[发明专利]一种高强混凝土复合掺合料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种高强混凝土复合掺合料及其制备方法与应用。

背景技术

目前国内一般把强度等级不低于C60 的混凝土称为高强度混凝土，其在建筑结构后，可以大幅减少截面尺寸，减轻结构自重，使混凝土的结构更为轻巧美观。但高强混凝土的脆性较大，且收缩大，抗裂性能差，因此在高强混凝土的应用中，改善其脆性和抗裂性能是一项非常重要的课题。

在高强混凝土生产配制中，往往水泥用量较高，水化热较大，温度应力和自身收缩给高强混凝土的开裂带来隐患，因此在高强混凝土中使用矿物掺合料大量取代水泥是缓解这一问题的有效手段。国内外的研究结果表明，矿物掺合料能有效地降低高强混凝土的脆性系数和特征长度，提高其抗裂性。

国内外的研究表明，稻谷灰中的SiO₂，以无定型的形式存在，是一种非常有价值的硅质材料，具有很高的火山灰活性，不仅可大幅提高混凝土的强度，而且降低混凝土的渗透性，提高耐久性。不过，虽然稻壳灰在混凝土可发挥出较高的活性，但其为多孔结构，大量的孔隙可吸收较多的水分，需水量较大，严重影响到新拌混凝土的工作性能，因此，稻谷灰难以在商品混凝土中推广应用。为了克服这一难题，可将稻壳灰粉磨为较细的粉体，使其大量孔结构破坏。

高强混凝土一般均采用较低的水胶比进行配制，在水分较少的情况下，胶凝材料难以完全水化，必然有很大一部胶凝材料仅用作填充材料，从而造成很大的浪费。目前已经有学者将石灰石粉掺加到高强混凝土中的研究，结果表明，在高强混凝土中添加部分惰性填充料是可行的。

因此，在不影响混凝土工作性能的前提下，开发一种具有较高的活性作用、填充作用、对高强混凝土的脆性较明显改善、可明显降低高强混凝土自收缩，且在高强混凝土中可大掺量使用的高性能复合掺合料是非常有价值和意义的。

发明内容

为克服以上不足，本发明提供了一种可改善高强混凝土的脆性、明显降低高强混凝土自收缩，且在高强混凝土中可取代水泥质量分数40~60%的高强混凝土复合掺合料及其制备方法与应用。

本发明的技术手段是这样实现的：

一种高强混凝土复合掺合料，其特征在于，其由稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液及粉煤灰组成，所述稻谷灰：水渣：河砂的质量比35~50:25~45:25~35，所述VAE乳液的质量为稻谷灰、水渣、河砂三者总质量的0.5~1.5%，所述粉煤灰与所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者总质量的质量比为60~70:30~40。

上述方案中，所述稻谷灰烧失量不大于15%。

上述方案中，所述水渣的含水率为所述水渣质量的0.9%~1.2%。

上述方案中，所述稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液四者混合后的混合物的细度为45μm负压筛筛余不大于10%。

上述方案中，所述粉煤灰的勃式比表面积不小于1000m²/kg。

上述方案中，所述河砂的粒径小于等于4.75mm。

上述方案中，所述河砂的含水率小于等于0.3%。

上述高强混凝土复合掺合料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1）备料：按照稻谷灰：水渣：河砂的质量比35~50:25~45:25~35选取稻谷灰、水渣、及河砂；选取质量为稻谷灰、水渣、河砂三者总质量的0.5~1.5%的VAE乳液；按照粉煤灰与所述稻谷灰、水渣、河砂、VAE乳液四者总质量的质量比为60~70:30~40选取粉煤灰；

2）将稻谷灰、水渣、河砂、及VAE乳液混合，将其混合物粉磨为混合粉体，控制所述混合粉体的细度为45μm负压筛筛余不大于10%；

3）再将上述混合粉体与粉煤灰混合均匀，即得高强混凝土复合掺合料。

上述方案中，所述水渣的含水率为所述水渣质量的0.9%~1.2%。

上述高强混凝土复合掺合料在高强混凝土配制中的应用。