[发明专利]一种高吸水率的内养护材料及其应用

说明书

一种高吸水率的内养护材料，按重量份计算，由含有65‑95份铝矾土尾矿、0‑30份造纸污泥颗粒和0‑30份硅灰的生料烧结而成；本发明还包括所述高吸水率的内养护材料作为轻骨料在砂浆中的应用，本发明制得的内养护材料孔径分布集中在100‑3000nm，孔隙率可达39.6%。用于砂浆内养护时，仅需较少的掺量即可实现明显的减缩效果，同时避免了对砂浆强度的不利影响；本发明实现了固体废弃物的综合利用。

技术领域

本发明涉及一种养护材料及其应用，具体涉及一种内养护材料及其应用。

背景技术

低水胶比混凝土与普通混凝土相比，具有优异的力学性能和耐久性能。但由于胶凝材料用量大、用水量低，导致基体内部自由水少，胶凝材料水化不充分，且自收缩现象显著。在有外界约束的条件下容易产生收缩裂缝，影响混凝土力学性能和耐久性。

以建筑用轻骨料为内养护材料的内养护技术是从根本上抑制混凝土自收缩的方法。建筑用轻骨料的制备技术非常成熟，但其最初主要是用于替代粗骨料制备低密度混凝土以减轻结构自重，因此，建筑用轻骨料并不完全符合对内养护材料性质的要求。主要问题如下：1）高总孔隙率和低开口孔隙率是轻骨料制备过程中的关键控制指标，烧制出的轻骨料的吸水率一般低于20%，甚至10%，需要较高掺量才能满足内养护的要求；而轻骨料自身为多孔材料，其强度较水泥石和其他骨料低许多，高掺量会降低混凝土强度；2）一些轻骨料虽然吸水率能达到10%以上，但密度较低，在混凝土振捣过程中易上浮；3）轻骨料的粒径一般为5-25mm，比理想的内养护材料粒径大；作为传统内养护材料的细轻骨料以粗轻骨料破碎而成，经破碎后的细轻骨料，原先封闭的大孔被打开，成为断裂面，保水性很差，且颗粒之间的性能差异较大；在搅拌过程中这部分吸收水很容易脱掉，这种过早脱水非常不利于内养护，同时被打开的大孔对混凝土的强度不利；3）随着轻骨料烧制时的粒径减小，在同样条件下烧制的轻骨料膨胀性能和孔隙率降低，保持较高吸水率的轻骨料孔结构控制变得更加困难。因此，需对内养护用轻骨料的生产提出具备一定吸水率且密度不能太低的新要求。另外，传统轻骨料的原料主要是黏土或页岩等不可再生资源，对不可再生资源大量开采会造成生态环境的严重破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种孔隙率高的高吸水率的内养护材料及其应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种高吸水率的内养护材料，按重量份计算，由含有65-90份铝矾土尾矿、5-30份造纸污泥颗粒和5-30份硅灰的生料烧结而成。

优选地，所述铝矾土尾矿为粒径≤0.075mm的干燥颗粒。

优选地，所述铝矾土尾矿的化学成分如下：Al₂O₃ 35-55%、SiO₂ 19-33%、Fe₂O₃ 1-13%、K₂O1.5-4%，1050℃烧失量大于12%。

优选地，所述造纸污泥颗粒为经过无害化及脱水处理后，烘干磨细至粒径≤0.075mm的干燥颗粒。

优选地，所述硅灰中SiO₂含量≥96%。

优选地，所述高吸水率的内养护材料的制备方法包括以下步骤：按配方将铝矾土尾矿、造纸污泥颗粒和硅灰混合均匀，得混合料；加水搅拌成泥料，制成球形，得生料球；烘干的生料球进行烧结即成。

更优选地，所述水的质量为混合料质量的22-25%。

更优选地，所述生料球的粒径为2-10mm。

更优选地，生料球的烘干方法为，将生料球置于阴凉通风处4-8h后，在60-105℃条件下烘6-12h。