[发明专利]一种混凝土胶凝材料

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土胶凝材料。包括如下重量百分比的成分：水泥熟料：10‑30%；火山灰质材料：30‑80%；生石灰：20‑40%。本发明选用高铝质火山灰材料，以海水作为拌合水、利用生石灰与水接触迅速释放热量的特征模拟水热合成法，加速矿物的形成；火山灰质材料以海水的碱性以及生石灰的碱性作为碱激发，激发火山灰活性；辅以少量硫铝酸盐水泥熟料或高铝水泥熟料，与海水中的硫酸根离子、氯离子等结合形成早强矿物，以满足施工要求。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土胶凝材料。

背景技术

我国是一个海洋大国，近年来海洋岛礁工程建设正面临繁重的建设任务，民用及军用码头、海上机场、海上风力发电站、海上灯塔及雷达站、岛礁边防工事等基础设施建设如火如荼。而海工混凝土在早期应用过程中，仅仅几年时间就已经出现了明显的混凝土剥蚀、开裂等现象。

何种胶凝材料能够做到在海水中具有良好的耐腐蚀性能？国内外学者做了大量的研究。近些年来我国也已研究开发了新型的矿渣水泥，采用了矿渣微粉作为水泥的混合材，研制成功了海工硅酸盐水泥。但兼顾耐腐蚀的同时，其早期强度受影响，使混凝土的施工性能受到影响。尤其是采用海水、海砂拌养，需水量大，强度发挥慢，与骨料的界面问题不能受控，胶结性能不理想。

地球上的淡水总量仅占水资源总量的2.5％，而海水则占96.5％。但现目前的大多研究主要停留在淡水制备混凝的阶段中，因按易于腐蚀混凝土中钢材的观点，海水被禁止使用作为混凝土的拌合用水。然而混凝土的制备和使用过程中，拌合用水和养护用水不可缺少。这不仅有碍水资源的有效利用，而且不利于淡水紧缺情况下的紧急复建工程。

在远离大陆千里之遥的热带珊瑚岛礁上修补损坏的混凝土工程，由于岛礁上没有碎石、河沙等常规的建筑材料，施工用淡水也非常匮乏。所以，有时不得不千里迢迢从大陆用船舶运输，这样不仅运作艰辛、费用高昂，而且受风浪等自然条件限制，工期也难以保证。因此，在不破坏当地生态环境的前提下，在岛礁上就地取材，用疏浚港池、航道挖出的珊瑚礁、砂和被台风海浪冲刷堆积的珊瑚礁、砂代替碎石、河沙，用海水代替淡水，配制海水拌养珊瑚礁、砂混凝土修补工程有其重要的现实意义和极高的使用价值。

国家发改委、财政部、工信部联合印发的《关键材料升级换代工程实施方案》中明确提出了支持南海岛礁建设用海水拌养型混凝土产业化，珊瑚礁、砂集料海水拌养混凝土就地取材利用率大于75％，28d抗压强度不低于50MPa，劈裂抗拉强度大于5.0MPa，海水拌养型混凝土年产能达到20万立方米并在南海岛礁建设中实现示范应用。

发明内容

本发明的目在于，针对现有海岛建设所用胶凝材料需要长途运输淡水、碎石、河沙等，不仅造价成本高昂，也因为现有胶凝材料所形成的矿物与海水不相容，容易受到腐蚀而被破坏的不足，提出一种成本低、耐久性好，并且能够采用海水、海砂拌养混凝土的专用胶凝材料。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种混凝土胶凝材料，其特征在于，包括如下重量百分比的成分：

水泥熟料：10-30％；

火山灰质材料：44-60％；

生石灰：20-40％。

所述水泥熟料为高铝水泥熟料或硫铝酸盐水泥熟料。

所述水泥熟料为高铝水泥熟料，所述高铝水泥熟料的比表面积为350m²/kg-390m²/kg。

所述高铝水泥熟料中Al₂O₃的含量大于40％。

所述水泥熟料为硫铝酸盐水泥熟料，所述硫铝酸盐水泥熟料的比表面积为350m²/kg-390m²/kg。