一种高性能混凝土复合掺和料制造技术

本发明专利技术一种高性能混凝土复合掺和料，复合掺和料的材料取自于煤化工厂工业尾料，发电厂工业尾料，钢铁、合金冶炼工业尾料，玻璃工厂等多种工业尾料，按一定质量比例配料组合，掺入一定比例的化学激发剂和速变剂，所有粉料物料通过混料机搅拌均匀而成。通过活化激发微集料，它能显著增加混凝土的强度；超细的颗粒充分填充了混凝土中毛细孔，置换了毛细孔中自由水，优化了混凝土孔结构，使混凝土结构更加致密，提高混凝土的抗冻、抗渗、抗硫酸盐侵蚀等耐久性能。且低氯、低碱、对钢筋无锈蚀作用，无毒、无害，对健康和环境均安全。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能混凝土复合掺和料
本专利技术涉及混掺料领域，具体为一种高性能混凝土复合掺合料。
技术介绍
混凝土矿物掺合料是指以活性氧化硅、氧化钙和其他有效矿物为主要成分，在混凝土中可以替代部分水泥，改善混凝土综合性能，且掺量不小于15％～25％的具有火山灰活性或潜在水凝性的粉体材料。(注：GB/T18736-2017《高强高性能混凝土用矿物外加剂》明确规定矿物外加剂是在混凝土搅拌过程中加入的，具有一定细度和活性的用于改善新拌混凝土工作性和硬化混凝土综合性能，特别是耐久性的各种矿物掺合料，又称矿物外加剂。GB/T51003-2014《矿物掺合料应用技术规范》规定了矿物掺合料是以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分，具有规定的细度，掺入混凝土中能改善混凝土性能的粉体材料。矿物掺合料也是混凝土配合比中及其重要的第六种组成材料。常用的混凝土掺合料主要有粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、沸石粉、磷渣粉、石灰石粉、硅灰和复合矿物掺合料等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高性能混凝土复合掺合料，复合掺合料的材料取自于煤化工厂工业尾料，发电厂工业尾料，钢铁、合金冶炼工业尾料，玻璃工厂等多种工业尾料，按一定质量比例配料组合，掺入一定比例的化学激发剂加速变剂，所有粉料物料通过混料机搅拌均匀而成；通过活化激发微集料，它能显著增进混凝土强度发展；充分填充了混凝土中毛细孔，置换了毛细孔中自由水；由于混凝土用复合掺合料矿物的化学组成主要为SiO2和CaO这两种物质,与水泥水化产物中Ca(OH)2发生反应，生成C-S-H和Aft；混凝土用复合掺合料粒径很小，掺合料的颗粒粒径3um以下可达到20％～50％，超细的颗粒可以填充到水泥石或水泥石与集料界面孔隙中，混凝土用复合掺合料中超细颗粒填充了混凝土中的毛细孔，置换了毛细孔中的自由水，优化了混凝土孔结构，使混凝土结构更加致密，从而提高混凝土强度，改善其混凝土耐久性；混凝土用复合掺合料对混凝土能起到减水的作用，超细的颗粒填充效果突出，能够使被包裹的水分释放出来，颗粒级配趋势更加合理，填充效果更佳因而减水率更高。进一步地，复合添加混凝土激发剂，通过活化技术激发矿渣水泥及矿渣的活性，3d活性指数达到100％以上，掺入复合活化微粉混凝土的3d强度比未掺入混凝土强度提高5～10Mpa以上，28天强度提高15Mpa以上。本专利技术的有益效果在于：大部分物料取材于工业固废物，经过筛选、过滤，烘干，磨细而成，所有物料均在密封的流水线上加工生产，材料成本便宜，主要是二次加工成本占比例较大，属于环保型材料，无毒，对人体皮肤接触无害，具有显著的经济效益和较好的社会效益。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种高性能混凝土复合掺合料，混凝土中使用复合掺合料，不仅能够降低成本，而且使用得当能够有效地改善混凝土的强度，工作性和耐久性。该产品具有以下特点：1、可全部代替矿粉、粉煤灰、硅灰等单一矿物掺合料及部分水泥，简化配合比中胶凝材料的种类，提高混凝土强度和耐久性且能综合降低混凝土成本；2、可改善混凝土和易性、粘聚性、防止泌水离析，改善混凝土施工性能和混凝土的可泵性；3、可降低混凝土水化热，减少水泥用量，降低混凝土温升，水化析热速度慢，有利于防止混凝土内部温升引起的裂缝，尤其是应用于大体积混凝土施工和高强高性能混凝土(水利水电站，核电站，跨海大桥)。通过活化激发微集料，它能显著增进混凝土后期强度发展；超细的颗粒充分填充了混凝土中毛细孔，置换了毛细孔中自由水，优化了混凝土孔结构，使混凝土结构更加致密，提高混凝土的抗冻、抗渗、抗硫酸盐侵蚀等耐久性能。且低氯、低碱、对钢筋无锈蚀作用，无毒、无害，对健康和环境均安全。高性能混凝土复合掺合料的机理1、火山灰效应：由于混凝土用复合掺合料矿物的化学组成主要为Sio2和CaO这两种物质,与水泥水化产物中Ca(OH)2发生反应，生成C-S-H和Aft。2、微集料效应：混凝土用复合掺合料粒径很小，超细的颗粒可以填充到水泥石或水泥石与集料界面孔隙中，混凝土用复合掺合料中超细颗粒填充了混凝土中的毛细孔，置换了毛细孔中的自由水，优化了混凝土孔结构，使混凝土结构更加致密，从而提高混凝土强度，改善其混凝土耐久性。3、形态效应：混凝土用复合掺合料对混凝土能起到减水的作用，超细的颗粒填充效果突出，能够使被包裹的水分释放出来，颗粒级配趋势更加合理，填充效果更佳因而减水率更高。与减水剂的适应性趋势向好。因此，在控制适当的粉末细度，即可改善掺合料与混凝土减水剂的适应性，从而使混凝土的和易性、耐久性及强度得到均衡有效地提高。4、复合效应:使用单一的矿物掺合料在改善混凝土性能的同时带来一定缺陷，矿渣和硅灰虽然对早期强度影响较小，收缩增大，未能发挥出矿物掺合料多元化组合的叠加效应。所以将矿物掺合料组合多元化掺合料复合使用。复合掺合料间化学性质的复合使用，活性与惰性的合理搭配，颗粒级配的级配合理搭配，对提高混凝土性能有良好作用。实验表明，多种矿物掺合料复合使用是：惰性掺合料可以激发活性掺合料，起到类似晶种的作用，使水化反应快速顺利进行。5、复合添加混凝土激发剂，通过活化技术激发矿渣水泥及矿渣的活性，3d活性指数达到100％以上，掺入复合活化微粉混凝土的3d强度比未掺入混凝土强度提高5～10Mpa，28天强度提高15Mpa以上高性能混凝土复合掺合料作用于混凝土的所发挥综合作用，其功效远比粉煤灰，矿渣粉，硅灰，微珠，石膏等单一矿物掺合料。随着社会的进步，高性能混凝土已经成为混凝土发展的必然趋势。混凝土用复合掺合料是矿物细粉一类，是制备高性能混凝土的主要组成和必备的功能性材料，起到从根本上改变混凝土性能的作用。混凝土实现高性能的重要手段就是采用掺合料填充混凝土孔隙，从而提高混凝土的流动性、保水性，减少泌水，改善混凝土的工作性能，提高混凝土的强度，降低混凝土的水化温度，减少收缩，改善体积稳定性和混凝土中水泥石的孔结构以及与骨料的界面结构，使混凝土的耐久性显著提高。掺合料复合化是材料进化的主要途径之一，复合掺合料多组分的超叠加效应发挥优良特性效果，克服单一品种的性能缺陷，降低成本使掺合料的优势更加明显，符合绿色化混凝土的发展需求。高性能混凝土的一个重要指标就是耐久性，而提高混凝土耐久性的最佳方法就是采用活性矿物掺合料取代部分水泥。在配制混凝土时，加入复合矿物掺合料不仅能节约水泥，降低混凝土的水化热温升，而且由于掺合料的形态效应、微集料效应和火山灰效应能改善混凝土工作性，增加混凝土的后期强度，改善混凝土的内部孔结构，提高混凝土的密实度、抗裂性及耐久性，此外，复合矿物掺合料有对碱—集料反应的抑制作用。因此，矿物掺合料又称为辅助性胶凝材料，是配制复合超微细粉耐久性助剂高性能混凝土不可或缺的组分。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能混凝土复合掺和料，其特征在于：复合掺和料的材料取自于煤化工厂工业尾料，发电厂工业尾料，钢铁、合金冶炼工业尾料，玻璃工厂等多种工业尾料，按一定质量比例配料组合，掺入一定比例的化学激发剂加速变剂，所有粉料物料通过混料机搅拌均匀而成；通过活化激发微集料，它能显著增进混凝土强度发展；充分填充了混凝土中毛细孔，置换了毛细孔中自由水；由于混凝土用复合掺和料矿物的化学组成主要为SiO2和CaO这两种物质，与水泥水化产物中Ca(OH)2发生反应，生成C‑S‑H和Aft；混凝土用复合掺和料粒径很小，掺和料的颗粒粒径3um以下可达到20％～50％，超细的颗粒可以填充到水泥石或水泥石与集料界面孔隙中，混凝土用复合掺和料中超细颗粒填充了混凝土中的毛细孔，置换了毛细孔中的自由水，优化了混凝土孔结构，使混凝土结构更加致密，从而提高混凝土强度，改善其混凝土耐久性；混凝土用复合掺和料对混凝土能起到减水的作用，超细的颗粒填充效果突出，能够使被包裹的水分释放出来，颗粒级配趋势更加合理，填充效果更佳因而减水率更高。

【技术特征摘要】
1.一种高性能混凝土复合掺和料，其特征在于：复合掺和料的材料取自于煤化工厂工业尾料，发电厂工业尾料，钢铁、合金冶炼工业尾料，玻璃工厂等多种工业尾料，按一定质量比例配料组合，掺入一定比例的化学激发剂加速变剂，所有粉料物料通过混料机搅拌均匀而成；通过活化激发微集料，它能显著增进混凝土强度发展；充分填充了混凝土中毛细孔，置换了毛细孔中自由水；由于混凝土用复合掺和料矿物的化学组成主要为SiO2和CaO这两种物质，与水泥水化产物中Ca(OH)2发生反应，生成C-S-H和Aft；混凝土用复合掺和料粒径很小，掺和料的颗粒粒径3um以下可达到20％～50％，超细的颗粒可以填充到水泥石或水泥石与集料界面孔隙中，混凝土用复合掺和料中超细颗粒填充了混凝土中的毛细孔，置换了毛细孔中的自由水，优化了混凝土孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兆祥，
申请(专利权)人：天津宝丰建材有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12