本發明涉及混(hun)凝土(tu)領域，具體(ti)而言，涉及一種(zhong)活性粉末混(hun)凝土(tu)制(zhi)(zhi)品(pin)及其制(zhi)(zhi)備方(fang)法(fa)。
背景技術：
活(huo)性(xing)(xing)粉(fen)(fen)末混凝(ning)(ning)(ning)(ning)土(rpc)是一種具有超高(gao)(gao)強、高(gao)(gao)韌(ren)性(xing)(xing)、低脆性(xing)(xing)、耐久性(xing)(xing)和(he)(he)體積穩(wen)定性(xing)(xing)良(liang)好(hao)的具有廣(guang)闊應用(yong)前景的新(xin)型(xing)超高(gao)(gao)強混凝(ning)(ning)(ning)(ning)土，它是由水(shui)泥、粉(fen)(fen)煤灰、石英(ying)砂、硅灰、高(gao)(gao)效減水(shui)劑等組(zu)成(cheng)，為了提高(gao)(gao)rpc的韌(ren)性(xing)(xing)和(he)(he)延性(xing)(xing)加入鋼纖維，在rpc的凝(ning)(ning)(ning)(ning)結(jie)、硬(ying)化(hua)過程中采取適(shi)當的加壓、加熱等成(cheng)型(xing)養(yang)護(hu)工(gong)藝，由于(yu)活(huo)性(xing)(xing)細粉(fen)(fen)占有較大比(bi)例(li)，因此它被稱(cheng)為活(huo)性(xing)(xing)粉(fen)(fen)末混凝(ning)(ning)(ning)(ning)土。這種新(xin)型(xing)活(huo)性(xing)(xing)粉(fen)(fen)末混凝(ning)(ning)(ning)(ning)土不僅抗壓和(he)(he)抗彎折強度高(gao)(gao)，而且體積穩(wen)定性(xing)(xing)和(he)(he)耐久性(xing)(xing)以及抗疲勞(lao)性(xing)(xing)都遠遠高(gao)(gao)于(yu)普通(tong)高(gao)(gao)強混凝(ning)(ning)(ning)(ning)土。因其優越的力學和(he)(he)使用(yong)性(xing)(xing)能，活(huo)性(xing)(xing)粉(fen)(fen)末混凝(ning)(ning)(ning)(ning)土在土木、核電等工(gong)程領域中有廣(guang)闊的應用(yong)市(shi)場。
而由于大批混(hun)凝土工程的(de)建設，用(yong)于制備(bei)活性粉末(mo)混(hun)凝土的(de)細(xi)骨料(liao)，如石英砂、普通(tong)砂的(de)資源日益(yi)短缺，因此，尋(xun)找新的(de)建筑(zhu)材(cai)料(liao)取(qu)代天然砂石材(cai)料(liao)成為學(xue)者們研(yan)究的(de)一(yi)個(ge)重要(yao)課題(ti)。金尾礦砂就是(shi)用(yong)于替換(huan)細(xi)骨料(liao)的(de)研(yan)究方向之一(yi)。
金尾礦(kuang)砂(sha)(sha)是選礦(kuang)廠在特定的(de)經(jing)濟(ji)技(ji)術(shu)條(tiao)件下，將(jiang)礦(kuang)石磨細，選取(qu)有用成分后排放的(de)廢(fei)棄物。一般情況下，其屬于工業廢(fei)料，不但(dan)需要占用大(da)量土地(di)，還有發生坍(tan)塌事故(gu)的(de)風向(xiang)。因此，以金尾礦(kuang)砂(sha)(sha)作為活性粉末混凝土的(de)原料，代替或(huo)部分代替石英(ying)砂(sha)(sha)或(huo)普通砂(sha)(sha)，不但(dan)能夠產(chan)生巨(ju)大(da)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益，而且具有消除(chu)安全隱患的(de)作用。
但目前利用金尾(wei)礦砂(sha)(sha)制備的(de)活(huo)性(xing)粉末混(hun)凝土具有(you)抗壓強度不(bu)高、流動性(xing)差、孔隙率大(da)等缺陷，限(xian)制金尾(wei)礦砂(sha)(sha)在制備活(huo)性(xing)粉末混(hun)凝土材料(liao)中(zhong)的(de)應(ying)用。因此，本領(ling)域亟待對(dui)以金尾(wei)礦砂(sha)(sha)為原料(liao)的(de)活(huo)性(xing)粉末混(hun)凝土的(de)配方和制備方法進行(xing)調整和優化，獲得(de)性(xing)能良好的(de)活(huo)性(xing)粉末混(hun)凝土制品(pin)，從而擴大(da)金尾(wei)礦砂(sha)(sha)在本領(ling)域的(de)應(ying)用。
另外，現有(you)的活性粉末(mo)混凝(ning)土在制備時流(liu)動(dong)性差，施工難度大，不利(li)于在工業上規模(mo)化(hua)生產活性粉末(mo)混凝(ning)土。
有鑒(jian)于此，特提出本發(fa)明。
技術實現要素：
本發明的(de)(de)第一目的(de)(de)在于(yu)(yu)提供一種活性(xing)(xing)粉(fen)末(mo)混(hun)凝土制品，該活性(xing)(xing)粉(fen)末(mo)混(hun)凝土制品不但具有抗壓力(li)和(he)抗折(zhe)力(li)強、內部(bu)結(jie)構好的(de)(de)優點，還具有在制備過程(cheng)中流動度好、易于(yu)(yu)施工的(de)(de)優點。
本(ben)發明的第二目的在于提(ti)供一(yi)種所(suo)述(shu)的活(huo)性粉末混凝(ning)土制(zhi)品(pin)的制(zhi)備方(fang)法，所(suo)述(shu)方(fang)法的操(cao)作簡單(dan)，施工方(fang)便(bian)，易于在工業上大規模生(sheng)產活(huo)性粉末混凝(ning)土。
為了實現本發明(ming)的上述目的，特采用以下技術方案：
一(yi)種活性粉末混(hun)凝土(tu)制(zhi)品，按重(zhong)量份計(ji)，所述活性粉末混(hun)凝土(tu)制(zhi)品包括以下原料(liao)：
凝膠材(cai)料100份(fen)(fen)、細骨料135～145份(fen)(fen)、鋼纖(xian)維15～17份(fen)(fen)、減水劑1.7～1.9份(fen)(fen)和水18～22份(fen)(fen)，其中，按重量份(fen)(fen)計，每100份(fen)(fen)所(suo)述(shu)凝膠材(cai)料由75～80份(fen)(fen)水泥、12～14份(fen)(fen)硅(gui)灰和7～11份(fen)(fen)粉煤灰組(zu)成(cheng)，每100份(fen)(fen)所(suo)述(shu)細骨料由12～14份(fen)(fen)石(shi)英砂、18～21份(fen)(fen)金尾礦砂和65～70份(fen)(fen)普通砂組(zu)成(cheng)。
本發明(ming)上(shang)述活性粉(fen)末(mo)混(hun)凝土(tu)制品以石(shi)英砂(sha)(sha)(sha)、金(jin)尾(wei)(wei)礦(kuang)(kuang)砂(sha)(sha)(sha)和(he)(he)普通砂(sha)(sha)(sha)作為細骨(gu)料(liao)。首先，采用金(jin)尾(wei)(wei)礦(kuang)(kuang)砂(sha)(sha)(sha)代替一部分(fen)石(shi)英砂(sha)(sha)(sha)，能夠(gou)(gou)降低成本，減少(shao)尾(wei)(wei)礦(kuang)(kuang)廢(fei)料(liao)的(de)堆積及由此帶來的(de)危(wei)害(hai)。其次，金(jin)尾(wei)(wei)礦(kuang)(kuang)砂(sha)(sha)(sha)和(he)(he)石(shi)英砂(sha)(sha)(sha)、普通砂(sha)(sha)(sha)三者在(zai)粉(fen)體顆粒(li)的(de)細度(du)(du)、顆粒(li)級(ji)配和(he)(he)顆粒(li)形(xing)狀(zhuang)上(shang)能夠(gou)(gou)很(hen)好地配合，減少(shao)沙粒(li)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)孔(kong)隙，使彼(bi)此堆積密實(shi)，從而提(ti)高混(hun)凝土(tu)制品的(de)強度(du)(du)和(he)(he)密實(shi)性。本發明(ming)還進一步(bu)對金(jin)尾(wei)(wei)礦(kuang)(kuang)砂(sha)(sha)(sha)、石(shi)英砂(sha)(sha)(sha)和(he)(he)普通砂(sha)(sha)(sha)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)配比，以及與其他原料(liao)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)配比進行限定(ding)，使不同粒(li)徑(jing)原材料(liao)形(xing)成一個(ge)最(zui)大的(de)密實(shi)體系，從而使三種(zhong)骨(gu)料(liao)組分(fen)實(shi)現最(zui)緊密堆積，改善(shan)大摻量(liang)礦(kuang)(kuang)物細粉(fen)混(hun)凝土(tu)制品的(de)孔(kong)結(jie)構，減少(shao)孔(kong)隙率。
本發明上述活性粉末混凝土制品還摻(chan)入硅(gui)(gui)灰(hui)，硅(gui)(gui)灰(hui)是鐵(tie)合金(jin)在冶煉硅(gui)(gui)鐵(tie)和(he)(he)工業硅(gui)(gui)時，礦熱(re)電(dian)爐內產生(sheng)出大量揮發性很(hen)強(qiang)的sio2和(he)(he)si氣(qi)體(ti)，氣(qi)體(ti)排放后與空(kong)氣(qi)迅(xun)速氧化冷凝沉淀(dian)而成(cheng)。硅(gui)(gui)灰(hui)能夠通過(guo)填充效(xiao)應和(he)(he)火山灰(hui)效(xiao)應提高活性粉末混凝土的強(qiang)度(du)和(he)(he)密實(shi)度(du)，通過(guo)孔隙溶液化學反(fan)應降低孔隙的堿金(jin)屬(shu)離子濃(nong)度(du)，消除(chu)混凝土內部孔隙。
本發(fa)明所述活性(xing)(xing)粉(fen)末混(hun)凝(ning)(ning)土制品的(de)(de)(de)(de)原(yuan)料中還(huan)包括(kuo)粉(fen)煤(mei)灰，粉(fen)煤(mei)灰是從煤(mei)燃燒后的(de)(de)(de)(de)煙(yan)氣中收捕下來的(de)(de)(de)(de)細(xi)灰，粉(fen)煤(mei)灰是燃煤(mei)電(dian)廠(chang)排出的(de)(de)(de)(de)主要固體廢物。在(zai)混(hun)凝(ning)(ning)土中摻加粉(fen)煤(mei)灰節(jie)約大量的(de)(de)(de)(de)水泥、硅灰和細(xi)骨料的(de)(de)(de)(de)用量，降低(di)成(cheng)本，減(jian)(jian)少用水量，改善混(hun)凝(ning)(ning)土拌和物的(de)(de)(de)(de)和易性(xing)(xing)；增強混(hun)凝(ning)(ning)土的(de)(de)(de)(de)可泵性(xing)(xing)，減(jian)(jian)少混(hun)凝(ning)(ning)土的(de)(de)(de)(de)徐變，減(jian)(jian)少水化熱、熱能(neng)膨脹性(xing)(xing)，提(ti)高混(hun)凝(ning)(ning)土抗滲能(neng)力(li)，增加混(hun)凝(ning)(ning)土的(de)(de)(de)(de)修飾(shi)性(xing)(xing)。
本發明所述活性(xing)粉末混凝土制品的原料還(huan)包括鋼纖維(wei)(wei)(wei)，鋼纖維(wei)(wei)(wei)是指用鋼材的短(duan)纖維(wei)(wei)(wei)，將鋼絲切(qie)斷，并按(an)照規(gui)定樣式壓制成兩端彎鉤，具有(you)一定強(qiang)度(du)。加入(ru)鋼纖維(wei)(wei)(wei)的混凝土其抗壓強(qiang)度(du)、拉伸強(qiang)度(du)、抗彎強(qiang)度(du)、沖擊(ji)強(qiang)度(du)、韌性(xing)、沖擊(ji)韌性(xing)等(deng)性(xing)能均得到(dao)較大提高，但會降低拌合物的流動性(xing)。
本(ben)發明(ming)所(suo)述活性(xing)粉(fen)末(mo)混(hun)凝土(tu)制(zhi)品的原料還包括(kuo)減(jian)水劑，減(jian)水劑的加入能夠使(shi)混(hun)凝土(tu)具有很好的耐久性(xing)、粘聚性(xing)，并且(qie)具有不泌水、不離析(xi)、和水泥適應性(xing)較好，坍落(luo)度經時損失(shi)小等特點。
本發明(ming)上述活性(xing)(xing)粉末(mo)混(hun)凝土(tu)制品對各原料的(de)用(yong)量配比進行(xing)優(you)化，使得混(hun)凝土(tu)制品不但具備優(you)良的(de)抗(kang)壓(ya)性(xing)(xing)和(he)抗(kang)折性(xing)(xing)，還在制備過程(cheng)中具有良好的(de)流動性(xing)(xing)，便于加工成(cheng)型，提升施工性(xing)(xing)能。
在一(yi)些實施(shi)方(fang)式中，所述石(shi)英砂和金尾礦砂的質量比為37～46:54～63，或37～43：57～63，或37～40：60～63，優選(xuan)地(di)，40:60。
在一(yi)些實施方式(shi)中，所(suo)述普通(tong)砂與(yu)細(xi)骨料的質(zhi)量比為0.65～0.7:1，優選地，0.65:1。
在一些實施方式中，所(suo)述粉(fen)煤灰與凝膠(jiao)材料的質量(liang)比為0.07～0.09：1，優選(xuan)地，0.09：1。
在(zai)一(yi)些實施方式中，按重(zhong)量份計，所(suo)述(shu)活(huo)性粉(fen)末混凝土制品包括以下原料(liao)：
凝(ning)膠材料100份(fen)(fen)(fen)、細骨料140～145份(fen)(fen)(fen)、鋼纖維16～17份(fen)(fen)(fen)、減水(shui)劑1.8～1.9份(fen)(fen)(fen)和(he)水(shui)18～20份(fen)(fen)(fen)，其中，按重量份(fen)(fen)(fen)計，每100份(fen)(fen)(fen)所述凝(ning)膠材料由75～78份(fen)(fen)(fen)水(shui)泥、12～13份(fen)(fen)(fen)硅(gui)灰和(he)9～11份(fen)(fen)(fen)粉煤灰組成(cheng)，每100份(fen)(fen)(fen)所述細骨料由13～14份(fen)(fen)(fen)石(shi)英砂、19～21份(fen)(fen)(fen)金(jin)尾(wei)礦砂和(he)65～68份(fen)(fen)(fen)普通砂組成(cheng)。
在一些實施方式中(zhong)，按重量(liang)份計，所(suo)述活性粉末混凝土制品(pin)包括以下原料：
凝(ning)膠(jiao)材料(liao)100份(fen)、細(xi)骨料(liao)140～143份(fen)、鋼纖(xian)維16～16.5份(fen)、減水(shui)劑1.8～1.85份(fen)和水(shui)19～20份(fen)，其中(zhong)，按(an)重量(liang)份(fen)計，每100份(fen)所述(shu)凝(ning)膠(jiao)材料(liao)由(you)75～77份(fen)水(shui)泥、12.5～13份(fen)硅灰和9～10份(fen)粉煤灰組成，每100份(fen)所述(shu)細(xi)骨料(liao)由(you)13.5～14份(fen)石英砂、20～21份(fen)金尾(wei)礦砂和65～67份(fen)普通砂組成。
在一些實施方(fang)式中，按重量份(fen)計，所述活性粉(fen)末混凝土制品包(bao)括以下原料(liao)：
凝膠(jiao)(jiao)材(cai)料(liao)(liao)(liao)100份(fen)(fen)(fen)、細骨料(liao)(liao)(liao)135份(fen)(fen)(fen)、鋼(gang)纖(xian)維15份(fen)(fen)(fen)、減(jian)水劑1.7份(fen)(fen)(fen)和水18份(fen)(fen)(fen)，其中，按重量份(fen)(fen)(fen)計，每100份(fen)(fen)(fen)所(suo)(suo)述凝膠(jiao)(jiao)材(cai)料(liao)(liao)(liao)由75份(fen)(fen)(fen)水泥、12份(fen)(fen)(fen)硅灰和7份(fen)(fen)(fen)粉煤灰組成，每100份(fen)(fen)(fen)所(suo)(suo)述細骨料(liao)(liao)(liao)由12份(fen)(fen)(fen)石英砂、18份(fen)(fen)(fen)金尾礦砂和65份(fen)(fen)(fen)普通(tong)砂組成。
在一(yi)些實(shi)施(shi)方式中，按重(zhong)量份計，所述活性粉末混凝土制品包括以(yi)下原料：
凝膠材料(liao)100份(fen)(fen)、細骨(gu)料(liao)140份(fen)(fen)、鋼(gang)纖維16.4份(fen)(fen)、減水劑(ji)1.8份(fen)(fen)和(he)水20份(fen)(fen)，其(qi)中，按重量份(fen)(fen)計，每100份(fen)(fen)所述(shu)(shu)凝膠材料(liao)由78份(fen)(fen)水泥、13份(fen)(fen)硅灰(hui)和(he)9份(fen)(fen)粉煤(mei)灰(hui)組(zu)成(cheng)，每100份(fen)(fen)所述(shu)(shu)細骨(gu)料(liao)由14份(fen)(fen)石英(ying)砂(sha)(sha)、21份(fen)(fen)金尾(wei)礦砂(sha)(sha)和(he)65份(fen)(fen)普通(tong)砂(sha)(sha)組(zu)成(cheng)。
按(an)重量份計，所述活性(xing)粉末混凝土制品包括(kuo)以下原料：
凝(ning)膠材料(liao)100份(fen)、細骨料(liao)145份(fen)、鋼(gang)纖維(wei)17份(fen)、減水劑1.9份(fen)和水22份(fen)，其中，按重量份(fen)計，每100份(fen)所(suo)述(shu)凝(ning)膠材料(liao)由(you)(you)80份(fen)水泥、14份(fen)硅灰(hui)和11份(fen)粉煤灰(hui)組(zu)成，每100份(fen)所(suo)述(shu)細骨料(liao)由(you)(you)14份(fen)石英砂、21份(fen)金(jin)尾礦(kuang)砂和70份(fen)普通(tong)砂組(zu)成。
本發明對原(yuan)(yuan)料的(de)配(pei)比(bi)進行(xing)進一步限定，有上述配(pei)比(bi)范圍內的(de)原(yuan)(yuan)料制(zhi)備而成的(de)活性(xing)(xing)粉末混凝土制(zhi)品(pin)在(zai)抗壓性(xing)(xing)、抗折(zhe)性(xing)(xing)方面的(de)性(xing)(xing)能更優異。
在一(yi)些實施方(fang)式中(zhong)，所述活性粉末(mo)混(hun)凝土(tu)制品的原(yuan)(yuan)料(liao)還包括以下重量份(fen)(fen)(fen)(fen)的原(yuan)(yuan)料(liao)：引氣劑(ji)(ji)0.0078～0.0117份(fen)(fen)(fen)(fen)，或引氣劑(ji)(ji)0.009～0.0117份(fen)(fen)(fen)(fen)，或引氣劑(ji)(ji)0.01～0.0117份(fen)(fen)(fen)(fen)；優選地，引氣劑(ji)(ji)0.0078份(fen)(fen)(fen)(fen)、0.010份(fen)(fen)(fen)(fen)或0.0117份(fen)(fen)(fen)(fen)。
本發明上述(shu)活性(xing)(xing)粉(fen)末(mo)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)制品的(de)原料(liao)還包(bao)括引(yin)氣(qi)劑(ji)。引(yin)氣(qi)劑(ji)能改善混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)坍落度(du)、流(liu)動性(xing)(xing)和(he)可塑性(xing)(xing)，減少(shao)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)泌水和(he)離析，提高混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)均質性(xing)(xing)，混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)熱擴散及(ji)(ji)傳導系(xi)數(shu)降低，提高了(le)(le)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)體積穩定性(xing)(xing)，增強了(le)(le)野外結構(gou)的(de)耐候性(xing)(xing)，延長了(le)(le)道路(lu)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)使用壽命，大大提高了(le)(le)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)抗凍性(xing)(xing)、抗鹽漬(zi)性(xing)(xing)、抗滲性(xing)(xing)、耐硫酸(suan)鹽侵蝕及(ji)(ji)抗堿集料(liao)反應性(xing)(xing)能。
在(zai)一些實施(shi)方式中，所述石英砂(sha)的粒徑(jing)在(zai)0.15～0.6mm，所述金尾礦砂(sha)的粒徑(jing)為0.075～0.3mm，所述普通砂(sha)的粒徑(jing)為0.15～1.18mm。
在一(yi)些實施(shi)方式中，所述(shu)(shu)水泥(ni)為普通(tong)硅(gui)(gui)酸鹽水泥(ni)，優選地，所述(shu)(shu)普通(tong)硅(gui)(gui)酸鹽水泥(ni)的硬度(du)不低于42.5。
在一(yi)些實施方式中，所述減(jian)水(shui)劑選自木質素(su)磺酸鈉鹽減(jian)水(shui)劑、萘系減(jian)水(shui)劑、脂(zhi)肪族減(jian)水(shui)劑、氨(an)基(ji)系減(jian)水(shui)劑、聚羧酸減(jian)水(shui)劑中的一(yi)種或(huo)多種；優選地，所述減(jian)水(shui)劑為聚羧酸減(jian)水(shui)劑。
在一些實施方式中，所(suo)述鋼(gang)纖維為(wei)直徑(jing)為(wei)0.2～0.24mm之(zhi)間(jian)，長(chang)度(du)在10～14mm之(zhi)間(jian)。
在一些實(shi)施(shi)方式中，所(suo)述(shu)(shu)引(yin)(yin)氣(qi)劑(ji)選自松香樹脂類(lei)(lei)引(yin)(yin)氣(qi)劑(ji)、烷基苯磺酸鹽(yan)(yan)類(lei)(lei)引(yin)(yin)氣(qi)劑(ji)、脂肪醇(chun)磺酸鹽(yan)(yan)類(lei)(lei)引(yin)(yin)氣(qi)劑(ji)、皂苷(gan)類(lei)(lei)引(yin)(yin)氣(qi)劑(ji)、蛋白(bai)質鹽(yan)(yan)類(lei)(lei)引(yin)(yin)氣(qi)劑(ji)和石油磺鹽(yan)(yan)酸類(lei)(lei)引(yin)(yin)氣(qi)劑(ji)中的一種或多(duo)種；優(you)選地，所(suo)述(shu)(shu)引(yin)(yin)氣(qi)劑(ji)為松香樹脂類(lei)(lei)引(yin)(yin)氣(qi)劑(ji)。
本(ben)發明還涉及(ji)上述(shu)(shu)活性粉(fen)末(mo)混凝(ning)土(tu)制(zhi)品(pin)的制(zhi)備方法，所(suo)述(shu)(shu)方法包括將(jiang)各原料混合均勻、成型(xing)和熱(re)養護從而獲得所(suo)述(shu)(shu)活性粉(fen)末(mo)混凝(ning)土(tu)制(zhi)品(pin)的步驟。
本(ben)發(fa)明(ming)對活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)粉末混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)制(zhi)(zhi)品各原(yuan)料的(de)配比進行(xing)優化，所述混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)的(de)流(liu)動(dong)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，易(yi)(yi)于(yu)加工，因此，本(ben)發(fa)明(ming)上(shang)述制(zhi)(zhi)備方(fang)法通過簡單、易(yi)(yi)操作(zuo)的(de)步驟即可(ke)容(rong)易(yi)(yi)地獲得活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)粉末混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)制(zhi)(zhi)品，適(shi)合(he)大規模的(de)工業化生產，同時，所述方(fang)法采(cai)用(yong)熱養護，有利于(yu)提高活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)粉末混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)制(zhi)(zhi)品中(zhong)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)組分(fen)的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)和(he)抗壓強(qiang)度從而提升(sheng)其力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能。
在一些實施方式中，所述將各原料混(hun)合均(jun)勻(yun)的步驟(zou)具(ju)體為(wei)：先將金尾礦砂(sha)、石英(ying)砂(sha)和普通砂(sha)混(hun)合，加(jia)入(ru)1/3～1/2水(shui)(shui)(shui)攪拌(ban)(ban)，攪拌(ban)(ban)時間不超過30s；再加(jia)入(ru)硅灰(hui)攪拌(ban)(ban)20～40s；然后加(jia)入(ru)水(shui)(shui)(shui)泥、粉煤(mei)灰(hui)和鋼纖維(wei)攪拌(ban)(ban)1～2min；最后加(jia)入(ru)余量水(shui)(shui)(shui)和減水(shui)(shui)(shui)劑，或水(shui)(shui)(shui)、減水(shui)(shui)(shui)劑和引氣劑，攪拌(ban)(ban)5～7min。
在一些實施方式中(zhong)，所述將各(ge)原料混合均勻的步驟(zou)具體為：先將金尾礦砂(sha)、石英砂(sha)和(he)(he)普通砂(sha)混合，加(jia)1/3水(shui)(shui)攪拌，攪拌30s；再加(jia)入(ru)硅灰(hui)攪拌30s；然后加(jia)入(ru)水(shui)(shui)泥、粉(fen)煤灰(hui)和(he)(he)鋼纖維攪拌2min；最(zui)后加(jia)入(ru)余量水(shui)(shui)和(he)(he)減水(shui)(shui)劑(ji)(ji)(ji)，或水(shui)(shui)、減水(shui)(shui)劑(ji)(ji)(ji)和(he)(he)引氣劑(ji)(ji)(ji)，攪拌6min。
本發明(ming)上述制(zhi)備方(fang)法對投料(liao)的順序以及攪拌時間(jian)進行優化，增加原料(liao)的干攪拌時間(jian)，在保證鋼纖維進料(liao)的同時可使鋼纖維盡可能的均勻分散，可以有效地減少鋼纖維結(jie)團的想(xiang)象。
與現有(you)技術相比，本(ben)發明的有(you)益效果(guo)為：
1)、本發明在rpc原(yuan)料中(zhong)用(yong)金尾(wei)礦砂代替(ti)(ti)一部(bu)分(fen)石英砂，用(yong)粉(fen)煤灰代替(ti)(ti)一部(bu)分(fen)硅灰，能夠降(jiang)低顯著(zhu)降(jiang)低成本，同時還解決金尾(wei)礦砂作(zuo)為廢棄(qi)物占用(yong)大量土地的問題。
2)、本(ben)發明所述活性(xing)粉末混凝土(tu)(tu)制品的(de)(de)細(xi)(xi)骨料(liao)由金(jin)尾礦(kuang)砂(sha)、石(shi)英砂(sha)和普通砂(sha)組成，三者在(zai)粉體(ti)顆(ke)粒(li)的(de)(de)細(xi)(xi)度、顆(ke)粒(li)級配和顆(ke)粒(li)形(xing)(xing)狀上能夠互(hu)相配合，減少沙粒(li)之(zhi)間(jian)的(de)(de)孔(kong)隙，是沙粒(li)彼此堆積密(mi)(mi)實(shi)，從而提高混凝土(tu)(tu)制品的(de)(de)強(qiang)度和密(mi)(mi)實(shi)性(xing)，本(ben)發明還(huan)對金(jin)尾礦(kuang)砂(sha)、石(shi)英砂(sha)和普通砂(sha)之(zhi)間(jian)的(de)(de)配比以及與其他原料(liao)之(zhi)間(jian)的(de)(de)配比，以及三種砂(sha)的(de)(de)粒(li)徑大小進行(xing)優化，使(shi)得所述細(xi)(xi)骨料(liao)之(zhi)間(jian)能夠形(xing)(xing)成最大的(de)(de)密(mi)(mi)實(shi)體(ti)系，實(shi)現最緊密(mi)(mi)堆積，改善混凝土(tu)(tu)制品的(de)(de)孔(kong)結(jie)構，減小孔(kong)隙率。
3)、本發明還對粉(fen)煤灰、膠砂比、減水劑和引(yin)氣(qi)劑在(zai)原料中的配比進行優化，使得(de)各原料組分在(zai)功(gong)能(neng)上能(neng)夠更(geng)好(hao)地配合，不但增(zeng)強(qiang)活性粉(fen)末混凝(ning)土制品的抗壓(ya)性、抗折性，降低孔隙率，改(gai)善混凝(ning)土的內(nei)部結構(gou)，還能(neng)夠增(zeng)強(qiang)混凝(ning)土制備過程中的流動性，使混凝(ning)土便于(yu)加工成型，具有極好(hao)的施工性能(neng)。
4)、本發(fa)明對活(huo)性(xing)(xing)粉(fen)末(mo)混(hun)凝(ning)(ning)土制(zhi)(zhi)品各原料的(de)配比進(jin)行優化(hua)，所述(shu)混(hun)凝(ning)(ning)土的(de)流(liu)動性(xing)(xing)好，易(yi)于加工(gong)，因此，本發(fa)明上(shang)述(shu)制(zhi)(zhi)備方法(fa)通過簡單、易(yi)操作的(de)步驟即可容(rong)易(yi)地獲得活(huo)性(xing)(xing)粉(fen)末(mo)混(hun)凝(ning)(ning)土制(zhi)(zhi)品，適合大規模的(de)工(gong)業化(hua)生產，同(tong)時(shi)，所述(shu)方法(fa)采用熱養(yang)護，有利(li)于提高活(huo)性(xing)(xing)粉(fen)末(mo)混(hun)凝(ning)(ning)土制(zhi)(zhi)品中(zhong)活(huo)性(xing)(xing)組分(fen)的(de)活(huo)性(xing)(xing)和抗壓強(qiang)度從而(er)提升(sheng)其(qi)力學性(xing)(xing)能。
具體實施方式
下面將(jiang)結合實施例對本發明(ming)的(de)實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員(yuan)將(jiang)會理(li)解，下列實施例僅用(yong)于說明(ming)本發明(ming)，而不應視為限制本發明(ming)的(de)范(fan)圍。實施例中未(wei)注明(ming)具體條(tiao)件(jian)者，按照常(chang)規條(tiao)件(jian)或制造商建議(yi)的(de)條(tiao)件(jian)進行。所用(yong)試劑(ji)或儀器未(wei)注明(ming)生產廠(chang)商者，均為可以通(tong)過市售購買獲得的(de)常(chang)規產品。
實施例1
參照(zhao)以下方法制(zhi)備活(huo)性粉末混(hun)凝(ning)土(tu)制(zhi)品、測定其流動(dong)性、抗壓性和抗折(zhe)性
1、取料稱(cheng)量(liang)：根據(ju)配合比用電(dian)子(zi)天平和量(liang)筒(tong)分(fen)別稱(cheng)取以下原料，允許誤(wu)差0.1g：
水(shui)(shui)泥608g、硅(gui)灰98.8g、粉煤灰53.2g、石英砂154.3g、金(jin)(jin)(jin)尾礦(kuang)砂231.5g、普(pu)通砂716.6g、水(shui)(shui)152ml、減水(shui)(shui)劑(ji)13.7g、鋼纖(xian)維124.8g，其中(zhong)，所述水(shui)(shui)泥為(wei)(wei)宣化(hua)金(jin)(jin)(jin)隅水(shui)(shui)泥有限公司(si)生產(chan)的普(pu)通硅(gui)酸鹽水(shui)(shui)泥(p.o42.5)，所述石英砂的粒徑(jing)(jing)在(zai)0.15～0.6mm之(zhi)間(jian)，所述金(jin)(jin)(jin)尾礦(kuang)砂的粒徑(jing)(jing)在(zai)0.075～0.3mm之(zhi)間(jian)，所述普(pu)通砂的粒徑(jing)(jing)在(zai)0.15～1.18mm之(zhi)間(jian)，所述減水(shui)(shui)劑(ji)為(wei)(wei)聚羧(suo)酸減水(shui)(shui)劑(ji)，所述鋼纖(xian)維為(wei)(wei)細(xi)圓形，表面鍍有金(jin)(jin)(jin)屬銅，直徑(jing)(jing)為(wei)(wei)0.22mm，長度在(zai)10mm～14mm。
2、實(shi)驗前準備：把(ba)水(shui)泥膠砂攪拌(ban)機的攪拌(ban)鍋和(he)攪拌(ban)棒(bang)潤濕。
3、砂混合：先將(jiang)金尾礦砂在鍋內碾碎(sui)，再加入石英(ying)砂和普(pu)通砂進行混合。
4、攪(jiao)拌(ban)(ban)：打開(kai)攪(jiao)拌(ban)(ban)機開(kai)關(guan)，同時(shi)在鍋(guo)(guo)內(nei)倒入(ru)1/3的水，攪(jiao)拌(ban)(ban)30s，然后加入(ru)硅(gui)灰，再攪(jiao)拌(ban)(ban)30s，此時(shi)將(jiang)水泥、粉(fen)煤灰倒入(ru)鍋(guo)(guo)內(nei)，開(kai)始(shi)攪(jiao)拌(ban)(ban)，慢(man)慢(man)加入(ru)鋼纖維(wei)(2min之(zhi)內(nei)加完)，2min時(shi)倒入(ru)剩余的水和減水劑(如果有引氣劑，同時(shi)還加入(ru)引氣劑)，攪(jiao)拌(ban)(ban)6min，結(jie)束。
5、流動(dong)性測量(liang)：把剛攪拌好的(de)混凝土制品裝入膠砂流動(dong)度測定儀(yi)的(de)模內，分(fen)兩(liang)層，第一層裝至錐圓高約2/3處，用搗棒(bang)自邊緣(yuan)(yuan)至中心均(jun)(jun)勻(yun)搗實15次(ci)(ci)，接著裝第二(er)層，再將搗棒(bang)自邊緣(yuan)(yuan)至中心均(jun)(jun)勻(yun)搗實15次(ci)(ci)，抹平，慢慢提起模具，打開振(zhen)動(dong)開關，然后(hou)根據圓盤上刻(ke)度讀出數(shu)據。
6、成(cheng)型：在(zai)振動(dong)臺上振動(dong)兩次，并用搗(dao)棒搗(dao)實。
7、養(yang)(yang)護(hu)(hu)：先(xian)在標養(yang)(yang)室養(yang)(yang)護(hu)(hu)一天，拆(chai)模，再養(yang)(yang)護(hu)(hu)兩天，最后在蒸養(yang)(yang)箱內(nei)養(yang)(yang)護(hu)(hu)24h。
8、測強：養護完成后，利(li)用《普通混凝土力學性能試(shi)(shi)驗(yan)方法標準》(gb.t50081-2002)進行(xing)rpc試(shi)(shi)塊(kuai)的抗壓(ya)、抗折試(shi)(shi)驗(yan)檢測。
實施例2～8
參照(zhao)實(shi)施例1所述方法制備實(shi)施例2～8的活(huo)性(xing)粉末混凝土，并檢測其流(liu)動性(xing)、抗壓(ya)性(xing)和抗折性(xing)，其區別僅(jin)在(zai)于各原(yuan)料(liao)的配方如下表所示：
表1實(shi)施(shi)例2～8所述活性粉末(mo)混(hun)凝土制(zhi)品(pin)的原料(liao)配(pei)比表
對比例1～9
參照實(shi)施例(li)1所述(shu)方法制(zhi)備對比(bi)例(li)1～9的(de)活性(xing)粉末(mo)混(hun)凝土，并檢測(ce)其流(liu)動性(xing)、抗壓性(xing)和(he)抗折性(xing)，其區別(bie)僅(jin)在于各原料的(de)配(pei)方如(ru)下表所示：
表(biao)(biao)2對比(bi)例1～8所述活性粉末(mo)混凝土制(zhi)品的(de)原料(liao)配比(bi)表(biao)(biao)
實驗例1減水劑最(zui)佳摻(chan)量的確定
根(gen)據減(jian)水劑和水泥的(de)相(xiang)容(rong)性實驗確(que)定減(jian)水劑的(de)最(zui)佳摻量，實驗結果(guo)見表3，由(you)此可(ke)見，減(jian)水劑在(zai)與凝膠材(cai)料的(de)質量比在(zai)1.7～1.9:100的(de)范圍內流(liu)動情況良好(hao)，減(jian)水劑在(zai)與凝膠材(cai)料的(de)質量比為1.8:100時，流(liu)動性最(zui)佳。
表3水泥相容性試驗
實施例2顆粒級配
通過以下(xia)方式確定rpc原(yuan)料中金尾礦(kuang)砂、石英砂和普通砂的配比：
(1)將細度模(mo)數(shu)(shu)為(wei)(wei)0.6的金(jin)尾(wei)礦(kuang)砂(sha)(sha)摻入細度模(mo)數(shu)(shu)為(wei)(wei)2.04的石(shi)(shi)英砂(sha)(sha)中，進行一級堆(dui)積，求出(chu)這(zhe)兩種骨料的最(zui)大堆(dui)積密度，數(shu)(shu)據見表(biao)4。具(ju)體一級堆(dui)積方法(fa)(fa)如(ru)下：利用四分法(fa)(fa)取(qu)樣將石(shi)(shi)英砂(sha)(sha)、金(jin)尾(wei)礦(kuang)砂(sha)(sha)兩種骨料混合(he)(he)(he)，以(yi)金(jin)尾(wei)礦(kuang)砂(sha)(sha)取(qu)代石(shi)(shi)英砂(sha)(sha)的方式，求出(chu)混合(he)(he)(he)后的最(zui)大單(dan)位重量(liang)，即為(wei)(wei)兩種混合(he)(he)(he)砂(sha)(sha)的最(zui)佳比例(li)。根(gen)據表(biao)1所示(shi)數(shu)(shu)據可知(zhi)，石(shi)(shi)英砂(sha)(sha)與金(jin)尾(wei)礦(kuang)砂(sha)(sha)混合(he)(he)(he)摻加(jia)的比例(li)為(wei)(wei)4：6達到最(zui)大密實(shi)狀態，緊密堆(dui)積密度為(wei)(wei)1374kg/m^3。
表4混合砂不(bu)同比(bi)例的堆積密度(du)
(2)檢測一(yi)級(ji)混合砂(sha)(sha)的顆粒(li)級(ji)配(pei)是否級(ji)配(pei)良(liang)好(hao)，結果見表(biao)5。表(biao)5數據表(biao)明：混合砂(sha)(sha)的顆粒(li)級(ji)配(pei)都未在ⅲ區(ⅲ區的砂(sha)(sha)為細砂(sha)(sha)及(ji)部分較(jiao)細的中砂(sha)(sha)，保水性好(hao))。
表5混合砂(sha)不同比(bi)例的累計篩余％
(3)由于混(hun)(hun)合(he)砂(sha)的顆(ke)粒(li)級(ji)配都未在(zai)ⅲ區(qu)(qu)，需要加入(ru)普通砂(sha)，調整顆(ke)粒(li)級(ji)配，使混(hun)(hun)合(he)砂(sha)級(ji)配區(qu)(qu)達到(dao)良好。石英(ying)砂(sha)和金尾(wei)礦砂(sha)按4：6混(hun)(hun)合(he)，然(ran)后再(zai)加入(ru)普通砂(sha)，調整混(hun)(hun)合(he)砂(sha)的顆(ke)粒(li)級(ji)配，使其符(fu)合(he)ⅲ區(qu)(qu)，結果見表6。
表6混(hun)合砂與普通砂的顆粒級配
(4)調(diao)整混合砂(sha)與普通(tong)砂(sha)的(de)配比，制(zhi)備活性(xing)(xing)(xing)粉末混凝土制(zhi)品，并檢測其(qi)抗(kang)壓(ya)(ya)性(xing)(xing)(xing)、抗(kang)折性(xing)(xing)(xing)和(he)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)(xing)，具體配比參見表(biao)7，抗(kang)壓(ya)(ya)性(xing)(xing)(xing)、抗(kang)折性(xing)(xing)(xing)和(he)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)(xing)的(de)檢測結果見表(biao)8。根據(ju)表(biao)8的(de)檢測結果可知，在細骨(gu)料中加入(ru)普通(tong)砂(sha)可以增強(qiang)rpc的(de)抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度和(he)流(liu)動(dong)(dong)度，而對抗(kang)折強(qiang)度的(de)影響(xiang)不規(gui)律。根據(ju)表(biao)8所示數(shu)據(ju)，在綜合考慮抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度和(he)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)(xing)之后，得出混合砂(sha)與普通(tong)砂(sha)的(de)最佳質量比為(wei)0.3～0.35:0.65～0.75。
表7混合砂與普通砂的配比(bi)
表8細骨料各組(zu)分配比對rpc抗壓強度(du)(du)、抗折強度(du)(du)和(he)流動度(du)(du)的影(ying)響(xiang)
實施(shi)例3粉煤灰最佳摻量的(de)確定
調(diao)整粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)在凝(ning)膠(jiao)材料中(zhong)的(de)配比(bi)，制備活性(xing)(xing)(xing)粉(fen)(fen)末(mo)混(hun)凝(ning)土(tu)制品(pin)，并檢(jian)測其抗(kang)壓性(xing)(xing)(xing)、抗(kang)折(zhe)性(xing)(xing)(xing)和(he)流動性(xing)(xing)(xing)，具體配比(bi)參見(jian)表9，檢(jian)測結果見(jian)表10。根據(ju)表10的(de)數據(ju)可知，隨(sui)著粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)摻量(liang)在體系中(zhong)所占比(bi)例逐步(bu)增加，rpc抗(kang)壓強(qiang)度(du)(du)、抗(kang)折(zhe)強(qiang)度(du)(du)和(he)流動度(du)(du)隨(sui)著粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)的(de)摻量(liang)添加先升高后下降(jiang)。綜合(he)考慮抗(kang)壓強(qiang)度(du)(du)、抗(kang)折(zhe)強(qiang)度(du)(du)和(he)流動度(du)(du)，最后確定粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)與(yu)膠(jiao)凝(ning)材料的(de)質量(liang)比(bi)為7～11：100時效果好，粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)與(yu)膠(jiao)凝(ning)材料的(de)質量(liang)比(bi)為9:100時效果最佳。
表9粉煤(mei)灰摻量的配比方案
表10粉煤灰摻(chan)量與(yu)抗壓強(qiang)度、抗折(zhe)強(qiang)度和流動(dong)度的(de)關系
實施例4引氣劑最佳(jia)摻量的確(que)定
在(zai)rpc原料(liao)中加(jia)入引氣劑，調整引氣劑的(de)(de)摻量，制(zhi)備(bei)活性(xing)粉末混凝(ning)(ning)土(tu)制(zhi)品，并檢測其(qi)抗(kang)壓(ya)性(xing)、抗(kang)折(zhe)性(xing)和流(liu)動性(xing)，具體配比(bi)(bi)參見表(biao)11，抗(kang)壓(ya)性(xing)、抗(kang)折(zhe)性(xing)和流(liu)動性(xing)的(de)(de)檢測結果見表(biao)12。根據(ju)表(biao)12所示數據(ju)可知(zhi)，混凝(ning)(ning)土(tu)的(de)(de)流(liu)動性(xing)隨著(zhu)引氣劑摻量的(de)(de)增加(jia)先(xian)上升后(hou)下降，但引氣作(zuo)(zuo)用對混凝(ning)(ning)土(tu)的(de)(de)強度是(shi)不(bu)利的(de)(de)，隨著(zhu)引氣劑的(de)(de)增加(jia)，抗(kang)折(zhe)、抗(kang)壓(ya)強度都有所降低(di)。綜合考慮rpc的(de)(de)工作(zuo)(zuo)性(xing)能，最后(hou)確定(ding)引氣劑與凝(ning)(ning)膠材(cai)料(liao)的(de)(de)質(zhi)量比(bi)(bi)為0.0078～0.0117:100，其(qi)中，二者最佳的(de)(de)質(zhi)量比(bi)(bi)為0.0117:100。
表11引氣劑(ji)摻量的配合比設計方案
表12引(yin)氣(qi)劑摻量(liang)與(yu)抗(kang)(kang)壓強度、抗(kang)(kang)折強度與(yu)流(liu)動度的(de)關系
實施例5最佳砂(sha)膠比的確定
調整砂(sha)(sha)膠(jiao)比(即細骨料與凝(ning)膠(jiao)材料的(de)(de)質(zhi)量比)，制備活性(xing)(xing)粉末(mo)混(hun)凝(ning)土(tu)制品，并檢測其抗(kang)(kang)壓性(xing)(xing)、抗(kang)(kang)折性(xing)(xing)和流動(dong)性(xing)(xing)，具體配(pei)比參見表13，抗(kang)(kang)壓性(xing)(xing)、抗(kang)(kang)折性(xing)(xing)和流動(dong)性(xing)(xing)的(de)(de)檢測結(jie)果見表14。根據表14的(de)(de)數(shu)據可知，隨(sui)著膠(jiao)砂(sha)(sha)比的(de)(de)增(zeng)加，混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)(de)抗(kang)(kang)壓、抗(kang)(kang)折強度都有所增(zeng)加，但(dan)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)(de)流動(dong)性(xing)(xing)下(xia)降。綜合考慮(lv)rpc的(de)(de)工(gong)作性(xing)(xing)能，砂(sha)(sha)膠(jiao)比在1.35～1.45之(zhi)間(jian)為宜，當砂(sha)(sha)膠(jiao)比為1.40時，rpc的(de)(de)工(gong)作性(xing)(xing)能最佳。
表13膠砂比(bi)的配(pei)比(bi)方(fang)案(an)
表14不(bu)同膠砂比對rpc抗壓強度(du)(du)、抗折強度(du)(du)和流動性的影響
最后(hou)應說(shuo)明的(de)(de)(de)是：以(yi)上各(ge)實(shi)施(shi)例僅用以(yi)說(shuo)明本(ben)發(fa)明的(de)(de)(de)技術方(fang)案(an)，而非對(dui)其(qi)(qi)限制；盡管參照前述(shu)各(ge)實(shi)施(shi)例對(dui)本(ben)發(fa)明進行了詳細的(de)(de)(de)說(shuo)明，但本(ben)領域的(de)(de)(de)普通技術人員應當(dang)理解(jie)：其(qi)(qi)依(yi)然可以(yi)對(dui)前述(shu)各(ge)實(shi)施(shi)例所(suo)記載的(de)(de)(de)技術方(fang)案(an)進行修改，或者對(dui)其(qi)(qi)中(zhong)部分或者全部技術特征進行等同替換(huan)；而這些修改或者替換(huan)，并不使(shi)相(xiang)應技術方(fang)案(an)的(de)(de)(de)本(ben)質(zhi)脫離本(ben)發(fa)明各(ge)實(shi)施(shi)例技術方(fang)案(an)的(de)(de)(de)范圍。