[发明专利]一种蒸养碱激发矿渣混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种蒸养碱激发矿渣混凝土及其制备方法，在高寒地区工程中应用时，蒸养时间缩短了1‑2小时，不仅可以利用强度高、抗冻性好和抗氯离子侵蚀性能强的特点，提升构件的质量,适应极端气候条件，还可以解决成型养护时间和施工周期长的问题，缩短构件的蒸养、拆模时间，大幅增加模具周转率，缩短施工周期，缓解冬季施工带来的不利影响；同时，掺入20‑30％的粉煤灰取代矿渣，采用蒸养制度有效解决了碱激发混凝土收缩开裂的问题；另外，不使用水泥制备混凝土大大降低了能源消耗和碳排放量，节能环保，采用机制砂取代河砂，降低了自然资源的使用量，节约了生产成本，对建筑业的健康、可持续发展具有重要的意义。

技术领域：

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种蒸养碱激发矿渣混凝土及其制备方法，应用于高寒地区的建筑工程。

背景技术：

高寒地区的极端环境条件：海拔较高，气压较低、气温较低且昼夜温差较大，对混凝土的养护有诸多不利影响，使混凝土的力学性能下降，对28d及以上龄期的混凝土影响更为显著，同时，耐久性也会显著降低，混凝土早期长时间处在高寒地区中，会在硬化之前受到多次冻融，产生内部缺陷，造成混凝土强度及耐久性下降。并且，由于冰雪天气较多，交通路桥面上广泛使用的除冰盐使得混凝土极易遭受氯离子侵蚀，加剧混凝土结构的破坏。现有技术中，应用于高寒地区的混凝土普遍具有成型养护时间和施工周期长、力学性能、抗盐冻性能有所不足等问题，给高寒地区的冬季施工带来了许多不利影响，另外，原材料多采用河砂等天然资源，也给自然资源带来了一定的负担。

另外，建筑业属于重要支柱产业，是推动经济社会发展的重要力量，而传统的建筑材料普遍存在能源消耗高、环境污染重、自然资源短缺等严重问题：预测建筑能耗达峰年份为2042年，达峰峰值为12.18亿吨标准煤，预测建筑碳排放达峰年份为2039年，达峰峰值为24.11亿吨二氧化碳。固体废弃物的资源化利用也是亟待解决的社会关注性问题，硅酸钠碱泥是生产泡花碱后排放的工业残渣，属于高碱废渣，每年排放约400-500万吨，由于缺乏有效地回收利用途径，大多数碱泥输送到堆场，容易造成碱泥中的碱向地下渗透，造成土壤水体污染，对环境安全产生威胁。

碱激发胶凝材料是以磨细的高炉矿渣、粉煤灰、电热磷渣等工业废料或火山灰等天然矿物作为潜在胶凝材料组分，以碱化合物或含碱工业废渣作为激发剂反应生成的一类水硬性新型无机非金属胶凝材料，具有快硬、早强、环保等特点，扩展了水硬性胶凝材料的使用范围，在建筑材料领域备受关注。与普通硅酸盐水泥(P.O)相比较，碱激发胶凝材料制备工艺简单、无需烧制、能耗低、成本低、市场广，具有更好的力学性能和更突出的耐久性能，被认为是21世纪最具发展潜力的绿色可持续发展胶凝材料。然而，碱矿渣水泥和普通硅酸盐水泥的水化产物具有差异性，且水玻璃激发的矿渣混凝土易产生收缩开裂，给工程施工带来很大难度。