[发明专利]一种掺花岗岩石粉的活性粉末混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及混凝土，尤其是涉及一种掺花岗岩石粉的活性粉末混凝土及其制备方法。

背景技术

活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete,简称RPC)，是一种超高强、高韧性、耐久性强和体积稳定性良好的水泥基复合材料。RPC的原材料主要由颗粒细小、具有一定活性的矿物材料组成。在RPC中，活性组分主要有硅灰、石英粉，且硅灰与石英粉的掺量均较高，此外，在RPC中水泥的掺量很高，使得RPC的制备成本高、能耗大。由于其制备成本高，国内外的研究主要用钢渣粉、超细粉煤灰、超细矿渣、稻壳灰等废料替代部分水泥和硅灰，降低成本、能耗制备RPC。而福建是石材生产大省，每年产生大量石粉，污染环境，且石粉颗粒细小、在高温下具有一定的活性，若将石粉替代部分胶凝材料(水泥、硅灰)用于RPC的制备，不仅可以降低RPC成本，而且还能节约资源、保护环境。现在已有的工程当中，例如：加拿大魁北克省在1997年建了首座活性粉末混凝土人行/自行车桥。2000年，在韩国汉城(现称首尔)汉江建成了一座跨度120m的仙游桥，是首座采用活性粉末混凝土建造的拱桥。这些都是活性粉末混凝土在工程上的应用，若采用花岗岩石粉替代部分胶凝材料(水泥、硅灰)用于RPC的制备，则可以有效降低RPC的制备成本及能耗，而且能够有效利用资源，利于环保。

中国专利CN103172322A申请的一种掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土及其制备方法，在其申请的专利中，活性粉末混凝土的主要原材料有水泥、硅灰、石英粉、砂子、水、减水剂和钢纤维、超活性矿渣粉。

中国专利CN103172323A申请的一种掺超细普通玻璃粉的活性粉末混凝土及其制备方法，在其申请的专利中，活性粉末混凝土的主要原材料有水泥、硅灰、石英粉、砂子、水、减水剂和钢纤维、超细普通玻璃粉。

上述两个专利制备得到的活性粉末混凝土在常压热养护条件下抗压强度达260～300MPa，但是，在其配合比中引入了新的掺合料——超活性矿渣粉、超细普通玻璃粉，增加了活性粉末混凝土的成本。

本发明的创新之处在于采用废弃的花岗岩石粉部分取代活性粉末混凝土中的胶凝材料(水泥、硅灰)用于活性粉末混凝土的制备，活性粉末混凝土的抗压强度在一定取代率下会有显著提高，即花岗岩石粉内掺能够有效地降低活性粉末混凝土的生产成本，节约资源能源，而且具有较高的环保效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提高强度、提升性能、节能环保，降低成本的掺花岗岩石粉的活性粉末混凝土及其制备方法。

本发明的目的是采用以下技术方案实现的：

所述一种掺花岗岩石粉的活性粉末混凝土，由水泥、硅灰、减水剂、河砂、水和花岗岩石粉为原料制备而成，其配方如下：按质量比，水泥∶硅灰∶河砂＝1∶(0.21～0.31)∶(1.00～1.2)，水的含量为水泥和硅灰的总质量的0.16～0.22(水胶比)；按质量百分比，减水剂的含量为水泥质量的2％～3％，花岗岩石粉的含量为水泥和硅灰总质量的5％～20％。

进一步：所述水泥为P.O525普通混凝土硅酸盐水泥，比表面积361m²/kg，烧失量2.34％；硅灰，SiO₂含量≥90％，粒径为0.1～0.2um，平均粒径d_SF为0.162um，表观密度ρ_SF为2293kg/m³；河砂表观密度为2270kg/m³；减水剂为减水率25％的CX-8聚羧酸减水剂；花岗岩石粉比表面积为588m²/kg，烧失量为0.72％，密度为2760kg/m³。

所述一种掺花岗岩石粉的活性粉末混凝土的制备方法，包括以下步骤：

1)将花岗岩石粉在盘中摊铺均匀，放入烘箱中烘干；

在步骤1)中，所述烘干的温度可为60℃，烘干的时间可为12h。

2)将烘干后的花岗岩石粉进行筛分、去除其中的的杂质，筛分后的花岗岩石粉粒径在100μm以下；

3)清理试模，去除试模内的杂物，然后在试模的内表面涂一层机油后再涂上一层脱模剂，以方便脱模后清理；

4)将水泥、硅灰、河砂、花岗岩石粉按比例称量，倒入搅拌机内，干拌；然后加入溶有减水剂的水，搅拌；

在步骤4)中，所述干拌的时间可为3min，所述搅拌是先加入溶有减水剂的一半比例量水，搅拌2min，再加入溶有减水剂的另一半比例量水，再搅拌2～3min；