【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于建筑材料，具體涉及一種粉煤灰凝膠材料及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、高流態(tài)化混凝土，是一種具有高度流動性的混凝土材料，也稱高流動性混凝土。其特性在于通過特殊添加劑和制備工藝，使得混凝土在保持強度和耐久性的同時，具備出色的流動性，這種流動性使得混凝土能夠輕松填充模板中的各個角落，從而實現(xiàn)自密實效果。
2、獲得高流動性混凝土的方法包括限制骨料含量及使用高效減水劑來實現(xiàn)低水粉比的配置。混凝土流動變形時，特別當(dāng)其接近阻礙物時，骨料之間相互靠近，內(nèi)應(yīng)力增大。研究發(fā)現(xiàn)混凝土的內(nèi)部應(yīng)力將導(dǎo)致流動能損耗，進而引起堵塞。而粗骨料在混凝土流動時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力特別大，因此限制粗骨料的用量能減少流動能的消耗，減少因為流動能量消耗引起的堵塞。高黏性的漿體也可以減小粗骨料之間產(chǎn)生的高應(yīng)力，因此也能起到避免混凝土在障礙物部位流動受阻的作用。高黏性漿體可通過使用高效減水劑，大幅度降低水粉比來獲得。
3、有研究表明，粗骨料尺寸與障礙物凈距對混凝土的密實性有直接影響，這就要求漿體要具備液體的流動能力，同時也要具有固體的傳力能力。漿體足夠的變形能力是混凝土不需振搗的必要條件。此外，適度的粘滯性和變形能力也是保證粗骨料在流動時位移可控、不離析的必要條件。
4、利用粉煤灰作為部分膠凝材料可以大量消納煤灰，實現(xiàn)粉煤灰的高效資源化；同時，由于減少了水泥用量，進而節(jié)約資源和能源消耗、減輕環(huán)境負(fù)荷，因此，大摻量粉煤灰混凝土也是綠色高性能混凝土的重要發(fā)展方向。但由于摻合料的使用又會對混凝土拌合物性能以及早期強度等方面造成影響，所
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┮环N粉煤灰凝膠材料及其制備方法和應(yīng)用，旨在解決現(xiàn)有粉煤灰凝膠材料應(yīng)用到高流動混凝土中影響其流動性和早期強度的問題。
2、本申請第一方面提供一種粉煤灰凝膠材料，包括粉煤灰、礦渣、石膏、化學(xué)激發(fā)劑和消泡劑；
3、所述化學(xué)激發(fā)劑包括海藻酸改性玄武巖纖維、稻殼灰和強堿。
4、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料的一些實施方式，所述礦渣包括煉鐵高爐礦渣。
5、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料的一些實施方式，所述消泡劑包括消泡劑pt-5230、消泡劑st-61和消泡劑pw-03中的一種或多種。
6、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料的一些實施方式，所述強堿包括氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。
7、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料的一些實施方式，包括下述質(zhì)量份的原料：粉煤灰65-75份、礦渣15-25份、石膏12-15份、化學(xué)激發(fā)劑6-9份和消泡劑0.7-1.5份；
8、所述化學(xué)激發(fā)劑包括下述質(zhì)量份的原料，海藻酸改性玄武巖纖維80-90份、稻殼灰1-5份和強堿5-15份。
9、本申請第二方面提供一種本申請第一方面所述粉煤灰凝膠材料的制備方法，包括以下步驟：
10、(1)制備海藻酸改性玄武巖纖維：
11、a、將玄武巖纖維和堿液混合，得到堿處理的玄武巖纖維；
12、b、將步驟a所得玄武巖纖維、酸化的海藻酸、路易斯酸催化劑、乙醇和水混合，進行反應(yīng)，得到海藻酸改性玄武巖纖維；
13、(2)將粉煤灰、礦渣、石膏、化學(xué)激發(fā)劑、消泡劑和水混合，得到所述粉煤灰凝膠材料。
14、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，步驟a中，所述玄武巖纖維的長度為10-15mm，所述玄武巖纖維的直徑為10-15um。
15、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，步驟a中，所述堿液包括氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液；優(yōu)選地，所述堿液的質(zhì)量濃度為5％-10％。
16、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，步驟a中，所述玄武巖纖維和所述堿液的質(zhì)量比10：(3-5)，所述混合的溫度為20-30℃，所述混合的時間為10-20min。
17、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，步驟b中，所述玄武巖纖維和所述酸化的海藻酸的質(zhì)量比為10：(2-3)。
18、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，所述路易斯酸催化劑的質(zhì)量占所述玄武巖纖維和酸化的海藻酸總質(zhì)量的2％-3％。
19、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，所述玄武巖纖維和所述乙醇的質(zhì)量體積比為1g：(10-20ml)。
20、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，所述乙醇和所述水的體積比為3：(1-1.5)。
21、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，所述反應(yīng)的溫度為90-105℃，所述反應(yīng)的時間為4-6h。
22、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，所述路易斯酸催化劑包括氯化鋁、氯化鐵、氯化鈦、氯化鋅和三氟化硼中的一種或多種。
23、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，所述制備方法還包括將粉煤灰、礦渣、石膏和化學(xué)激發(fā)劑分別進行球磨處理，將球磨處理得到的產(chǎn)物再與消泡劑和水混合。
24、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，球磨后得到的粉煤灰、礦渣、石膏和化學(xué)激發(fā)劑的比表面積各自獨立地為100-300m2/kg。
25、根據(jù)本申請所述粉煤灰凝膠材料制備方法的一些實施方式，所述水與所述消泡劑的體積質(zhì)量比為30-40ml：1g。
26、本申請第三方面提供一種本申請第一方面所述粉煤灰凝膠材料或本申請第二方面所述制備方法得到的粉煤灰凝膠材料在高流動混凝土中的應(yīng)用。
27、本申請第四方面提供一種高流動混凝土，包括本申請第一方面所述粉煤灰凝膠材料或本申請第二方面所述制備方法得到的粉煤灰凝膠材料。
28、根據(jù)本申請所述高流動混凝土的一些實施方式，還包括粗骨料、細(xì)骨料、硫鋁酸鹽水泥、減水劑和水。
29、根據(jù)本申請所述高流動混凝土的一些實施方式，所述粗骨料包括卵石、礫石、玄武巖、石灰?guī)r和花崗巖中的一種或多種。
30、根據(jù)本申請所述高流動混凝土的一些實施方式，所述細(xì)骨料包括石灰石細(xì)骨料、石英細(xì)骨料、花崗巖細(xì)骨料和碎石細(xì)骨料中的一種或多種。
31、根據(jù)本申請所述高流動混凝土的一些實施方式，所述減水劑包括氨基磺酸鹽系減水劑、脂肪酸系減水劑和聚羧酸鹽系減水劑中的一種或多種。
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1.一種粉煤灰凝膠材料，其特征在于，包括粉煤灰、礦渣、石膏、化學(xué)激發(fā)劑和消泡劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰凝膠材料，其特征在于，所述礦渣包括煉鐵高爐礦渣；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰凝膠材料，其特征在于，包括下述質(zhì)量份的原料：粉煤灰65-75份、礦渣15-25份、石膏12-15份、化學(xué)激發(fā)劑6-9份和消泡劑0.7-1.5份；
4.權(quán)利要求1-3任一項所述粉煤灰凝膠材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述粉煤灰凝膠材料的制備方法，其特征在于，步驟a中，所述玄武巖纖維的長度為10-15mm，所述玄武巖纖維的直徑為10-15um；
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述粉煤灰凝膠材料的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述玄武巖纖維和所述酸化的海藻酸的質(zhì)量比為10：(2-3)；
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述粉煤灰凝膠材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括將粉煤灰、礦渣、石膏和化學(xué)激發(fā)劑分別進行球磨處理，將球磨處理得到的產(chǎn)物再與消泡劑和水混合；
8.權(quán)利要求1-3任一項所述粉煤灰凝膠材
9.一種高流動混凝土，其特征在于，包括權(quán)利要求1-3任一項所述粉煤灰凝膠材料或權(quán)利要求4-7任一項所述制備方法得到的粉煤灰凝膠材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高流動混凝土，其特征在于，還包括粗骨料、細(xì)骨料、硫鋁酸鹽水泥、減水劑和水；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種粉煤灰凝膠材料，其特征在于，包括粉煤灰、礦渣、石膏、化學(xué)激發(fā)劑和消泡劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰凝膠材料，其特征在于，所述礦渣包括煉鐵高爐礦渣；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰凝膠材料，其特征在于，包括下述質(zhì)量份的原料：粉煤灰65-75份、礦渣15-25份、石膏12-15份、化學(xué)激發(fā)劑6-9份和消泡劑0.7-1.5份；
4.權(quán)利要求1-3任一項所述粉煤灰凝膠材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述粉煤灰凝膠材料的制備方法，其特征在于，步驟a中，所述玄武巖纖維的長度為10-15mm，所述玄武巖纖維的直徑為10-15um；
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述粉煤灰凝膠材料的制...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉國棟，姜鵬飛，王子越，韋堯中，何宗科，柳浩，師云鵬，劉海軍，
申請(專利權(quán))人：中煤科工天津巖層智控科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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