一种性能调节型矿物掺和料及其制备方法技术

本发明专利技术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；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；各超细粉的颗粒粒径＜8μm，中值粒径D50＝3±1μm；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；此方案能够改善水泥混凝土的和易性、强度和体积收缩性能，满足混凝土不同性能要求的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种性能调节型矿物掺和料及其制备方法
本专利技术涉及混凝土矿物掺和料领域，特别涉及一种性能调节型矿物掺和料及其制备方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术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、本专利技术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，将其作为本专利技术的粘聚性调节组分；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，将其作为本专利技术流动性调节组分。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、本专利技术充分利用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，将其作为本专利技术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、本专利技术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，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，尤其本专利技术所用的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、本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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专利技术的技术方案，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，下面描述中的附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种性能调节型矿物掺和料，其特征在于，/n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；/n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；/n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；/n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；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种性能调节型矿物掺和料，其特征在于，
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。


2.根据权利要求1所述的性能调节型矿物掺和料，其特征在于，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。


3.根据权利要求1所述的性能调节型矿物掺和料，其特征在于，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。


4.根据权利要求1所述的性能调节型矿物掺和料，其特征在于，所述体积收缩调节型矿物掺和料由10～30％的所述流动性调节超细粉、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。


5.根据权利要求1所述的性能调节型矿物掺和料，其特征在于，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。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵计辉，王栋民，王奕仁，
申请(专利权)人：中山大学，中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：广东;44