
技术摘要:
本发明公开了一种性能调节型矿物掺和料及其制备方法,此性能调节型矿物掺和料的组成包括和易性调节型、强度调节型、体积收缩调节型的一种或多种矿物掺和料;和易性调节型矿物掺和料的组分包括有粘聚性调节超细粉、流动性调节超细粉和化学外加剂;强度调节型矿物掺和料 全部
背景技术:
水泥混凝土是当今世界上用量最大、用途最广的土木与建筑工程结构材料,已成 为人类社会发展的物质基础,且未来相当长时间内水泥混凝土材料仍将是人类最重要的建 筑材料之一。然而,随着现代土木工程结构设计理论方法以及施工技术的发展,现代结构工 程正在朝着大跨度、大深度、长距离、超高层的方向迅速发展,这对混凝土的性能提出了高 性能化的要求,包括要更好的和易性或工作性、更高的强度、更优的耐久性。 目前,混凝土的高性能化,一方面采用配合比及原材料的优化的措施,如通过降低 水胶比来提高混凝土强度,但也会引起混凝土和易性变差的问题;另一方面,通常也采用掺 入矿物掺和料的方法来实现,但目前由于工业废渣的种类繁多、成分易波动、物理化学特征 各异,制备成的矿物掺和料往往对混凝土的和易性、强度或体积稳定性产生较大影响,难以 满足现代水泥混凝土高性能化的要求。为此,迫切需要高品质/高性能甚至对水泥混凝土性 能具有优化改善作用的功能性矿物掺和料,以满足现代水泥混凝土的高性能化需求。 从工业废渣的矿物特性及物理化学性质入手,利用其自身优点,并通过先进加工 工艺及设备制备成相应的功能型矿物掺和料,是提高工业废渣作为矿物掺和料的一种重要 思路,但目前这方面的研究与应用工作缺乏,没有充分开展。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种性能调节型矿物掺和料及其制备方法,以解决现有技 术缺乏功能性矿物掺和料的问题。 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种性能调节型矿物掺和料,包括和易性 调节型矿物掺和料、强度调节型矿物掺和料、体积收缩调节型矿物掺和料的一种或多种;所 述和易性调节型矿物掺和料的组分包括有粘聚性调节超细粉、流动性调节超细粉和化学外 加剂;所述强度调节型矿物掺和料的组分包括有流动性调节超细粉、高活性超细粉和化学 外加剂;所述体积收缩调节型矿物掺和料的组分包括有流动性调节超细粉、高硫高钙相超 细粉和化学外加剂;所述粘聚性调节超细粉、所述流动性调节超细粉、所述高活性超细粉和 所述高硫钙相超细粉的颗粒粒径<8μm,中值粒径D50=3±1μm;所述化学外加剂为具有辅 助调节功能固含量为25~45%的液体添加剂。 在其中一个实施例中,所述和易性调节型矿物掺和料由10~20%的所述粘聚性调 节超细粉、60~80%的所述流动性调节超细粉和0~0.3%的所述化学外加剂组成。 在其中一个实施例中,所述强度调节型矿物掺和料由5~25%的所述流动性调节 超细粉、70~80%的所述高活性超细粉和0~0.5%的所述化学外加剂组成。 在其中一个实施例中,所述体积收缩调节型矿物掺和料由10~30%的所述流动性 4 CN 111574095 A 说 明 书 2/8 页 调节超细粉、60~80%的所述高硫高钙相超细粉和0~0.2%的所述化学外加剂组成。 在其中一个实施例中,所述的粘聚性调节超细粉为分选的硅铁厂烟道灰、工业硅 厂烟道灰、脱硅锆厂烟道灰中的一种或多种。 在其中一个实施例中,所述流动性调节超细粉是磨细分选的煤粉炉超细粉煤灰、 粉煤灰微珠、煤气化炉超细灰中的一种或多种。 在其中一个实施例中,所述高活性超细粉为超细高炉矿渣粉、超细偏高岭土中的 一种或两种。 在其中一个实施例中,所述高硫高钙相超细粉为磨细分选的超细循环流化床粉煤 灰、超细锂渣粉中的一种或两种。 在其中一个实施例中,所述化学外加剂由0~5%三乙醇胺硼酸酯、0~15%木钙、5 ~10%N-甲基二乙醇胺、0~8%单乙醇二异丙醇胺、0~10%醋酸钠、2~8%糖蜜和55~ 75%水组成。 为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种性能调节型矿物掺和料的制备方 法,包括如下步骤, 步骤S1,采用超细粉磨工艺磨细或分选出相应的超细粉,所述超细粉的颗粒粒径 <8μm,中值粒径D50=3±1μm,所述超细粉包括粘聚性调节超细粉、流动性调节超细粉、高 活性超细粉和高硫高钙相超细粉; 步骤S2,按照组成比例先将木钙和醋酸钠溶解于水中,然后依次加入三乙醇胺硼 酸酯、N-甲基二乙醇胺、单乙醇二异丙醇胺和糖蜜,混合均匀会后制备成化学外加剂,所述 化学外加剂为具有辅助调节功能固含量为25~45%的液体添加剂; 步骤S3,分别按照所述和易性调节型矿物掺和料、所述强度调节型矿物掺和料、所 述体积收缩调节型矿物掺和料的组成比例,将相应组分的所述超细粉与所述化学外加剂混 合均匀,其中所述化学外加剂以喷雾方式喷洒在所述超细粉表面,从而制备成所对应的不 同性能调节型矿物掺和料。 本发明的有益效果如下: 1、本发明的矿物掺和料包括和易性调节型、强度调节型、体积收缩调节型等多种 类型,不仅充分利用工业废渣,还有效调节水泥混凝土的和易性或强度或体积稳定性,克服 了传统工业废渣作为矿物掺合料常引起水泥混凝土性能降低或变劣的不足。 2、本发明充分利用硅铁厂烟道灰、工业硅厂烟道灰、脱硅锆厂烟道灰具有非晶态 及内部疏水多孔、颗粒细小的特性,可有效改善水泥混凝土的浆体粘附性、泌水等问题,将 其作为本发明的粘聚性调节组分;并利用煤粉炉超细粉煤灰、粉煤灰微珠、煤气化炉超细灰 多呈现球状或特殊形貌,具有较好的形态效应、微集料效应等,可有效改善掺固废掺和料水 泥混凝土流动性差的问题,将其作为本发明流动性调节组分。并进一步,将两种功能组分复 合制备成和易性调节型矿物掺和料,可充分发挥组分协同叠加效应,改善和提升水泥混凝 土的和易性,使制备的水泥混凝土具有粘聚性与流动性好的特点。 3、本发明充分利用0~8μm的超细高炉矿渣粉、超细偏高岭土表现出的优异活性效 应和微集料填充效应,将其作为本发明的强度调节型矿物掺和料组分,可以有效克服普通 矿物掺和料对水泥混凝土早期强度的影响,提升水泥混凝土的强度发展,优化其微观结构。 4、本发明充分利用超细循环流化床粉煤灰、超细锂渣粉含较多硫酸钙相的特点, 5 CN 111574095 A 说 明 书 3/8 页 并将其进行超细粉磨使其硫酸钙相的硬壳结构破坏,使其活性提高,避免其后期延迟钙矾 石的生成,尤其本发明所用的0-8μm超细粉具有补偿水泥混凝土因收缩引起的体积变形,对 水泥混凝土起到体积收缩调节的功能。 5、本发明的外加剂组分中的三乙醇胺硼酸酯、N-甲基二乙醇胺、单乙醇二异丙醇 胺不仅具有分散超细粉的作用,避免其团聚现象,而且还具有络合胶凝材料钙离子的作用, 尤其促进矿物掺和料活性提升;木钙具有辅助优化水泥混凝土和易性的作用,醋酸钠和糖 蜜组分具有辅助调节水化速率的作用。本发明将这几种不同组分复合制备而成辅助外加 剂,不仅进一步促进性能调节型矿物掺和料的发挥,也可提高其对不同水泥混凝土材料的 适应性。 6、与现有矿物掺和料相比,本发明属于两用或多用型掺和料,不仅能代替水泥用 量,还能有效改善水泥混凝土性能,尤其,能满足现代高强、高性能混凝土的要求,这是现有 的普通矿物掺和料很难做到的。同时,本发明的性能调节型矿物掺和料的附加值、市场竞争 力高、属于高性能矿物掺和料,具有引领同类技术的特点。 附图说明 为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作 简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普 通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本发明一种性能调节型矿物掺和料的制备方法的流程示意图。