[发明专利]一种蔗渣灰混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种蔗渣灰混凝土及其制备方法，包括如下步骤：将制糖厂烧炉中排出的蔗渣灰进行预处理，提高蔗渣灰的活性。预处理后的蔗渣灰作为制备混凝土的原材料，与砂、石、水、水泥、减水剂混合搅拌、浇筑、振捣，制得蔗渣灰混凝土制品，进一步采用标准固化养护和热固化养护中的一种进行养护。制得的蔗渣灰混凝土具有更高的结构强度和耐久性。本发明与传统混凝土相比，在性能有所提升的前提下，能够使蔗渣灰得到充分再利用，降低资源消耗，有利于实现经济环保生产。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种蔗渣灰混凝土的制备方法。

背景技术

混凝土作为一种坚硬的人造石材，因其优良的物理力学性能而被广泛应用于各类工程之中，是目前世界上用量最大的建筑材料。而作为混凝土重要组分的水泥具有高能耗、高污染、高成本等缺点，一定程度上对加剧了温室效应，对环境造成危害。近年来，绿色环保的建筑材料引起了大量关注，不断有研究表明诸如蔗渣灰等农业副产品，不仅产量巨大，并且能够作为矿物掺合料改善混凝土的各项性能。

蔗渣灰取自制糖厂的高温烧炉，是甘蔗渣作为燃料在700-900℃高温下燃烧产生的灰烬。蔗渣灰主要由SiO₂组成，另外还有Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃等其他成分，具有火山灰活性。在常温下能与水泥发生二次水化反应，生成具有水硬性胶凝性能的化合物，有效提高混凝土的强度及耐久性。

由于烧炉温度的不稳定性及燃烧的不完全性，从糖厂烧炉中直接获取的蔗渣灰通常呈现易变性，具有颗粒尺寸大，孔隙率高等特点，大多数情况下不能直接作为混凝土的矿物掺合料。因此，我们提出了一种蔗渣灰混凝土及其制备方法以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种蔗渣灰混凝土及其制备方法。应用该方法制备得的蔗渣灰具有良好的火山灰活性，能够被用作优质的混凝土掺合料，有效提升混凝土的性能。同时蔗渣灰部分替代水泥，可减少水泥用量，达到降低能源消耗，实现经济环保生产的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种蔗渣灰混凝土，蔗渣灰混凝土原料成分按质量份数为：预处理后的蔗渣灰10-20份、水泥100份、砂100-250份、碎石150-300份、水30-55份、减水剂0.5-2份；预处理后蔗渣灰作为蔗渣灰混凝土原料，与砂、石、水、水泥、减水剂混合搅拌、浇筑、振捣，制得蔗渣灰混凝土制品，进一步采用标准固化养护和热固化养护中的一种进行养护。

所述的蔗渣灰混凝土，其特征在于，预处理后的蔗渣灰比表面积高于350m²/kg且45μm筛余量低于10％。

所述减水剂为聚羧酸，磺化萘系，木质素磺酸钠、亚硫酸钠、丹宁和糖钙减水剂中的一种。

所述的蔗渣灰混凝土的制备方法，通过如下步骤制备：

步骤一：将蔗渣灰在300-1000℃高温下煅烧1-4h，自然冷却。将冷却后的蔗渣灰原料添加其质量份数0.02％-0.2％的三异丙醇胺(TIPA)，在球磨机中研磨至比表面积高于350m²/kg且45μm筛余量低于10％，得到所需的蔗渣灰样品；

步骤二：将相应质量份数预处理后的蔗渣灰和水泥放入搅拌机中搅拌3-5min得到干拌混合物，与石子、砂子、水、减水剂进一步混合搅拌得到蔗渣灰混凝土制品；

步骤三：将步骤二中配置好的蔗渣灰混凝土倒入水泥模具中，将模具放置在振动台上震动3-5min，除去混凝土内部的气泡；

步骤四：将经过步骤三震动处理的蔗渣灰混凝土制品放置24h拆模，进一步采用标准固化养护和热固化养护中的一种进行养护。

所述步骤一对蔗渣灰煅烧处理，去除其本身含有的水分，避免其相互之间由于水分而粘连，同时降低烧失量，减少含碳量，使蔗渣灰具有良好的品质。