专利名称：标准混凝土细集料及其制备方法
标准混凝土细集料及其制备方法技术领域：
本发明涉及标准混凝土细集料及其制备方法，属建筑材料领域。背景技术：
随着社会的发展，对现代建筑造型、建筑设计等方面的要求标准越来越 高，同时对混凝土建筑结构本身也提出了诸多条件。但是，在实践中我们也 发现，混凝土的最大缺陷是容易开裂，这些裂缝在外界物理化学作用下，不 断产生和扩展引起混凝土碳化，保护层剥落，钢筋腐蚀，使混凝土的强度受 到削弱，耐久性降低，严重时甚至发生垮塌事件，危害结构的正常使用。混 凝土结构发生裂缝的原因有;f艮多，所有要素都可以归结于集料的优劣，这一 点目前已经在建筑行业得到普遍的认可。混凝土中的主要成分是粗集料、细 集料、水泥、水等。其中的细集料普遍采用的是砂子，砂子是粗、中、细砂的混合，通过GB/T14686-2001的筛分试验，其粒径大小在国家建筑用砂标准 的曲线范围之内。砂子作为混凝土中的细集料，其活性成分容易造成混凝土 发生碱集料反应。在混凝土浇筑成型后若干年(数年甚至二、三十年)逐渐反 应，反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，膨胀开裂、导致混凝土失 去设计性能。由于活性集料经搅拌后大体上呈均匀分布。所以一旦发生碱集 料反应、混凝土内各部分均产生膨胀应力，将混凝土自身胀裂、发展严重的 只能拆除，无法补救，因而被称为混凝土的癌症。迄今为止世界各国发生的碱集料反应绝大多数为碱硅^应。是水泥中 的碱与集料中的活性氧化硅成分反应产生碱硅酸盐凝胶或称碱硅凝胶，碱硅 凝胶固体体积大于反应前的体积，而且有强烈的吸水性，吸水后膨胀引起混 凝土内部膨胀应力，而且碱硅凝胶吸水后进一步促进碱集料反应的发展、使 混凝土内部膨胀应力增大，导致混凝土开裂。发展严重的会使混凝土结构崩 溃。混凝土工程发生碱集料反应需要具有三个条件。首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；第二是集料中有相当数量活性成分； 第三是潮湿环境，有充分的水分或湿空气供应。因此，抑制碱集料反应需从 阻止以上三个条件入手。另外，钢筋混凝土结构物因其钢筋发生锈蚀而引起过早出现破坏裂缝的 现象时有发生，这也是混凝土耐久性问题的一个重要方面。为此，长期以来 人们常采用将抗氧化剂直接拌入混凝土的方法力图阻止或延緩钢筋锈蚀的发 生。而这种方法要获得较好的效果，往往需要大量的抗氧化剂，成本较高。
发明内容本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种能有效抑制混凝土的碱集 料反应、改进混凝土的物理力学性能和耐久性、并且对钢筋有极好的钝化和 阻锈作用的混凝土细集料。本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种能有效抑制混凝土的碱集 料反应、改进混凝土的物理力学性能和耐久性、并且对钢筋有极好的钝化和 阻锈作用的混凝土细集料的制备方法。本发明采用以下技术方案标准混凝土细集料，其组成成分及重量百分比含量如下砂子49%-90%, 石卒石9%-50%，其中，碎石为粒径小于10mm的非活性岩石。 还包含0.005%-1%的碱性有机化合物。作为本发明的较佳方案，所述砂子为80%,所述碎石为19.9%，所述碱 性有机化合物为0.1%。所述碎石为凝灰熔岩、石英岩、火山灰石中的一种。所述碱性有机化合物为亚硝酸钙、亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、锰酸盐、 亚硝酸盐中的 一种或一种以上的混合。标准混凝土细集料的制备方法，包括如下步骤第一步骤，按砂子 49%-90°/。，碎石9%-50%的比例进行混合；第二步骤，将混合好的材料通过 料斗放入输送带，由输送带将材料送入高速旋转的破碎机进行破碎加工。还包括第三步骤，边破碎边加入0.005%-1%的碱性有机化合物溶液，进 行均匀混合。制备方法的较佳方案，所述砂子为80%，所述 碎石为19.9%,所述石咸性有才几化合物为0.1°/。。所述碎石为凝灰熔岩、石英岩、火山灰石中的一种。所述碱性有机化合物为亚硝酸钓、亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、锰酸盐、 亚硝酸盐中的一种或一种以上的混合。采用以上技术方案制备的混凝土细集料，由于经过高速旋转的破碎机进 行破碎加工，增加了细集料的微粉(通过0.15毫米筛网)含量， 一般在4%-10% 之间，由于细集料的微粉能够堵塞混凝土的"内部空隙"，有效地隔绝水和空 气进入，从而緩和了碱集料反应。而且，细骨材的颗粒变圆，无棱角，容易 流动。混凝土的易流动性减少了水和碱的含量，抑制了混凝土的碱集料反应。 还有碎石采用的是非活性岩石，也有效抑制了混凝土的碱集料反应。另外， 在抗氧化剂的作用下，可降低所搅拌混凝土的冰点、提高混凝土的强度、对 钢筋有极好的钝化阻锈和保护，可使建筑物的寿命延长20-50年。本发明从 根本上克服了混凝土中碱集料反应及电化学腐蚀的缺陷，改进混凝土的物理 力学性能和耐久性，获得优质混凝土。
具体实施方式实施例 一 本实施例以制备1000 p屯混凝土细集并牛为例。 取砂子800p屯(砂子为粗、中、细砂的混合，细度模数FM4.8-3.6), 凝灰熔岩(即碎石)199吨，亚硝酸钙作为抗氧化剂l吨。制备时将混合好的砂子和碎石通过料斗放入输送带，由输送带将材料送 入高速旋转(其电机转子的转速为45-65转/秒)的破碎机的顶部，材料从破碎 机的顶部穿过破碎机落入破碎机底部，材料穿过破碎机时被破碎加工，在破 碎机进行破碎工作时，添加3%浓度的亚硝酸钩溶液，进行均匀混合，即可得 到本发明所述的混凝土细集料。实施例二本实施例以制备1000 p屯混凝土细集料为例。取砂子900吨(砂子为粗、中、细砂的混合，细度模数FM=1.8-3.6),石英岩(即碎石)卯吨，亚硝酸钠作为抗氧化剂10吨。制备时将混合好的砂子和碎石通过料斗放入输送带，由输送带将材料送入高速旋转(其电机转子的转速为45-65转/秒)的破碎机的顶部，材料从破碎 机的顶部穿过破碎机落入破碎机底部，材料穿过破碎机时被破碎加工，在破 碎机进行石皮碎工作时，添加3%浓度的亚硝酸钠溶液，进行均勻混合，即可得 到本发明所述的混凝土细集料。实施例三本实施例以制备1000吨混凝土细集料为例。 取砂子490吨(砂子为粗、中、细砂的混合，细度模数FM4.8-3.6), 火山灰石(即碎石)500吨，^络酸盐作为抗氧化剂10吨。制备时将混合好的砂子和碎石通过料斗放入输送带，由输送带将材料送 入高速旋转(其电机转子的转速为45-65转/秒)的破碎机的顶部，材料从破碎 机的顶部穿过破碎机落入破碎机底部，材料穿过破碎机时被破碎加工，在破 碎机进行破碎工作时，添加3%浓度的铬酸盐溶液，进行均匀混合，即可得到 本发明所述的混凝土细集料。实施例四本实施例以制备1000吨混凝土细集料为例。 取砂子900吨(砂子为粗、中、细砂的混合，细度模数F1VN1.8-3.6)， 石英岩(即碎石)99.95吨，磷酸盐和锰酸盐的混合物作为抗氧化剂0.05 p屯。 制备时将混合好的砂子和碎石通过料斗放入输送带，由输送带将材料送 入高速旋转(其电机转子的转速为45-65转/秒)的破碎机的顶部，材料从破碎 机的顶部穿过破碎机落入破碎机底部，材料穿过破碎机时被破碎加工，在破 碎机进行破碎工作时，添加3%浓度的磷酸盐和锰酸盐的混合溶液，进行均匀 混合，即可得到本发明所述的混凝土细集料。以上四个实施例中，砂、子是粗、中、细砂、的混合，通过GB/T14686-2001 的篩分试验，其粒径大小在国家建筑用砂标准的曲线范围之内。采用本发明 所制备的混凝土细集料，具备以下优点第一，由于经过高速旋转的破碎机进行破碎加工，增加了细骨材的微粉(通过0.15毫米筛网)含量， 一般在 4%-10%之间，由于细集料的微粉能够堵塞混凝土的"内部空隙"，有效地隔绝 水和空气进入，从而緩和了碱集料反应；第二，细骨材的颗粒变圓，无棱角， 容易流动。混凝土的易流动性减少了水和碱的含量，抑制了混凝土的碱集料 反应；第三，碎石采用的是非活性岩石，碱少了集料中的活性成分，有效抑 制了混凝土的碱集料反应。另外，在抗氧化剂的作用下，可降低所搅拌混凝土的水点、提高混凝土 的强度、对钢筋有极好的钝化阻锈和保护，可使建筑物的寿命延长20-50年。 抗氧化剂被加入后，提高了钢筋附近混凝土孔隙溶液的PH值，使钢筋表面 生成保护膜。由于细集料中的微粉起到堵塞混凝土的空隙作用，其中的抗氧 化剂成分起到保护钢筋不被腐蚀的主要作用。将抗氧化剂混入细集料，其微 粉中的抗氧化剂含量最大，更有效地发挥抗氧化剂的功效。相比之下，要得 到同等的效果，采用将抗氧化剂直接拌入混凝土的方法时，必需添加更多的 抗氧化剂，造成增加成本和资源浪费。本发明从根本上克服了混凝土中碱集料反应及电化学腐蚀的缺陷，改进 混凝土的物理力学性能和耐久性，获得优质混凝土。
权利要求
1. 标准混凝土细集料，其特征在于其组成成分及重量百分比含量如下砂子49％-90％，碎石9％-50％，其中，碎石为粒径小于10mm的非活性岩石。
2、 如权利要求1所述的标准混凝土细集料，其特征在于还包含 0.005°/0-1%的碱性有机化合物。
3、 如权利要求2所述的标准混凝土细集料，其特征在于所述砂子为80%, 所述碎石为19.9%，所述碱性有机化合物为0.1%。
4、 如权利要求1所述的标准混凝土细集料，其特征在于所述碎石为凝 灰熔岩、石英岩、火山灰石中的一种。
5、 如权利要求2所述的标准混凝土细集料，其特征在于所述碱性有机 化合物为亚硝酸钙、亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、锰酸盐、亚硝酸盐中的一 种或一种以上的混合。
6、 标准混凝土细集料的制备方法，其特征在于包括如下步骤第一步 骤，按砂子49%-90%，碎石9%-50%的比例进行混合；第二步骤，将混合好 的材料通过料斗放入输送带，由输送带将材料送入高速旋转的破碎机进行破 碎力口工。
7、 如权利要求6所述的标准混凝土细集料的制备方法，其特征在于还 包括第三步骤，边破碎边加入0.005%-1%的碱性有机化合物溶液，进行均匀混合。
8、 如权利要求7所述的标准混凝土细集料的制备方法，其特征在于所 述砂子为80%，所述碎石为19.9%,所述碱性有机化合物为0.1%。
9、 如权利要求6所述的标准混凝土细集料的制备方法，其特征在于所 述碎石为凝灰熔岩、石英岩、火山灰石中的一种。
10、 如权利要求7所述的标准混凝土细集料的制备方法，其特征在于 所述碱性有机化合物为亚硝酸钙、亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、锰酸盐、亚 硝酸盐中的 一种或一种以上的混合。
全文摘要
本发明涉及标准混凝土细集料及其制备方法，属建筑材料领域。砂子49％-90％，碎石9％-50％，碎石为粒径小于10mm的非活性岩石。将混合好的砂子和碎石通过料斗放入输送带，由输送带将材料送入高速旋转的破碎机进行破碎加工，在破碎机进行破碎工作时，按重量比例添加0.005％-1％碱性有机化合物作为抗氧化剂，进行均匀混合，即可得到本发明所述的混凝土细集料。本发明有效抑制混凝土的碱集料反应、提高混凝土的强度、对钢筋有极好的钝化阻锈和保护作用、延长建筑物的寿命。
文档编号C04B14/02GK101250031SQ20081007082
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者蔡德明 申请人:福州海旺建材有限公司