一种硅粉基混凝土粉质增效剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种硅粉基混凝土粉质增效剂，各组分及其所占重量份数包括：硅粉50

【技术实现步骤摘要】
一种硅粉基混凝土粉质增效剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于功能材料
，具体涉及一种硅粉基混凝土粉质增效剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]混凝土中有超过20％的水泥不能充分进行水化反应，只起到填充作用；对于未水化的水泥不能充分发挥强度等优势，导致一定程度的浪费。由于常用减水剂与水泥作用机理的局限性，当减水剂掺量达到某一值时，对混凝土不再发挥其减水作用，导致难以保障其经济效益。如何在保证经济效益的前提下，进一步充分发挥上述剩余20％水泥的作用，是目前混凝土行业所面临的重点难题与考验。
[0003]目前市场也有少量使用液体增效剂来解决此问题，但仍存在一定问题，如：首先液体增效剂储存不稳定，时间长会沉底失效，达不到增强的效果；其次，液体增效剂通常需要添加多种化学添加剂，容易与常规的混凝土外加剂产生冲突，使外加剂失效；使用液体增效剂常常会改变混凝土水胶比，进而导致混凝土强度不稳定等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于针对传统混凝土液态增强剂存在的不足，提供一种含硅粉的粉剂载体助剂，该助剂可有效改善新拌混凝土的工作性能，提高混凝土力学性能，保障混凝土的后期耐久性能；具备匀质、稳定、储存时间长，运输方便，质量保证率高等优点，适合推广应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种硅粉基混凝土粉质增效剂，各组分及其所占重量份数包括：硅粉50
‑
80份，电石渣粉5
‑
15份，激发组分3
‑
8份，辅助组分5
‑
20份，纳米活性炭5
‑
15份；所述激发组分为三乙醇胺改性石灰石水泥熟料。
[0007]上述方案中，所述硅粉的比表面积为17000
‑
18000m2/kg，二氧化硅含量为88
‑
92wt％，烧失量为2.0
‑
3.0％，28d胶砂强度活性为100
‑
105％；采用的硅粉为主要增强材料。
[0008]上述方案中，所述电石渣粉为物理活化的电石渣；通过将干燥电石渣进行机械球磨(25
‑
35min)至比表面积为350
‑
400m2/kg而成；其中氢氧化钙的含量为78
‑
88wt％。
[0009]上述方案中，所述激发组分通过将三乙醇胺滴加至石灰石水泥熟料，再进行球磨而成；其中三乙醇胺占石灰石水泥熟料质量的0.01
‑
0.03％。
[0010]上述方案中，所述球磨时间为60
‑
90min。
[0011]上述方案中，所述激发组分的比表面积必须达500
‑
650m2/kg。
[0012]上述方案中，所述辅助组分为脱硫石膏，脱硫石膏经初步筛分后，进行机械球磨，采用YXQM型行星式球磨机，球磨时间控制在10
‑
20min，比表面积控制为350
‑
400m2/kg。
[0013]上述方案中，所述纳米级活性炭通过将活性炭通过普通机械球磨至粒径为5
‑
200um，再将所得微米级活性炭采用FLEXMILL
‑
LAB NW纳米级湿法研磨机，研磨70
‑
120min，
得到粒径为10
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100nm活性炭，所得纳米活性炭可有效填充微空隙，并可有效消除普通活性炭对外加剂的吸附作用造成的不利影响。
[0014]上述一种硅粉基混凝土粉质增效剂的制备方法，包括如下步骤：
[0015]1)原料的称取，各组分及其所占重量份数包括：硅粉50
‑
80份，电石渣粉5
‑
15份，激发组分3
‑
8份，辅助组分5
‑
20份，纳米活性炭5
‑
15份；所述激发剂为三乙醇胺改性石灰石水泥熟料；
[0016]2)将称取的硅粉、电石渣粉、激发组分、辅助组分、纳米活性炭通过均质机进行充分混合，即得所述硅粉基粉剂载体增强剂，其减胶率可达15
‑
30％。
[0017]上述方案中，所述充分混合时间为20
‑
40min。
[0018]将上述方案所得硅粉基混凝土粉质增效剂应用于制备高性能混凝土；各组分及其所占重量份数包括：水泥120～170份，粉煤灰78～111份，矿粉36～51份，砂798～825份，石1102～1150份，水150～160份，外加剂6.00～7.50份，硅粉基混凝土粉质增效剂28～60份。
[0019]上述方案中，所述水泥可选用P.O 42.5R和P.O 42.5；粉煤灰为I级或II级粉煤灰，矿粉为S75级以上矿粉；砂的细度模数2.3～2.7，石的粒径为5～20mm，外加剂可选用聚羧酸高性能减水剂或聚羧酸高效减水剂等。
[0020]本专利技术以硅粉为主要活性原材料，其具有一定的火山灰效应和微集料效应，可促进水泥的二次水化和填充水化产物的空隙，并进一步引入电渣石粉促进二次水化；硅粉的火山灰效应主要体现在二次水化，在水泥基材料水化过程中反应较为滞后，为提高反映速率，预先加入三乙醇胺改性水泥熟料作为激发组分，且所得超细激发组分有利于硅粉发挥火山灰效应；进一步采用纳米活性炭用于填充更细小的二次水化空隙，并可有效消除普通活性炭对外加剂的吸附作用造成的不利影响，在保证所得混凝土使用性能的前提下，使得水泥基材料更加的密实；脱硫石膏可进一步调节混凝土凝结时间；以上各种组分共同作用，可有效兼顾所得混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0022]1)提升新拌混凝土性能：改善和易性，减少泌水，泵送摩阻小；
[0023]2)高效激发功能：最大限度地激发减水剂并分散胶凝材料；
[0024]3)抗冻融/抗碳化：提高混凝土的抗冻融和抗碳化能力；
[0025]4)抗渗性/抗裂性：密实性增强，提高混凝土抗渗性，减少砼裂缝；
[0026]5)无腐蚀：无外加氯离子和钾钠离子，硫酸钠含量控制在最低水平；
[0027]6)节能降耗：在有效降低水泥用量的条件下，保持甚至超过基准强度；
[0028]7)绿色环保：产品无毒无污染，生产零排放，属绿色环保建材。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]以下实施例中，采用的硅粉为新疆东方希望有色金属有限公司提供，其比表面积为18000m2/kg，二氧化硅含量91.4％，烧失量为3.0％，28d胶砂强度活性为104％；
[0031]采用的电石渣由新疆天山水泥股份有限公司提供，通过将干燥电石渣进行机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅粉基混凝土粉质增效剂，其特征在于，各组分及其所占重量份数包括：硅粉50
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80份，电石渣粉5
‑
15份，激发组分3
‑
8份，辅助组分5
‑
20份，纳米活性炭5
‑
15份；所述激发组分为三乙醇胺改性石灰石水泥熟料。2.根据权利要求1所述的硅粉基混凝土粉质增效剂，其特征在于，所述硅粉的比表面积为17000
‑
18000m2/kg，二氧化硅含量为88
‑
92wt％，烧失量为2.0
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3.0％，28d胶砂强度活性为100
‑
105％。3.根据权利要求1所述的硅粉基混凝土粉质增效剂，其特征在于，所述电石渣粉通过将干燥电石渣进行机械球磨至比表面积为350
‑
400m2/kg而成；其中氢氧化钙的含量为78
‑
88wt％。4.根据权利要求1所述的硅粉基混凝土粉质增效剂，其特征在于，所述激发组分通过将三乙醇胺滴加至石灰石水泥熟料中，再进行球磨而成；其中三乙醇胺占石灰石水泥熟料质量的0.01
‑
0.03％。5.根据权利要求1所述的硅粉基混凝土粉质增效剂，其特征在于，所述激发剂比表面积为500...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，古龙龙，王军，田春锋，岳彩虹，马旭东，韩世界，郑海康，
申请(专利权)人：中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：