專利名稱：：超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于建筑材料及其制造方法，特別涉及一種適合配制高性能混凝土用的超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料及其制備方法。'
背景技術(shù)：
：為了提高新拌混凝土的工作性及硬化混凝土的使用壽命，在混凝土制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(jié)構(gòu)更加密實(shí)，從而使混凝土更加耐久。目前混凝土制造業(yè)使用的礦物摻合料主要是粉煤灰或礦渣粉，細(xì)度一般在400600mVkg。這兩種摻和料在配制高性能混凝土?xí)r也起到了相當(dāng)重要的作用，但目前在生產(chǎn)和使用這些普通礦物摻和料時(shí)，還未考慮與水泥粒度的匹配，沒有從膠凝材料體系實(shí)現(xiàn)最佳密實(shí)度的要求來進(jìn)行優(yōu)化，因此在拌制C60級(jí)以上的高強(qiáng)高性能混凝土?xí)r，還必須加入一種價(jià)格昂貴的硅灰作為填充料，以彌補(bǔ)細(xì)顆粒的不足。硅灰由于來源短缺，價(jià)格往往高出這些普通礦物摻和料的IO倍以上。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種價(jià)格低廉，性能優(yōu)越，適合配制高性能混凝土用的超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料及其制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種超細(xì)粉煤灰基復(fù)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(xì)粉煤灰100份細(xì)度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉1060份激發(fā)劑超細(xì)粉煤灰和礦渣粉的總料量的5%。8%。所述的激發(fā)劑按重量份數(shù)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(xì)粉煤灰，是將不能夠直接用于混凝土的粗粉煤灰，磨細(xì)至小于5pm的顆粒占粒度組成的90%以上。所述超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料的密實(shí)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(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料的制備方法，包括以下步驟(1)按配比，將激發(fā)劑各組分溶于載體水中形成穩(wěn)定的溶液；(2)利用超細(xì)球磨系統(tǒng)對(duì)粉煤灰進(jìn)行粉磨的過程中加入激發(fā)劑溶液，將混有激發(fā)劑的粉煤灰粉磨至要求的技術(shù)指標(biāo)粒度小于5pm的顆粒占90%以上，比表面積為1000mVkg士100m7kg;(3)然后按重量比加入細(xì)度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉，在攪拌機(jī)中攪拌均勻，得到產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的超細(xì)粉煤灰基礦物復(fù)合摻和料，主要從粒度優(yōu)化方面入手，使得配制混凝土的整個(gè)膠凝材料體系，盡可能實(shí)現(xiàn)密實(shí)程度的最大化，由于90%以上的粉煤灰顆粒都小于5|_im，使得膠凝材料體系并不缺少細(xì)顆粒，因此在配制高強(qiáng)高性能混凝土?xí)r，不再需要添加硅灰，大大節(jié)省了混凝土的配制成本。同時(shí)，由于結(jié)合使用了激發(fā)劑，使得由這種礦物摻和料配制的混凝土早期強(qiáng)度能夠和使用硅灰的混凝土相媲美，而后期強(qiáng)度則可以超過使用硅灰的混凝土。另外，本發(fā)明所涉及的超細(xì)粉煤灰，區(qū)別于采用分選工藝而得到的超細(xì)粉煤灰，采用分選方法時(shí)由于選出的超細(xì)粉煤灰數(shù)量很少，分選成本高，剩余的粗粉煤灰還需要二次處理，而本發(fā)明使用的超細(xì)粉煤灰，是通過粉磨方式得到的，能夠?qū)⑺械脑瓲罘勖夯胰坷?，用于粉磨的原狀粉煤灰可以是不能夠直接用于混凝土中的粗灰。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的超細(xì)粉煤灰基復(fù)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(xì)粉煤灰100份細(xì)度為450m2/kg±50mVkg的礦渣粉1060份激發(fā)劑超細(xì)粉煤灰和礦渣粉的總料量的5%。8%。所述的激發(fā)劑按重量份數(shù)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(xì)粉煤灰，是將不能夠直接用于混凝土的粗粉煤灰，磨細(xì)至小于5|im的顆粒占粒度組成的90%以上。所述超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料的密實(shí)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(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料的制備方法，包括以下步驟(1)按配比，將激發(fā)劑各組分溶于載體水中形成穩(wěn)定的溶液；(2)利用超細(xì)球磨系統(tǒng)對(duì)粉煤灰進(jìn)行粉磨的過程中加入激發(fā)劑溶液，將混有激發(fā)劑的粉煤灰粉磨至要求的技術(shù)指標(biāo)粒度小于5pm的顆粒占90%以上，比表面積為1000mVkg士100mVkg;(3)然后按重量比加入細(xì)度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉，在攪拌機(jī)中攪拌均勻，得到產(chǎn)品。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩詳細(xì)說明-實(shí)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，溶于3g水中形成穩(wěn)定的激發(fā)劑溶液；(2)對(duì)lOOOg粉煤灰進(jìn)行粉磨的過程中加入上述制得的7.5g激發(fā)劑溶液，利用超細(xì)球磨系統(tǒng)將混有激發(fā)劑的粉煤灰粉磨至要求的技術(shù)指標(biāo)粒度小于5pm的顆粒占90%以上，比表面積為1000mVkg±100m2/kg;(3)然后加入細(xì)度為450mVkg±50nf/kg的礦渣粉500g，在攪拌機(jī)中攪拌均勻，得到產(chǎn)品，產(chǎn)品的密實(shí)度為0.66。實(shí)施例2制備方法同實(shí)施例1，配方為煤灰用量為lOOOg，細(xì)度為450mVkg±50mVkg的礦渣粉量為200g。激發(fā)劑用量為9.6g，激發(fā)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(chǎn)品的密實(shí)度為0.68。表1、2為上述實(shí)施例在混凝土中應(yīng)用的具體表現(xiàn)。表-lW/C同為0.33的一組混凝土性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>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<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注混凝土配合比為膠凝材料500kg/m3:砂575kg/m、碎石1225kg/m當(dāng)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(fā)明涉及的超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料是由超細(xì)粉煤灰與礦渣粉及激發(fā)劑復(fù)合而成，超細(xì)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(jì)為超細(xì)粉煤灰重量的0.10.6倍，激發(fā)劑用量為總粉料量的5%。8%。。所述的超細(xì)粉煤灰粒度小于5,的量占90%以上。所述的激發(fā)劑按重量份數(shù)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(fā)劑能夠使超細(xì)粉煤灰基礦物摻和料的早期活性指數(shù)提高10%以上，后期活性指數(shù)提高5%以上。本發(fā)明的礦物摻和料在混凝土中的摻量為1530%，最優(yōu)摻量為20°/。。所述的超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料制備方法如下首先將激發(fā)劑各組分溶于載體水中形成穩(wěn)定的溶液，在利用超細(xì)球磨系統(tǒng)對(duì)粉煤灰進(jìn)行粉磨的過程中加入激發(fā)劑溶液，將混有激發(fā)劑的粉煤灰粉磨至要求的技術(shù)指標(biāo)，最后再加入符合細(xì)度要求的礦渣粉，在攪拌機(jī)中攪拌均勻。本發(fā)明技術(shù)中充分考慮了超細(xì)粉煤灰與礦渣的粒度組合關(guān)系，具有很高的粉體堆積密實(shí)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(xiàn)代混凝土技術(shù)對(duì)膠凝材料體系的最佳粒度分布要求，使體系的孔隙率降低，由于粉煤灰得到充分研磨，其中的多孔玻璃體物質(zhì)和一些形狀不規(guī)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(dǎo)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?，F(xiàn)代混凝土都摻有高效減水劑，借助于高效減水劑的作用，超細(xì)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(yīng)，是混凝土工作性得以大幅度的另一主要原因。同時(shí)，由于這些微小顆粒經(jīng)過了充分的研磨，本身結(jié)構(gòu)比較致密，對(duì)減水劑的吸附很小，使得混凝土的坍落度幾乎不損失。盡管超細(xì)粉煤灰礦物摻和料的使用能夠使混凝土的密實(shí)程度得到大幅度提高，硬化混凝土的后期強(qiáng)度也很好，但是混凝土的早期強(qiáng)度和使用硅灰的混凝土相比有所欠缺，所以使用了激發(fā)劑。本發(fā)明使用的激發(fā)劑針對(duì)粉煤灰和礦渣復(fù)合體系在水泥中的水化特性，優(yōu)選的配方組合能夠明顯提高該摻和料的早期活性，達(dá)到提高混凝土早期強(qiáng)度的目的。綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種超細(xì)粉煤灰基復(fù)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(xì)粉煤灰100份細(xì)度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉10～60份激發(fā)劑超細(xì)粉煤灰和礦渣粉的總料量的5‰～8‰所述的激發(fā)劑按重量份數(shù)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(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的超細(xì)粉煤灰，是將不能夠直接用于混凝土的粗粉煤灰，磨細(xì)至小于5pm的顆粒占粒度組成的卯％以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料的密實(shí)度為0.65以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的多聚糖的平均分子量在1000030000之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，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(quán)利要求1所述的超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料的制備方法，包括以下步驟(1)按配比，將激發(fā)劑各組分溶于載體水中形成穩(wěn)定的溶液；(2)利用超細(xì)球磨系統(tǒng)對(duì)粉煤灰進(jìn)行粉磨的過程中加入激發(fā)劑溶液，將混有激發(fā)劑的粉煤灰粉磨至要求的技術(shù)指標(biāo)粒度小于5pm的顆粒占90%以上，比表面積為1000mVkg士100m2/kg;(3)然后按重量比加入細(xì)度為450m2/kg±50m2/kg的礦渣粉，在攪拌機(jī)中攪拌均勻，得到產(chǎn)品。全文摘要本發(fā)明公開了一種超細(xì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料及其制備方法，它以超細(xì)粉磨的粉煤灰作為主體，根據(jù)粒度優(yōu)化組合以及化學(xué)激發(fā)理論復(fù)合礦渣粉及激發(fā)劑而制成。礦渣粉重量為超細(xì)粉煤灰重量的0.1～0.6倍，激發(fā)劑用量為總粉料量的5‰～8‰。本發(fā)明涉及的超細(xì)粉煤灰基復(fù)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(fā)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(nèi)幾乎不損失。硬化混凝土密實(shí)程度高，強(qiáng)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，最適合配制C60級(jí)以上高強(qiáng)高性能混凝土。文檔編號(hào)C04B18/08GK101367631SQ20081015189公開日2009年2月18日申請(qǐng)日期2008年9月27日優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日發(fā)明者姚丕強(qiáng),柴星騰,政王,石國平申請(qǐng)人:天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司