一種適用于植生混凝土的低堿度膠凝材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種適用于植生混凝土的低堿度膠凝材料。采用石灰石和礦渣對硫鋁酸鹽水泥熟料和硬石膏體系進行改性，使膠凝材料同時滿足堿度和力學性能的要求。本發明制備的低堿度膠凝材料pH介于9.5~10.8，且服役期間堿環境穩定；凈漿抗壓強度大于90MPa；原料易得，工藝簡單，成本低。利用該膠凝材料制備的植生混凝土從根本上解決了內部堿度過高植物根系無法健康生長和堿度降低導致混凝土耐久性不良的難題。使用本發明公開的膠凝材料配制的植生混凝土既防岸護堤，又不影響周邊的生態環境。
【專利說明】一種適用于植生混凝土的低堿度膠凝材料
【技術領域】
[0001]本發明屬于環保建材領域，具體涉及一種水利工程中混凝土護坡技術所用的低堿度膠凝材料。
【背景技術】
[0002]不透水不透氣的傳統混凝土被廣泛應用在水庫、河川護岸，這不僅阻斷了水體和土壤之間固有的物質和能量交換，造成堤岸抵御和吸收雨季洪水的能力失去，而且嚴重破壞了植被生長所需要的空間和生態環境，生態系統變得十分脆弱，河道的自凈能力大大降低。這種護坡方式雖然在強度和耐久性都能達到防岸護坡的要求，但是長期使用會帶來了巨大的生態災難。
[0003]目前，美國、歐洲以及日本等發達國家已經意識到這個問題的嚴重性，并開始利用植生混凝土護坡技術取代傳統混凝土護坡技術。植生混凝土護坡技術不僅可以提高護岸的抗沖性能，起到徑流延滯的作用；還能夠保持生物的多樣性，改善河道水質。但是由于傳統膠凝材料內部堿度過高，植物無法正常生長，因此難以大面積推廣。而如今降低堿度的方法主要為自然碳化法和封堿法，但是前者破壞了水泥內部的微觀結構，導致混凝土膠結能力大幅度降低；后者所用的高分子化合物毒性強，易分解，施工成本高。因此，以上方式皆不能從根本上克服生態混凝土內部堿度過高的缺點。
[0004]本專利使用石灰石、礦渣調節硫鋁酸鹽水泥熟料和硬石膏體系堿度，并制備出pH值低于10.8的低堿度膠凝材料。利用該低 堿度膠凝材料所制備的植生混凝土孔隙內部堿度完全滿足植物正常生長的要求。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提出一種適用于植生混凝土低堿度膠凝材料。本發明通過石灰石和礦渣調控膠凝材料堿度。利用該低堿度膠凝材料制備的植生混凝土既可以防岸護堤，又不會影響植物的正常生長。
[0006]本發明的主要內容是低堿度膠凝材料的配合比。
[0007]一種適用于植生混凝土低堿度膠凝材料各組分的重量分數如下:
硫鋁酸鹽水泥熟料60.0
硬石膏10.0~20.0
石灰石10.0~30.0
礦渣O~20.0 (外摻)
調凝材料0.2~0.5
本發明所述的硫鋁酸鹽水泥熟料礦物組成為=C4A3S 52.8%, C2S 32.0%和鐵相8.0%;硬石膏為工業級石膏；礦渣為S95級微粉(SiO2含量為32.71，CaO含量為35.86);調凝材料為硼酸。
[0008]低堿度膠凝材料的制備方法是將原料粉磨至比表面積35(T500m2/Kg后，按上述重量均勻混合并封裝備用。
[0009]本發明的突出優點在于:
(1)原料易得，成本低；
(2)低堿度膠凝材料水化后堿度低；
(3)低堿度膠凝材料在服役期間堿環境穩定；
(4)石灰石、礦渣的加入可以在保證低堿度的前提下提高膠凝材料的力學性能。
【具體實施方式】
[0010]本發明可以根據應用的環境條件和工程部位適當的調整配方，按照上述制備方法進行操作，配制出性能滿足要求的低堿度植生混凝土。具體實施例如下:
實施例1
1.低堿度膠凝材料的制備及其各原料重量份數:
硫鋁酸鹽水泥熟料60.0
硬石膏10.0
石灰石30.0
礦渣5.0 (外摻)
調凝材料0.4
將硫鋁酸鹽水泥熟料、調凝材料、硬石膏以及水按照配比加入到混料機中制備出低堿度膠凝材料，成型2mmX2mmX2mm的凈漿試塊，測試得其28d凈漿抗壓強度為101.8MPa。利用該膠凝材料制備植生混凝土，測量其養護3d堿度為9.36，7d堿度為9.02，28d堿度為8.67。
[0011]實施例2
2.低堿度膠凝材料的制備及其各原料重量份數:
硫鋁酸鹽水泥熟料60.0
硬石膏20.0
石灰石20.0
礦渣10.0 (外摻)
調凝材料0.4
將硫鋁酸鹽水泥熟料、調凝材料、硬石膏、石灰石、礦渣以及水按照配比加入到混料機中制備出低堿度膠凝材料，成型2mmX 2mmX 2mm的凈漿試塊，測試得其28d凈漿抗壓強度為92.9MPa。利用該膠凝材料制備植生混凝土，測量養護3d堿度為9.04，7d堿度8.94，28d堿度 8.62。
[0012]3.低堿度膠凝材料的制備及其各原料重量份數:
硫鋁酸鹽水泥熟料60.0
硬石骨15.0
石灰石25.0
礦渣15.0 (外摻)
調凝材料0.4
將硫鋁酸鹽水泥熟料、調凝材料、硬石膏、石灰石、礦渣以及水按照配比加入到混料機中制備出低堿度膠凝材料，成型2mmX 2mmX 2mm的凈漿試塊，測試得其28d凈漿抗壓強度為96.8MPa。利用該膠凝材料制備植生混凝土，測量其養護3d堿度為9.23， 7d堿度為9.02，28d堿度為8.64。
【權利要求】
1.一種適用于植生混凝土的低堿度膠凝材料，其特征在于其中所用的各原料及其重量分數如下: 硫鋁酸鹽水泥熟料60.0 硬石膏10.0~20.0 石灰石10.0~30.0 礦渣O~20.0 (外摻) 調凝組分0.2~0.5。
2.如權利要求1所述的低堿度膠凝材料，其特征在于:所述硫鋁酸鹽水泥熟料礦物組成為=C4A3S 52.8%、C2S 32.0% 和鐵相 8.0% ;其比表面積介于 35(T500m2/Kg。
3.如權利要求1所述的低堿度膠凝材料，其特征在于:所述礦渣為S95級微粉。
4.如權利要求1所述的低堿度膠凝材料，其特征在于:所述調凝組分為硼酸，化學純試劑。
5.如權利要求1所述的低堿 度膠凝材料，其特征在于:所述石灰石為工業級石灰巖碎石,其中CaO含量大于52%。
【文檔編號】C04B7/32GK103466975SQ201310346463
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月11日 優先權日:2013年8月11日
【發明者】蘆令超, 宮晨琛, 王守德, 黃慶亮, 顏小波, 程新 申請人:濟南大學