專利名稱：用于免高壓蒸養工藝生產phc管樁的礦物摻合料及應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于建筑材料技術領域，涉及一種用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土(PHC)管樁的礦物摻合料及其應用。
背景技術：
在混凝土中摻入礦物外加劑(如磨細礦渣、粉煤灰、硅灰等)，可以節約水泥，降低成本；減少污染環境，符合混凝土可持續發展的思路；更重要一點是它可以改善混凝土的諸多性能。在配置混凝土時加入大量礦物摻合料，可降低溫升，改善工作性，增進后期強度，并改善混凝土的內 部結構，提高抗腐蝕能力。因此將這種混合材料稱為輔助膠凝材料，是高性能(不僅高強)混凝土不可缺少的組分。現有的礦物摻合料如高爐礦渣、粉煤灰、偏高齡土、煤矸石盡管能夠改善混凝土的耐久性能，但早期活性低，很難滿足對早期強度有要求的混凝土預制品的施工。建設工程中大量的預應力高強度混凝土(PHC)管樁，一般要求成型I至3天就能夠達到強度等級C80以上，工廠中一般通過常壓蒸汽養護和高壓蒸汽養護兩道養護工藝使混凝土達到設計強度要求，工藝復雜、能耗高。因此需要制備一種超早強型高性能礦物摻合料，在改善混凝土耐久性能和工作性能的同時，能提高早期強度，使其通過一道常壓蒸汽養護工藝的免高壓蒸汽養護工藝就能使混凝土達到C80強度等級，從而簡化PHC管樁的生產工藝、降低能耗、并提高摻合料的應用范圍。
發明內容
為了克服上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種用于免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的礦物摻合料。摻入該礦物摻合料配制出的混凝土早期強度高，后期強度持續發展，用于PHC管樁生產時免去了高壓蒸汽養護環節，降低了生產能耗。為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:本發明提供了一種用于免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的礦物摻合料，該礦物摻合料由以下質量百分比的組分組成:超細高爐礦渣微粉60% 80%，脫硫石膏20% 40%，各組分之和為100%。所述的超細高爐礦渣微粉的技術要求為:細度D97 ( Pm) ^ 15 ym，氯離子含量(0.02%，三氧化硫含量彡4.0%，含水率彡1.0% ;超細高爐礦渣微粉在膠砂中的摻量為20%時，標準養護條件下的膠砂強度與純水泥的基準膠砂強度的I天抗壓強度比> 90%，3天抗壓強度比彡115%，28天抗壓強度比彡110%，流動度比彡95%。本發明對超細高爐礦渣微粉的具體種類沒有限制，只要能滿足上述技術要求即可。作為優選，所述的超細高爐礦渣微粉最好能滿足如下技術要求:細度D97 ( um) ^ 15 iim，氯離子含量< 0.02%，三氧化硫含量(4.0%，含水率< 1.0% ;超細高爐礦渣微粉在膠砂中的摻量為20%時，標準養護條件下的膠砂強度與純水泥的基準膠砂強度的I天抗壓強度比彡100%，3天抗壓強度比彡120%, 28天抗壓強度比彡110%，流動度比彡95%。所述的脫硫石膏的技術要求為:附著水含量< 1.0%，二水硫酸鈣含量> 93.0%，氯離子含量< 0.02%, 二氧化硅含量< 2.00%, 45 um篩余量< 20%。本發明提供的一種用于免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的礦物摻合料具有如下特點:該礦物摻合料的燒失量< 3.0%，氯離子含量≤0.02%，含水率≤1.0% ;該礦物摻合料在膠砂中摻量為15%_25%時，常壓蒸汽養護條件下的膠砂強度與純水泥的基準膠砂強度的I天抗壓強度比彡110%，3天抗壓 強度比≥115%，28天抗壓強度比彡110%，安定性良好，流動度比> 95%。本發明提供的一種用于免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的礦物摻合料適合于早期強度要求較高的預制構件混凝土的配制，尤其適用于免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的混凝土的配制；用于配制免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的混凝土時，可等量替代水泥15%-25%。本發明同現有技術相比，具有如下優點和有益效果:1.本發明的用于免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的礦物摻合料采用將滿足特定技術要求的超細高爐礦渣微粉與脫硫石膏復配制成，無需再添加任何增強劑或其他添加劑，成分簡單，容易制得。本發明采用工業廢棄物為主要原料，不僅原料來源廣泛、成本低，同時降低了工業廢渣對環境的污染，具有很好的經濟性和環保效益。2.本發明的用于免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的礦物摻合料配制的混凝土 I至3天強度可達C80，后期強度持續發展，且具有抗凍融和抗氯離子侵蝕性能好等優點。摻入了本發明的混凝土用于生產PHC管樁時可以免去高壓蒸汽養護環節，降低生產裝備要求，大大降低生產成本和能耗，減少安全隱患并節約資源，有利于我國推進資源節約型、環境友好型社會建設。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步的說明。下列實施例中原材料的來源及性能指標為:超細高爐礦渣微粉為寶鋼發展有限公司新型材料分公司生產，符合《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣》(GB/T18046)，各項性能指標見表I。表I超細高爐礦渣微粉性能表
權利要求
1.一種用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的礦物摻合料，其特征在于:由以下質量百分比的組分組成: 超細高爐礦渣微粉60% 80% ； 脫硫石膏20% 40%。
2.根據權利要求1所述的用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的礦物摻合料，其特征在于:所述的超細高爐礦渣微粉的技術要求為:細度097<1511111，氯離子含量彡0.02%，三氧化硫含量彡4.0%，含水率彡1.0%。
3.根據權利要求1所述的用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的礦物摻合料，其特征在于:所述的超細高爐礦渣微粉在膠砂中的摻量為20%時，標準養護條件下的膠砂強度與純水泥的基準膠砂強度的I天抗壓強度比> 90%，3天抗壓強度比> 115%，28天抗壓強度比彡110%， 流動度比彡95%。
4.根據權利要求1所述的用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的礦物摻合料，其特征在于:所述的脫硫石膏的技術要求為:脫硫石膏為工業固廢電廠煙氣脫硫石膏經過干燥加工而得，其附著水含量< 1.0%，二水硫酸鈣含量> 93.0%，氯離子含量(0.02%, 二氧化硅含量< 2.00%, 45 um篩余量< 20%。
5.根據權利要求1所述的用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的礦物摻合料，其特征在于:所述的礦物摻合料的燒失量< 3.0%，氯離子含量< 0.02%，含水率(1.0%。
6.根據權利要求1所述的用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的礦物摻合料，其特征在于:所述的礦物摻合料在膠砂中摻量為15%-25%時，常壓蒸汽養護條件下的膠砂強度與純水泥的基準膠砂強度的I天抗壓強度比彡110%，3天抗壓強度比彡115%，28天抗壓強度比彡110%，安定性良好，流動度比彡95%;上述的常壓蒸汽養護條件宜為:靜停90mirTl20min，靜停溫度40 V，升溫段:40 V 90°C，升溫時間90min，在90 V恒溫4.5h 6.5h,降溫段:90°C 40°C，降溫 60min。
7.權利要求1至6中任一所述的用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的礦物摻合料的應用，其特征在于:所述的礦物摻合料適用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的混凝土的配制。
8.根據權利要求7所述的用于免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的礦物摻合料的應用，其特征在于:用于配制免高壓蒸養工藝生產預應力高強度混凝土管樁的混凝土時，可等量替代水泥15%-25%。
全文摘要
本發明公開了一種用于免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的礦物摻合料，由以下質量百分比的組分組成超細高爐礦渣微粉60%～80%，脫硫石膏20%～40%。所述礦物摻合料的燒失量≤3%、氯離子含量≤0.02%，含水率≤1.0%。本發明特別適合于配制免高壓蒸養工藝生產PHC管樁的混凝土，可等量替代水泥15%～25%，配制的混凝土具有早期強度高，后期強度持續發展，耐久性能好等優點；PHC管樁生產過程中免去了高壓蒸汽養護環節，降低了生產裝備要求和生產能耗。本發明采用電廠煙氣脫硫石膏等工業廢棄物為主要原料，原料來源廣泛、成本低，同時降低了工業廢渣對環境的污染，具有很好的經濟性和環保效益。
文檔編號C04B18/30GK103086627SQ20131005914
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月25日 優先權日2013年2月25日
發明者朱敏濤, 張 雄, 邱曄晟 申請人:同濟大學, 上海市建筑構件制品有限公司