[发明专利]化学微腐蚀珊瑚骨料以及地聚物基超高强珊瑚混凝土的制备方法

说明书

本发明公开化学微腐蚀珊瑚骨料以及地聚物基超高强珊瑚混凝土的制备方法，涉及混凝土技术领域，具体为将珊瑚粗骨料置于磷酸溶液中浸泡，取出直接烘干得化学微腐蚀珊瑚粗骨料，经球磨过筛后采用定向级配复合的方法复配制得化学微腐蚀珊瑚砂。通过使用磷酸对珊瑚粗骨料进行微腐蚀，使磷酸盐原位生长在珊瑚骨料表面及连通孔隙中，降低珊瑚粗骨料的孔隙率，化学微腐蚀珊瑚粗骨料经球磨筛分为化学微腐蚀珊瑚细骨料后采用定向级配复合珊瑚骨料以获得低空隙率、高紧密堆积密度的珊瑚砂。以上述物质为骨料，碱激发活性粉体材料为胶凝材料制备混凝土，可达到延缓地聚物基珊瑚骨料混凝土凝结时间、优化混凝土界面过渡区、提高混凝土力学性能的效果。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种化学微腐蚀珊瑚骨料以及地聚物基超高强珊瑚混凝土的制备方法。

背景技术

近年来我国对岛屿的开发逐渐增加，而作为发展基础的工程建设也遇到了一定的挑战。内陆地区建筑骨料碎石与河砂的储量日益减少，且内陆航运砂石进行远洋建设的方式费用较高，不利于工程成本控制。与此同时，岛屿周围珊瑚礁石与礁砂的存量巨大，是潜在的建筑原材料。然而，原状珊瑚礁石生长环境的特殊性导致其本身结构多孔、形状不一，强度较低以及携裹大量的泥沙。而以混凝土组成来看，砂石以70％-80％的比例居于大宗，因此如果直接采用原状珊瑚礁石破碎处理所得的骨料制备混凝土将不可避免对混凝土的工作性能、力学性能、体积稳定性、耐久性能产生不利影响。根据目前已有的工程实例来看，珊瑚礁石骨料的缺点造成其应用范围较为有限，工程建设中珊瑚骨料多集中在混凝土防浪块等低强度等级要求结构。

经试验验证，由于珊瑚骨料多孔、强度低，以其作为骨料制备的水泥基珊瑚混凝土强度等级多集中在C20～C30。同时，珊瑚混凝土强度随珊瑚粗骨料用量的增加，呈先增大后减小的趋势；随珊瑚砂体积砂率的增加，呈持续上升趋势。当水灰比较低时，珊瑚混凝土为“砂浆强，骨料弱”的复合硬质材料，砂浆弹性模量高于粗骨料弹性模量，大部分荷载主要由砂浆承担，破坏形态类似于轻骨料混凝土，即珊瑚粗骨料首先破损导致整体破坏，成为混凝土薄弱环节。在珊瑚骨料自身强度的限制下，还需优化骨料与基体之间的界面结合，增强其界面咬合力，最大程度上减小与一般骨料在某些性能之间的差异。

目前，人们常采用强酸如HCl和H₂SO₄浸泡处理骨料等技术途径来解决、去除珊瑚礁石粗骨料表面以及孔洞中的大量盐类与泥沙，但是这样的处理方式会引入硫酸根和氯离子等侵蚀离子，对混凝土耐久性能产生不利影响。如中国发明专利申请号CN201610079268.8公布了“一种利用珊瑚礁石制备粗骨料的方法及其混凝土”，采用了稀盐酸浸泡处理珊瑚骨料，此种方法面临的主要问题是Cl^-的存在可能会增加结构混凝土中钢筋锈蚀的风险。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种化学微腐蚀珊瑚骨料以及地聚物基超高强珊瑚混凝土的制备方法，通过使用磷酸对珊瑚粗骨料进行微腐蚀后不经水洗直接干燥制得化学微腐蚀珊瑚粗骨料，使磷酸盐原位生长在珊瑚骨料表面及连通孔隙中，从而极大的降低珊瑚粗骨料的孔隙率，将制得的化学微腐蚀珊瑚粗骨料进行球磨粉碎得到不同粒级的化学微腐蚀珊瑚细骨料，采用定向级配复合的方法将不同粒级的化学微腐蚀珊瑚细骨料复配得化学微腐蚀珊瑚砂，以获得低空隙率、高紧密堆积密度的珊瑚砂，以化学微腐蚀珊瑚粗骨料或者化学微腐蚀珊瑚砂作为骨料、碱激发活性粉体材料为胶凝材料制备混凝土，可达到延缓珊瑚骨料混凝土凝结时间、优化混凝土界面过渡区、提高混凝土力学性能的效果。

本发明的技术方案之一，一种化学微腐蚀珊瑚骨料的制备方法，所述化学微腐蚀珊瑚骨料为化学微腐蚀珊瑚粗骨料或者化学微腐蚀珊瑚砂；

其中，所述化学微腐蚀珊瑚粗骨料的制备方法包括：将珊瑚粗骨料置于磷酸溶液中浸泡处理，取出不经水洗、直接烘干得化学微腐蚀珊瑚粗骨料；