、28天活性指数≥70％。

所述钢渣粉为符合GB/T20491《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》中的二级钢渣粉，钢渣粉主要矿物相为硅酸二钙、硅酸三钙、蔷薇辉石和RO相,其主要技术指标：流动度比不小于90％、比表面积不小于400m²/kg、7d活性不小于55％、28d不小于80％、游离氧化钙不大于4％。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

本发明的复合粉煤灰掺合料较市场上现有的Ⅱ级粉煤灰可降低掺合料的需水量比，提高28天活性指数，从而可适当降低混凝土的用水量，提高混凝土的强度和长期耐久性能。

具体实施方式

下面结合以下实施例，对本发明作进一步说明：

为了更好的理解本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

本发明所采用的原材料：

Ⅱ级粉煤灰，其主要技术指标：需水量比不大于105％、45μm筛余不大于25％、28天活性指数≥70％；

二级钢渣粉，其主要技术指标：流动度比不小于90％、比表面积不小400m²/kg、7d活性不小于55％、28d不小于80％、游离氧化钙不大于4％。

实施例1：

Ⅱ级粉煤灰70wt％，需水量比103％、45μm筛余22％、28d活性指数73％；

二级钢渣粉30wt％，流动度比101％、比表面积430m²/kg、7d活性60％、28d活性80％、游离氧化钙3％。

将以上二种物料经机械搅拌混合均匀后制成复合粉煤灰掺合料。参照GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，检验活性指数。测试结果见表1。

实施例2：