[发明专利]一种粉煤灰及其制备方法、混凝土

说明书

本发明公开了一种粉煤灰，所述粉煤灰包括以下重量组分：高炉钢渣20‑40份、花岗岩石灰42‑63份、陶瓷碎片3‑8份、矿煤渣6‑14份和黑页岩渣4‑7份，所述粉煤灰经甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液处理后烘干。同时，本发明还公开了上述粉煤灰的制备方法以及包括上述粉煤灰的混凝土。该粉煤灰旨在解决现有的粉煤灰与混凝土之间难以充分混合影响混凝土力学性能的问题。

技术领域

本发明涉及混凝土材料技术领域，具体涉及一种粉煤灰及其制备方法、混凝土。

背景技术

粉煤灰是一种火山灰质材料，本身并无胶凝性能，在常温下有水存在时，粉煤灰可以与混凝土中的进行二次反应，生成难溶于水的水化硅酸钙凝胶，这样不仅降低了溶出的可能，也填充了混凝土内部的孔隙，对混凝土强度和抗渗性都有提高作用。粉煤灰的这种作用称为火山灰效应。

除了火山灰效应外，粉煤灰对混凝土力学性能及耐久性的改善还有另外两个原因：第一，形貌效应。粉煤灰的主要矿物组成是玻璃体，这些球形玻璃体表面光滑、粒度细、质地致密、内比表面积小、对水的吸附力小，因此，粉煤灰的加入使混凝土制备需水量减小，降低了混凝土早期干燥收缩，使混凝土密实性得到很大提高；第二，填充效应。粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中，不仅能填充水泥颗粒间的空隙，而且能改善胶凝材料的颗粒级配，并增加水泥胶体的密实度。因此，形貌效应、填充效应和火山灰效应并称为粉煤灰改善混凝土性能的三大效应。

粉煤灰对混凝土的性能提高在一定程度上与粉煤灰在混凝土中的分散程度相关，而现有的粉煤灰配料在与混凝土混合的过程中容易出现团聚的现象，导致粉煤灰难以与混凝土充分混合，从而影响混凝土的力学性能现有解决该问题的方式主要是通过将粉煤灰研磨至足够细或是采用高速分散机构，然而该问题依然没有得到较好的解决。

发明内容

针对现有的粉煤灰与混凝土之间难以充分混合影响混凝土力学性能的问题，本发明公开了一种粉煤灰及其制备方法、混凝土，该粉煤灰能够有效提高混凝土的强度。

本发明公开了一种粉煤灰，所述粉煤灰包括以下重量组分：高炉钢渣20-40份、花岗岩石灰42-63份、陶瓷碎片3-8份、矿煤渣6-14份和黑页岩渣4-7份，所述粉煤灰经甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液处理后烘干。

进一步的，所述高炉钢渣、所述花岗岩石灰、所述陶瓷碎片、所述矿煤渣和所述黑页岩渣的粒径均小于350目。

进一步的，所述甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液包括甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和有机极性溶剂。

进一步的，所述有机极性溶剂为乙醇。

进一步的，所述粉煤灰中还包括有重量组分：玄武岩纤维2-5份。

进一步的，所述玄武岩纤维的长度小于或等于5mm。

进一步的，烘干温度为100℃-200℃。

本发明还公开了如上所述的一种粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：

破碎：用破碎机，将高炉钢渣、花岗岩石灰、陶瓷碎片、矿煤渣和黑页岩渣分别破碎到直径5mm以下；

混合，将各原材料渣料按以下重量配比放入搅拌缸，搅拌混合均匀得到混合料；

高炉钢渣20-40份、花岗岩石灰42-63份、陶瓷碎片3-8份、矿煤渣6-14份和黑页岩渣4-7份；

表面处理：在混合料中加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，充分搅拌混合；

烘干：提供100℃-200℃的热风，用风机对混合料烘干1分钟，将混合料的含水率从10％下降到1％；

研磨：将混合料置于研磨机里面研磨至350目以下，得到粉煤灰。