超細粉煤灰基複合礦物摻合料及其製備方法
2023-05-28 11:36:21
專利名稱：：超細粉煤灰基複合礦物摻合料及其製備方法
技術領域：
：本發明屬於建築材料及其製造方法，特別涉及一種適合配製高性能混凝土用的超細粉煤灰基複合礦物摻合料及其製備方法。'
背景技術：
：為了提高新拌混凝土的工作性及硬化混凝土的使用壽命，在混凝土製造過程中均需加入礦物摻合料。礦物摻合料不僅可改善新拌混凝土的工作性，而且可以使硬化混凝土結構更加密實，從而使混凝土更加耐久。目前混凝土製造業使用的礦物摻合料主要是粉煤灰或礦渣粉，細度一般在400600mVkg。這兩種摻和料在配製高性能混凝土時也起到了相當重要的作用，但目前在生產和使用這些普通礦物摻和料時，還未考慮與水泥粒度的匹配，沒有從膠凝材料體系實現最佳密實度的要求來進行優化，因此在拌制C60級以上的高強高性能混凝土時，還必須加入一種價格昂貴的矽灰作為填充料，以彌補細顆粒的不足。矽灰由於來源短缺，價格往往高出這些普通礦物摻和料的IO倍以上。
發明內容本發明所要解決的技術問題是，提供一種價格低廉，性能優越，適合配製高性能混凝土用的超細粉煤灰基複合礦物摻合料及其製備方法。為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是一種超細粉煤灰基複合礦物摻合料，包括以下重量配比的組分比表面積為1000m2/kg±100mVkg的超細粉煤灰100份細度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉1060份激發劑超細粉煤灰和礦渣粉的總料量的5%。8%。所述的激發劑按重量份數由1030份多聚糖、1030份醋酸鈉、1030份鏈烷醇胺及1070份載體水混合而成。所述的超細粉煤灰，是將不能夠直接用於混凝土的粗粉煤灰，磨細至小於5pm的顆粒佔粒度組成的90%以上。所述超細粉煤灰基複合礦物摻合料的密實度為0.65以上。所述的多聚糖的平均分子量在1000030000之間。所述的鏈烷醇胺是三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、三異丙醇胺中的一種或幾種的混合。所述的超細粉煤灰基複合礦物摻合料的製備方法，包括以下步驟(1)按配比，將激發劑各組分溶於載體水中形成穩定的溶液；(2)利用超細球磨系統對粉煤灰進行粉磨的過程中加入激發劑溶液，將混有激發劑的粉煤灰粉磨至要求的技術指標粒度小於5pm的顆粒佔90%以上，比表面積為1000mVkg士100m7kg;(3)然後按重量比加入細度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉，在攪拌機中攪拌均勻，得到產品。本發明的有益效果是本發明的超細粉煤灰基礦物複合摻和料，主要從粒度優化方面入手，使得配製混凝土的整個膠凝材料體系，儘可能實現密實程度的最大化，由於90%以上的粉煤灰顆粒都小於5|_im，使得膠凝材料體系並不缺少細顆粒，因此在配製高強高性能混凝土時，不再需要添加矽灰，大大節省了混凝土的配製成本。同時，由於結合使用了激發劑，使得由這種礦物摻和料配製的混凝土早期強度能夠和使用矽灰的混凝土相媲美，而後期強度則可以超過使用矽灰的混凝土。另外，本發明所涉及的超細粉煤灰，區別於採用分選工藝而得到的超細粉煤灰，採用分選方法時由於選出的超細粉煤灰數量很少，分選成本高，剩餘的粗粉煤灰還需要二次處理，而本發明使用的超細粉煤灰，是通過粉磨方式得到的，能夠將所有的原狀粉煤灰全部利用，用於粉磨的原狀粉煤灰可以是不能夠直接用於混凝土中的粗灰。具體實施例方式本發明的超細粉煤灰基複合礦物摻合料，包括以下重量配比的組分比表面積為1000m2/kg±100m7kg的超細粉煤灰100份細度為450m2/kg±50mVkg的礦渣粉1060份激發劑超細粉煤灰和礦渣粉的總料量的5%。8%。所述的激發劑按重量份數由1030份多聚糖、1030份醋酸鈉、1030份鏈烷醇胺及1070份載體水混合而成。所述的超細粉煤灰，是將不能夠直接用於混凝土的粗粉煤灰，磨細至小於5|im的顆粒佔粒度組成的90%以上。所述超細粉煤灰基複合礦物摻合料的密實度為0.65以上。所述的多聚糖的平均分子量在1000030000之間。所述的鏈垸醇胺是三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、三異丙醇胺中的一種或幾種的混合。所述的超細粉煤灰基複合礦物摻合料的製備方法，包括以下步驟(1)按配比，將激發劑各組分溶於載體水中形成穩定的溶液；(2)利用超細球磨系統對粉煤灰進行粉磨的過程中加入激發劑溶液，將混有激發劑的粉煤灰粉磨至要求的技術指標粒度小於5pm的顆粒佔90%以上，比表面積為1000mVkg士100mVkg;(3)然後按重量比加入細度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉，在攪拌機中攪拌均勻，得到產品。下面結合具體實施例對本發明作進一歩詳細說明-實施例1(1)稱取1.875g多聚糖(平均分子量為20000)、1.875g醋酸鈉、0.75g三乙醇胺，溶於3g水中形成穩定的激發劑溶液；(2)對lOOOg粉煤灰進行粉磨的過程中加入上述製得的7.5g激發劑溶液，利用超細球磨系統將混有激發劑的粉煤灰粉磨至要求的技術指標粒度小於5pm的顆粒佔90%以上，比表面積為1000mVkg±100m2/kg;(3)然後加入細度為450mVkg±50nf/kg的礦渣粉500g，在攪拌機中攪拌均勻，得到產品，產品的密實度為0.66。實施例2製備方法同實施例1，配方為煤灰用量為lOOOg，細度為450mVkg±50mVkg的礦渣粉量為200g。激發劑用量為9.6g，激發劑由2.88g多聚糖(平均分子量為30000)，2.88g醋酸鈉、0.96g三乙醇胺、0.96g三異丙醇胺及1.92g水組成。得到產品的密實度為0.68。表1、2為上述實施例在混凝土中應用的具體表現。表-lW/C同為0.33的一組混凝土性能tableseeoriginaldocumentpage6注混凝土配合比為膠凝材料510kg/m、砂714kg/m、碎石1028kg/m3表2減水劑摻量同為0.8%的一組混凝土性能tableseeoriginaldocumentpage6注混凝土配合比為膠凝材料500kg/m3:砂575kg/m、碎石1225kg/m當然所述的多聚糖的平均分子量在1000030000之間均可，所述的鏈烷醇胺可以是三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、三異丙醇胺中的一種或幾種的混合。本發明涉及的超細粉煤灰基複合礦物摻合料是由超細粉煤灰與礦渣粉及激發劑複合而成，超細粉煤灰的比表面積1000m2/kg±100mVkg，礦渣粉的比表面積450m2/kg±50mVkg，礦渣粉按重量計為超細粉煤灰重量的0.10.6倍，激發劑用量為總粉料量的5%。8%。。所述的超細粉煤灰粒度小於5,的量佔90%以上。所述的激發劑按重量份數由1030份多聚糖、1030份醋酸鈉、1030份鏈烷醇胺及1070份載體水混合而成，該激發劑能夠使超細粉煤灰基礦物摻和料的早期活性指數提高10%以上，後期活性指數提高5%以上。本發明的礦物摻和料在混凝土中的摻量為1530%，最優摻量為20°/。。所述的超細粉煤灰基複合礦物摻合料製備方法如下首先將激發劑各組分溶於載體水中形成穩定的溶液，在利用超細球磨系統對粉煤灰進行粉磨的過程中加入激發劑溶液，將混有激發劑的粉煤灰粉磨至要求的技術指標，最後再加入符合細度要求的礦渣粉，在攪拌機中攪拌均勻。本發明技術中充分考慮了超細粉煤灰與礦渣的粒度組合關係，具有很高的粉體堆積密實度，在拌合混凝土的過程中和水泥一起形成良好的顆粒匹配，符合現代混凝土技術對膠凝材料體系的最佳粒度分布要求，使體系的孔隙率降低，由於粉煤灰得到充分研磨，其中的多孔玻璃體物質和一些形狀不規則的大顆粒得到破解，釋放出更多的尺寸更小的球狀微珠，這些因素導致膠凝材料體系的需水量減小，工作性大大提高，能夠起到減水10%的效果。現代混凝土都摻有高效減水劑，藉助於高效減水劑的作用，超細粉煤灰基礦物摻和料中大量的微小微珠得以充分分散，起到滾珠的效應，是混凝土工作性得以大幅度的另一主要原因。同時，由於這些微小顆粒經過了充分的研磨，本身結構比較緻密，對減水劑的吸附很小，使得混凝土的坍落度幾乎不損失。儘管超細粉煤灰礦物摻和料的使用能夠使混凝土的密實程度得到大幅度提高，硬化混凝土的後期強度也很好，但是混凝土的早期強度和使用矽灰的混凝土相比有所欠缺，所以使用了激發劑。本發明使用的激發劑針對粉煤灰和礦渣複合體系在水泥中的水化特性，優選的配方組合能夠明顯提高該摻和料的早期活性，達到提高混凝土早期強度的目的。綜上所述，本發明的內容並不局限在上述的實施例中，相同領域內的技術人員可以在本發明的技術指導思想之內可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本發明的範圍之內。權利要求1.一種超細粉煤灰基複合礦物摻合料，包括以下重量配比的組分比表面積為1000m2/kg±100m2/kg的超細粉煤灰100份細度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉10～60份激發劑超細粉煤灰和礦渣粉的總料量的5‰～8‰所述的激發劑按重量份數由10～30份多聚糖、10～30份醋酸鈉、10～30份鏈烷醇胺及10～70份載體水混合而成。2.根據權利要求1所述的超細粉煤灰基複合礦物摻合料，其特徵在於，所述的超細粉煤灰，是將不能夠直接用於混凝土的粗粉煤灰，磨細至小於5pm的顆粒佔粒度組成的卯％以上。3.根據權利要求1所述的超細粉煤灰基複合礦物摻合料，其特徵在於，所述超細粉煤灰基複合礦物摻合料的密實度為0.65以上。4.根據權利要求1所述的超細粉煤灰基複合礦物摻合料，其特徵在於，所述的多聚糖的平均分子量在1000030000之間。5.根據權利要求1所述的超細粉煤灰基複合礦物摻合料，其特徵在於，所述的鏈烷醇胺是三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、三異丙醇胺中的一種或幾種的混合。6.權利要求1所述的超細粉煤灰基複合礦物摻合料的製備方法，包括以下步驟(1)按配比，將激發劑各組分溶於載體水中形成穩定的溶液；(2)利用超細球磨系統對粉煤灰進行粉磨的過程中加入激發劑溶液，將混有激發劑的粉煤灰粉磨至要求的技術指標粒度小於5pm的顆粒佔90%以上，比表面積為1000mVkg士100m2/kg;(3)然後按重量比加入細度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉，在攪拌機中攪拌均勻，得到產品。全文摘要本發明公開了一種超細粉煤灰基複合礦物摻合料及其製備方法，它以超細粉磨的粉煤灰作為主體，根據粒度優化組合以及化學激發理論複合礦渣粉及激發劑而製成。礦渣粉重量為超細粉煤灰重量的0.1～0.6倍，激發劑用量為總粉料量的5‰～8‰。本發明涉及的超細粉煤灰基複合礦物摻合料在混凝土中的最佳摻量為15％～30％。和普通礦物摻和料相比，使用本發明的礦物摻和料能夠使混凝土的新拌性能得到顯著改善，初始坍落度明顯增大，而且在90分鐘內幾乎不損失。硬化混凝土密實程度高，強度以及耐久性能大幅度改善，是一種高性能高功能的礦物摻和料，最適合配製C60級以上高強高性能混凝土。文檔編號C04B18/08GK101367631SQ20081015189公開日2009年2月18日申請日期2008年9月27日優先權日2008年9月27日發明者姚丕強,柴星騰,政王,石國平申請人:天津水泥工業設計研究院有限公司