可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料的制作方法

文档序号:10637555阅读:369来源:国知局
可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料,该石灰石粉掺和料采用分级粉末工艺将石灰石粉达到设定细度的级配,本发明的作用在于进一步完善混凝土自身结构体系,提高混凝土的施工性能以及硬化后混凝土的各项性能,其虽然活性较低,但是在目前粉末工艺较大改进的条件下,已不同于传统意义上的石粉,将其用于混凝土中不仅可解决制砂过程中的废物利用问题,而且解决目前粉煤灰、矿粉短缺导致成本过高的问题。
【专利说明】
可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料
技术领域
[0001] 本发明涉及水泥混凝土材料组成设计与施工技术领域,尤其是一种可用于水泥混 凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料。
【背景技术】
[0002] 石灰石粉一般是指石灰岩磨成的粒径小于0.075mm的石粉。石灰岩是自然界广泛 存在的一种岩石,易于开采与使用,近年来由于河砂的缺乏,尤其是中国西部地区,如贵州、 广西、云南等地都大量采用机制砂用于水泥混凝土中,在机制砂生产过程中,易于产生大量 石粉,其含量普遍大于10%,而我国标准中规定砂中石粉含量不易于超过5%,这部分石粉通 常粒径在45μπι左右,这部分石粉用于水泥混凝土中易于增加用水量,不易于混凝土和易性 与强度的发展,也不利于减水剂效果的发挥,而将石粉加工将细度提高到一定程度,并且按 照一定级配配合一起则能够改善其对混凝土性能的影响。

【发明内容】

[0003] 本发明所要解决的技术问题是:提供一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能 石灰石粉掺和料,以克服现有技术的不足。
[0004] 本发明是这样实现的: 一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料,该石灰石粉掺和料采用 分级粉末工艺将石灰石粉达到以下细度的级配,粒径小于或等于15Μ1的石灰石粉的累积通 过率为90%~100%,粒径小于或等于ΙΟμπι的石灰石粉的累积通过率为76%~82%,粒径小于或 等于5μπι的石灰石粉的累积通过率为48%~58%,粒径小于或等于2μπι的石灰石粉的累积通过 率为26%~37%,粒径小于或等于Ιμπι的石灰石粉的累积通过率为16%~26%,粒径小于或等于 0.8μπι的石灰石粉的累积通过率为14%~23%,粒径小于或等于0.5μπι的石灰石粉的累积通过 率为10%~18%,粒径小于或等于0.2μπι的石灰石粉的累积通过率为6%~12%,粒径小于或等 于0. Ιμπι的石灰石粉的累积通过率为4%~8%。
[0005] 前述的一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料中,优选的, 该石灰石粉掺和料中石灰石粉达到以下细度的级配,粒径小于或等于15Μ1的石灰石粉的累 积通过率为95%,粒径小于或等于ΙΟμπι的石灰石粉的累积通过率为79%,粒径小于或等于5μπι 的石灰石粉的累积通过率为53%,粒径小于或等于2μπι的石灰石粉的累积通过率为31.5%,粒 径小于或等于Ιμπι的石灰石粉的累积通过率为21%,粒径小于或等于0.8μπι的石灰石粉的累 积通过率为18.5%,粒径小于或等于0.5μπι的石灰石粉的累积通过率为14%,粒径小于或等于 0.2μπι的石灰石粉的累积通过率为9%,粒径小于或等于0. Ιμπι的石灰石粉的累积通过率为 6% 〇
[0006] 前述的一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料中,该石灰石 粉掺和料中石灰石粉颗粒粒径小于或等于3μπι的石灰石粉的累积通过率为34%~45%。
[0007] 前述的一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料中,该石灰石 粉掺和料中石灰石粉颗粒粒径小于或等于0.6μπι的石灰石粉的累积通过率为12%~20%。
[0008] 前述的一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料中,该石灰石 粉掺和料中石灰石粉颗粒粒径小于或等于0.3μπι的石灰石粉的累积通过率为7%~14%. 前述的一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料中,所述石灰石粉 与水泥混凝土的配比关系是Im3的水泥混凝土中加入50-120kg石灰石粉掺和料。
[0009] 由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明的微级配石灰石粉最大的作 用在于进一步完善混凝土自身结构体系,提高混凝土的施工性能以及硬化后混凝土的各项 性能,其虽然活性较低,但是在目前粉末工艺较大改进的条件下,已不同于传统意义上的石 粉,将其用于混凝土中不仅可解决制砂过程中的废物利用问题,而且解决目前粉煤灰、矿粉 短缺导致成本过高的问题。
[0010]附图1为本发明中石灰石粉颗粒粒径与通过率的相关关系图。
【具体实施方式】
[0011] 本发明的实施例:一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料, 如附图1所示,该石灰石粉掺和料采用分级粉末工艺将石灰石粉达到以下细度的级配,粒径 小于或等于15WI1的石灰石粉的累积通过率为90%~100%,粒径小于或等于?ομπι的石灰石粉 的累积通过率为76%~82%,粒径小于或等于5μπι的石灰石粉的累积通过率为48%~58%,粒径 小于或等于3μι的石灰石粉的累积通过率为34%~45%,粒径小于或等于2μπι的石灰石粉的累 积通过率为26%~37%,粒径小于或等于Ιμπι的石灰石粉的累积通过率为16%~26%,粒径小于 或等于0.8μπι的石灰石粉的累积通过率为14%~23%,粒径小于或等于0.6μπι的石灰石粉的累 积通过率为12%~20%,粒径小于或等于0.5μηι的石灰石粉的累积通过率为10%~18%,粒径小 于或等于0.3μπι的石灰石粉的累积通过率为7%~14%,粒径小于或等于0.2μπι的石灰石粉的 累积通过率为6%~12%,粒径小于或等于0. Ιμπι的石灰石粉的累积通过率为4%~8%。
[0012] 优选的,该石灰石粉掺和料中石灰石粉达到以下细度的级配,粒径小于或等于15μ m的石灰石粉的累积通过率为95%,粒径小于或等于ΙΟμπι的石灰石粉的累积通过率为79%,粒 径小于或等于5μπι的石灰石粉的累积通过率为53%,粒径小于或等于2μπι的石灰石粉的累积 通过率为31.5%,粒径小于或等于Um的石灰石粉的累积通过率为21%,粒径小于或等于0.8μ m的石灰石粉的累积通过率为18.5%,粒径小于或等于0.5μπι的石灰石粉的累积通过率为 14%,粒径小于或等于0.2μπι的石灰石粉的累积通过率为9%,粒径小于或等于0. Um的石灰石 粉的累积通过率为6%。
[0013] 且该石灰石粉与水泥混凝土的配比关系是Im3的水泥混凝土中加入50-120kg石灰 石粉掺和料,详见表一。
[0014] 主要设计原理及效果 本实施例中该级配的石灰石粉根据最大密度填充院里进行设计,根据fuller最大密度 填充原理,颗粒之间的空隙由次级颗粒进行填充,从而达到最大密度特点,由此提高混凝土 的强度性能,石粉具有微弱活性,尤其是在水泥砂浆或混凝土早期强度发展中表现较为明 显,不同岩性石粉活性顺序为石灰岩〉大理岩〉玄武岩〉花岗岩〉片麻岩〉石英岩;石粉岩性对 水泥的水化产生影响,主要是受石粉中碳酸盐矿物成分含量决定的,其中的碳酸盐可以与 水泥矿物中C3A反应生成水化碳铝酸钙,且石粉中CaC03的还可抑制水化早期形成的钙矾石 在后期向单硫型硫铝酸钙的转化,有助于水泥石强度的提高;因此所述石灰石粉掺合料,掺 入水泥混凝土中50~120Kg/m3,其余条件下相同情况下,相对未掺石灰石粉掺合料的普通水 泥混凝土强度增加5%以上、孔隙率降低3%以上。
[0015] 与大多数矿物掺合料类似,石灰石粉也存在降低水泥水化过程中放热的功能性; 缓解水泥水化热,能够降低由于水泥水化热而带来的开裂等问题。
[0016] 同样归因于微级配石粉良好的填充作用,适量的石粉可以改善混凝土的抗冻性; 超细石粉能够进一步减小混凝土中的空隙,减小混凝土的孔隙率,尤其是对连通孔的改善, 并且随着石粉细度的提高,改善效果越明显,在超细石粉细度的增加,配合适宜掺量条件 下,体系中的孔径、孔隙率相对未掺入石粉的普通混凝土均往更低方向偏移;因此从内部结 构的改善角度来讲,超细石粉能够提高混凝土的抗渗性能;因此所述石灰石粉掺合料,掺入 水泥混凝土中50~120Kg/m3,其余条件下相同情况下,相对未掺石灰石粉掺合料的普通水泥 混凝土抗渗提尚4个等级以上。
[0017] 由于孔隙率以及孔径的降低,在混凝土内部水则需要更低的温度才能冷冻结冰, 产生体积膨胀,由此提高混凝土的抗冻性能,另外归结于石粉的保水作用,将水分更加分散 于混凝土中,为水泥提供更加良好的水化环境,减小混凝土中非结晶水的数量,从而进一步 减小由于自由水结冰造成的破坏。
[0018] 优良的磨细石粉加入混凝土中,能够进一步优化混凝土中的集料级配,提高混凝 土密实度,最大程度发挥水泥的胶结作用,减少自由水在混凝土中的不良影响,同时超细石 粉的优良填充作用,阻碍自由水从混凝土中因温度、湿度的变化而挥发,进一步稳定混凝土 中的含水量保持在一定程度内,有效减少混凝土因为自由水的挥发而导致的整体干缩。
[0019] 按照下列配合比生产出的普通水泥混凝土。
舉德:1%如3
[0020] 其中28天平均抗压强度为38.4MPa,泌水率为44%,孔隙率为17%,抗渗等级为P8。 [0021]掺入本微级配式高性能石灰石粉掺合料80Kg/m3后,相同成型情况下,其28天平均 抗压强度为41.7MPa,泌水率为31%,孔隙率为14%,抗渗等级为Pl 2。
[0022]上述方案的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用的发明。熟悉 本领域技术的人员显然可以容易地对实施方案做出各种修改。因此,本发明不限于上述实 方案,本领域技术人员根据本发明的方法,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料,其特征在于:该石灰 石粉掺和料采用分级粉末工艺将石灰石粉达到以下细度的级配,粒径小于或等于15M1的石 灰石粉的累积通过率为90%~100%,粒径小于或等于10M1的石灰石粉的累积通过率为76%~ 82%,粒径小于或等于5μπι的石灰石粉的累积通过率为48%~58%,粒径小于或等于2μπι的石灰 石粉的累积通过率为26%~37%,粒径小于或等于Ιμπι的石灰石粉的累积通过率为16%~26%, 粒径小于或等于0.8μπι的石灰石粉的累积通过率为14%~23%,粒径小于或等于0.5μπι的石灰 石粉的累积通过率为10%~18%,粒径小于或等于0.2μπι的石灰石粉的累积通过率为6%~ 12%,粒径小于或等于0. Ιμπι的石灰石粉的累积通过率为4%~8%。2. 根据权利要求1所述一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料, 其特征在于:优选的,该石灰石粉掺和料中石灰石粉达到以下细度的级配,粒径小于或等于 15μπι的石灰石粉的累积通过率为95%,粒径小于或等于ΙΟμπι的石灰石粉的累积通过率为 79%,粒径小于或等于5μπι的石灰石粉的累积通过率为53%,粒径小于或等于2μπι的石灰石粉 的累积通过率为31.5%,粒径小于或等于Ιμπι的石灰石粉的累积通过率为21%,粒径小于或等 于0.8μπι的石灰石粉的累积通过率为18.5%,粒径小于或等于0.5μπι的石灰石粉的累积通过 率为14%,粒径小于或等于0.2μπι的石灰石粉的累积通过率为9%,粒径小于或等于0. Ιμπι的石 灰石粉的累积通过率为6%。3. 根据权利要求1所述一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料, 其特征在于:该石灰石粉掺和料中石灰石粉颗粒粒径小于或等于3μπι的石灰石粉的累积通 过率为34%~45%。4. 根据权利要求1所述一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料, 其特征在于:该石灰石粉掺和料中石灰石粉颗粒粒径小于或等于0.6μπι的石灰石粉的累积 通过率为12%~20%。5. 根据权利要求1所述一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和料, 其特征在于:该石灰石粉掺和料中石灰石粉颗粒粒径小于或等于0.3μπι的石灰石粉的累积 通过率为7%~14%。6. 根据权利要求1所述的一种可用于水泥混凝土中的微级配式高性能石灰石粉掺和 料,其特征在于:所述石灰石粉与水泥混凝土的配比关系是lm 3的水泥混凝土中加入50-120kg石灰石粉掺和料。
【文档编号】C04B14/28GK106007431SQ201610328156
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】熊浩东, 范朝江, 吴道义
【申请人】贵州天安科技开发有限公司
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