一种低碳高耐久混凝土的制作方法

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种低碳高耐久混凝土。

背景技术：

1、混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，其具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，同时硬化后的混凝土抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。混凝土是偏远山区开展基础设施建设时得重要建筑材料，由于工业发展落后，混凝土的常规原材料所依靠的工业副产物，如水泥、粉煤灰、硅灰、矿渣粉等在偏远山区难以获取，需要通过大量运输到建设地使用，且传统的1方c25--c50混凝土需要300kg-480kg的工业品，因此，要满足偏远山区建设的混凝土需求，势必造成混凝土常规工业原材料运费高昂，从而使混凝土制备成本和碳排放量居高不下。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种低碳高耐久混凝土，以少量高品质高活性胶凝材料为基础，以山区就地加工的大量石粉为惰性掺合料，通过特定原材料、配比、制备工艺的特定组合制备得到高耐久混凝土，在保证性能满足要求基础上，大量减少了远距离运输原料的运输费。

2、本发明通过以下技术方案实现:

3、一种低碳高耐久混凝土，所述混凝土包括按重量份计的下述成分：p·ⅰ\p·ⅱ52.5硅酸水泥20～80份、s105矿渣粉10～40份、硅灰10～30份、石粉240～380份、水115～140份、砂600～800份、粒径为10-31.5mm大石800～900份、粒径为5-10mm小石300～400份、分散剂0.01-1份、减水剂5～20份，所述混凝土通过下述方法制备得到:先将p·ⅰ\p·ⅱ52.5硅酸水泥、硅灰、s105矿渣粉、分散剂进行粉磨分散，得到混合料，然后将砂、石、石粉、减水剂及混合料混合并加水搅拌制备得到。

4、所述混凝土水胶比范围为：0.25～0.32。

5、所述硅灰为半加密、高加密硅灰，其活性二氧化硅含量≥90％。

6、所述石粉为采用岩石破碎粉磨制得，比表面积≥400m2/g，mb值≤1，其中所述石粉的母岩包括石灰石、玄武岩、花岗岩、石英岩、白云岩、凝灰岩石中的一种或多种。

7、所述砂为机制砂，细度模数为2.3～3.2，0.075mm以下颗粒含量≥3％，mb值≤1；优选的0.075mm以下颗粒含量≥5％，0.075mm以下颗粒越多越好，一般最高能达到20％。

8、所述粉磨采用球磨机进行粉磨，球料比(质量比)3.0-8.0，物料的有效粉磨时间为5-10分钟。

9、所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述减水剂减水率≥25％。

10、所述分散剂为醇胺类分散剂，优选三异丙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或几种。

11、1、本发明选用p·ⅰ52.5、p·ⅱ52.5以上强度等级的高强度硅酸盐水泥，；s105及以上的高活性矿渣粉、高加密硅灰(活性二氧化硅含量≥90％)作为激发水泥强度并提升耐久性的矿物掺和材料并在制备时先将水泥、硅灰、矿粉采用粉磨混合处理，可以很好的利用可就地生产的石粉作为混凝土的浆体惰性掺和材或微集料，仅采用40-150kg水泥、矿粉、硅灰三种工业品，就可完成1方c25--c50混凝土的制备，远低于传统混凝土每立方米300kg-480kg的工业品消耗，大幅降低了工业品消耗，节约了运费，降低了碳排放。相比现有技术，节省了长距离运输制备混凝土的工业品原料的成本，还提升了混凝土的性能。

12、2、本发明选用p·ⅰ52.5、p·ⅱ52.5以上强度等级的高强度硅酸盐水泥，有效提高了胶凝材料中的熟料比例，减少普通硅酸盐水泥中混合材的用量；s105及以上的高活性矿渣粉、高加密硅灰(活性二氧化硅含量≥90％)作为激发水泥强度并提升耐久性的矿物掺和材料。水泥、硅灰、矿粉、分散剂进行粉磨混合，不仅进一步细化了水泥和矿粉颗粒，还实现了加密硅灰在胶凝材料中的均匀分布，避免了加密硅灰在混凝土中形成团聚带来的负面影响，有效提高了硅灰的利用效率。

13、3、本发明合理利用可就地生产的石粉作为混凝土的浆体惰性掺和材或微集料，有效提升了混凝土的浆体体积，与聚羧酸高效减水剂相结合，形成了流态化的超低水粉比混凝土制备方案，解决了低工业品用量在混凝土的时的流动性问题。

14、4、本发明所制备的低碳高耐久混凝土的孔隙率远低于常规混凝土，不仅解决了混凝土在超低工业品用量下的强度问题，还提升了抗渗性、抗冻性等耐久性指标。

技术特征：

1.一种低碳高耐久混凝土，其特征在于：所述混凝土包括按重量份计的下述成分：p·ⅰ\p·ⅱ52.5硅酸水泥20～80份、s105矿渣粉10～40份、硅灰10～30份、石粉240～380份、水115～140份、砂600～800份、粒径为10-31.5mm大石800～900份、粒径为5-10mm小石300～400份、分散剂0.01-1份，减水剂5～20份，所述混凝土通过下述方法制备得到:先将p·ⅰ\p·ⅱ52.5硅酸水泥、硅灰、s105矿渣粉、分散剂进行粉磨分散得到混合料，然后将砂、石、石粉、减水剂及混料混合加水搅拌制备得到。

2.根据权利要求1所述的一种低碳高耐久混凝土，其特征在于：所述混凝土水胶比范围为：0.25～0.32。

3.根据权利要求1所述的一种低碳高耐久混凝土，其特征在于：所述硅灰为半加密硅灰和/或高加密硅灰，其活性二氧化硅含量≥90％。

4.根据权利要求1所述的一种低碳高耐久混凝土，其特征在于：所述石粉为采用岩石破碎粉磨制得，比表面积≥400m2/g，mb值≤1，其中所述石粉的母岩包括石灰石、玄武岩、花岗岩、石英岩、白云岩、凝灰岩石中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种低碳高耐久混凝土，其特征在于：所述砂为机制砂，细度模数为2.3～3.2，0.075mm以下颗粒含量≥3％，mb值≤1。

6.根据权利要求5所述的一种低碳高耐久混凝土，其特征在于：所述机制砂0.075mm以下颗粒含量≥5％，砂子经过硫酸钠溶液5次坚固性循环测试，其质量损失≤8％，砂总压碎值标≤30％。

7.根据权利要求1所述的一种低碳高耐久混凝土，其特征在于：所述粉磨采用球磨机进行粉磨，球料比3.0-8.0，物料的有效粉磨时间为5-10分钟。

8.根据权利要求1所述的一种低碳高耐久混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述减水剂减水率≥25％。

9.根据权利要求1所述的一种低碳高耐久混凝土，其特征在于：所述分散剂为醇胺类分散剂，优选三异丙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或几种。

技术总结
本发明公开了一种低碳高耐久混凝土，以少量高品质高活性胶凝材料为基础，以山区就地加工的大量石粉为惰性掺合料，通过特定原材料、配比、混合料制备工艺的形成了低工业品用量的低碳高耐久混凝土，在保证工作性和力学性能满足C25‑C50混凝土施工要求的基础上，提高了混凝土耐久性，大幅降低了需要远距离运输工业品原料的使用量，节约了运输费用，显著降低了碳排放。

技术研发人员：杨奉源,周刚,陈嘉琨,曾平,王艾文,陈洪宇,邹红生,王贵,王成龙
受保护的技术使用者：四川省川铁枕梁工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11