一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料，涉及早强型纳米矿物掺合料领域，按重量比计，包括：粉煤灰99.0‑99.5％，纳米碳材料0.1～0.5％，助磨剂，保水剂0.05‑0.10％，减水剂0.05～0.15％，缓凝剂0.05～0.20％。本发明专利技术还涉及一种制备方法，包括：粉煤灰、纳米碳材料、助磨剂混合并粉磨比表面积至800‑1000m

【技术实现步骤摘要】
一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料及其制备方法
本专利技术涉及早强型纳米矿物掺合料制备领域，尤其涉及一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料及其制备方法。
技术介绍
大量利用工业废渣是绿色混凝土的主要特点，粉煤灰已得到建材工业的广泛应用，尤其在水泥和混凝土中，这无疑是大宗消化粉煤灰的有效途径。粉煤灰能够发生火山灰反应提供强度，还具有微集料填充效应，填充于浆体中提高混凝土强度、改善混凝土工作性，且还能节约成本，实现节能、降耗、绿色低碳的目的。但是粉煤灰的活性低、早期强度、使粉煤灰大掺量使用有所限制，粉煤灰的经济附加值较低，通过粉磨粉煤灰并添加助磨剂和纳米碳材料及性能改善助剂，制备的磨细粉煤灰性能得到大幅提升，粉煤灰附加值提高，得到早强型纳米矿物掺合料，粉煤灰资源的深化利用有了较大提升。建筑混凝土材料是在传统建筑原材料的基础上，对混凝土材料的改进与升级，因此，依据早强型纳米矿物掺合料的使用性、施工性、经济型原则，通过对粉煤灰的改性、优化，研制开发出满足建筑混凝土的早强型纳米矿物掺合料。目前，用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料，用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料应具备以下五个特点：(1)在保证混凝土拌合物状态同样状态下，降低混凝土单方用水量5-10kg/m3；(2)混凝土工作性能和泵送性能、施工性能均优良；(3)早强型纳米矿物掺合料配置混凝土强度较基准混凝土强度有10-20％提高；(4)早强型纳米矿物掺合料与聚羧酸与萘系外加剂适应性良好无不良反应；(5)配置的混凝土耐久性能得到一定改善，微观性能更加优良。因此，本领域的技术人员致力于开发一种具备性能优良和强度和耐久性能提高的早强型纳米矿物掺合料，使得混凝土综合性能提升，降低混凝土的综合成本的早强型纳米矿物掺合料。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是一种具备不改变混凝土拌合物状态，与外加剂适应性良好，使得混凝土早强和后期强度提高，耐久性及微观结构得到改善的早强型纳米矿物掺合料。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料，包括以下重量比的组分：粉煤灰99.0-99.5％，纳米碳材料0.1～0.5％，助磨剂，保水剂0.05-0.10％，减水剂0.05～0.15％，缓凝剂0.05～0.20％。本专利技术还提供了一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料的制备方法，包括以下步骤：S100、按重量比粉煤灰、助磨剂、纳米碳材料在磨机中进行粉磨得到比表面积800-1000m2/kg的物料A；S200、将粉体减水剂和保水剂、缓凝剂混合得到物料B；S300、将物料A和物料B充分混合搅拌均匀，即得到所述用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：本专利技术的实施例将粉煤灰粉磨时添加助磨剂和纳米碳材料一次加入；其后，保水剂与减水剂、缓凝剂再次混合加入，在使用方法限定的各项参数范围内所制备的早强型纳米矿物掺合料，可保证混凝土拌合物状态和凝结时间不发生较大的改变，降低混凝土当方用水量，使得凝固后混凝土强度提高、耐久性能和微观得到改善。以下将对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。具体实施方式以下参考说明书附表1和附表2介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。本专利技术提供了一种混凝土早强型纳米矿物掺合料，按重量比计，包括：粉煤灰99.0-99.5％，纳米碳材料0.1～0.5％，助磨剂，保水剂0.05-0.10％，减水剂0.05～0.15％，缓凝剂0.05～0.20％。在一个较佳的实施例中，其中，所述粉煤灰为I级或II级或III级的粉煤灰中的一种或其组合。在一个较佳的实施例中，其中，所述纳米碳材料为单壁或多壁碳纳米管比表面积为＞60000m2/kg，管外径＞50nm，管内径5-15nm，管长10-20μm中的规格。在一个较佳的实施例中，其中，助磨剂为三乙醇胺，聚乙二醇，三异丙醇胺的混合助剂，其中，以重量比计，分别占所述掺合料总重量的0.01-0.10％，0.01-0.05％，0.01-0.05％。在一个较佳的实施例中，其中，所述保水剂为羟甲基纤维素，淀粉，糊精中的一种。在一个较佳的实施例中，其中，所述减水剂为木质素减水剂或脂肪族减水剂或磺酸盐中的一种减水剂，其含固量为25～40％，减水率为15～30％，掺量为掺和料总量的0.05～0.15％，其中，减水率意为塌落度基本相同时，基准混凝土和受检混凝土单位用水量之差与基准混凝土单位用水量之比。在一个较佳的实施例中，其中，所述缓凝剂为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸钠、硼砂、白糖、红糖中的一种。本专利技术还提供了一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料的制备方法，包括以下步骤：S100、将所述粉煤灰、助磨剂、纳米碳材料在磨机中进行粉磨得到比表面积800-1000m2/kg的物料A；S200、将所述减水剂、保水剂、缓凝剂混合得到物料B；S300、将物料A和物料B充分混合搅拌均匀，即得到所述用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料。在一个较佳的实施例中，其中，按分别占所述掺合料总重量比计，粉煤灰99.0-99.5％，纳米碳材料0.1～0.5％，保水剂0.05-0.10％，减水剂0.05～0.15％，缓凝剂0.05～0.20％，其余为助磨剂，得到用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料。在一种具体的实施方式中，粉煤灰的粉磨增大了比表面积，提高了粉煤灰活性，填充效应更明显，早期成为晶核促进水化和成核，后期能降低干缩，提高混凝土密实度及混凝土材料的力学强度；在一种具体的实施方式中，助磨剂能够提高粉磨效率，改善早强型纳米矿物掺合料颗粒级配，改善掺合料在混凝土中分散性能，降低混凝土粘度，提高混凝土早期和后期强度；在一种具体的实施方式中，根据纳米碳材料能提高掺合料比表面积，吸附更多助剂，在混凝土中能起到微晶核作用，提高早期强度，提高混凝土的密实度和强度，起到填充作用降低混凝土的孔隙率；在一种具体的实施方式中，减水剂加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能减少单位用水量，改善拌合物的流动性；在一种具体的实施方式中，保水剂从材料的微观结构上改善混凝土材料的保水性，保证混凝土水化过程不缺水，减轻材料的干燥，也能减轻混凝土泌水离析等情况；在一种具体的实施方式中，缓凝剂的掺入可保持混凝土有更长工作时间，减少坍落度损失，延缓水化热释放时间。实施例1提供了一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料，按重量百分比计包括以下原材料：III级粉煤灰98.8％，纳米碳材料0.5％，助磨剂(三乙醇胺0.03％，聚乙二醇0.01％，三异丙醇胺0.01％)，保水剂0.10％，减水剂0.50％，缓凝剂0.05％。粉煤灰99.5％，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料，按重量比计，包括：/n粉煤灰99.0-99.5％，纳米碳材料0.1～0.5％，助磨剂，保水剂0.05-0.10％，减水剂0.05～0.15％，缓凝剂0.05～0.20％。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料，按重量比计，包括：
粉煤灰99.0-99.5％，纳米碳材料0.1～0.5％，助磨剂，保水剂0.05-0.10％，减水剂0.05～0.15％，缓凝剂0.05～0.20％。


2.如权利要求1所述的掺合料，其中，优选的，所述粉煤灰为I级或II级或III级的粉煤灰中的一种或其组合。


3.如权利要求1所述的掺合料，其中，所述纳米碳材料为单壁或多壁碳纳米管比表面积为＞60000m2/kg，管外径＞50nm，管内径5-15nm，管长10-20μm中的规格。


4.如权利要求1所述的材料，其中，助磨剂为三乙醇胺，聚乙二醇，三异丙醇胺的混合助剂，其中，以重量比计，分别占所述掺合料总重量的0.01-0.10％，0.01-0.05％，0.01-0.05％。


5.如权利要求1所述的掺合料，其中，所述保水剂为羟甲基纤维素，淀粉，糊精中的一种。


6.如权利要求1所述的掺合料，其中，所述减水剂为木...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，李海宏，白明科，赵健，徐惠惠，
申请(专利权)人：尧柏特种水泥技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61