一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法，将粉体原材料按照一定质量比进行配置，然后加入助磨添加剂，随后转入粉磨装置，设定粉磨时间，达到粉磨时间后，出磨得到超细矿物掺合料。本发明专利技术首次使用小型球磨机串联模拟大型管磨的分仓结构，同时调整各球磨机内的球锻类型、级配、装载量和粉体颗粒粒径进行匹配设定，充分发挥各级配球锻的粉磨效果，保证各级球磨机的粉磨效率。保证各级球磨机的粉磨效率。保证各级球磨机的粉磨效率。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种超细矿物掺合料的制备方法，具体为一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法，属于蒸养混凝土制品的生产技术应用领域。

技术介绍

[0002]蒸汽养护是混凝土高温养护工艺中的一种，彭波等[蒸养制度对高强混凝土性能的影响[D].湖北武汉:武汉理工大学,2007]研究发现，蒸汽养护能够显著提升水泥的水化速率，促进水泥的水化进程，提高混凝土的早期强度，而且水泥的水化产物与标准养护无明显区别。采用蒸汽养护工艺，模具周转周期加快，生产效率提升，具有显著的提产效果和经济效益，70％以上的预制混凝土构件制品采用蒸汽养护方式进行生产。
[0003]黎梦圆等[大掺量矿物掺合料在蒸养混凝土中的应用研究[D].北京:清华大学,2015]研究发现，蒸汽养护混凝土中的水化产物晶体尺寸较大、连接点较少，对混凝土的早期强度发展具有较好的促进作用，对混凝土的后期强度增长和耐久性具有一定的不利影响。
[0004]张建刚等[蒸汽养护条件下矿物掺合料的水化特性及微观结构[J].电子显微镜学报,2015,34(2):106
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110]研究了矿粉、粉煤灰、磨细石英砂等作为掺合料在蒸养条件下混凝土性能的影响。矿粉和粉煤灰在90℃蒸汽养护条件下既具有很高的抗压强度，磨细石英砂在180℃和1MPa的蒸汽养护条件下能够大幅提高混凝土的抗压强度。
[0005]冯乃谦等[高性能与超高性能混凝土管桩的研发与应用[J].混凝土与水泥制品,2010,(6):25
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28]研究了微珠和沸石粉复合超细粉在蒸养条件下(85℃，4～5h)，混凝土的抗压强度达到100MPa以上，混凝土的力学性能和耐久性得到改善。
[0006]Zhang,Z.Q.等[Hydration and microstructures of concrete containing raw or densified silica fume at different curing temperatures.Construction and Building Materials,2016,121:483
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490]研究发现，硅灰能够显著提升蒸养条件下混凝土的抗压强度，降低混凝土浆体中的氢氧化钙含量，促进水泥的水化程度，改善混凝土的空隙结构。更进一步地，硅灰比加密硅灰具有更好的改善效果，随着蒸汽养护温度的提升，两者之间的差异性变小。
[0007]Mei,J.P.等[Influence of steam curing and nano silica on hydration and microstructure characteristics of high volume fly ash cement system.Construction and Building Materials,2018,171:83
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95]研究发现，在大掺量粉煤灰的混凝土中，蒸汽养护和纳米二氧化硅对混凝土的强度、水化程度和空隙结构的影响较为显著，在纳米二氧化硅和蒸汽养护同时作用下，混凝土的强度提升效果更好。
[0008]综上所述，在使用矿粉、粉煤灰、硅灰、微珠、沸石粉、纳米二氧化硅等作为矿物掺合料，应用于蒸汽养护混凝土中，对混凝土的强度和耐久性具有一定的改善效果。然而矿粉、粉煤灰、沸石粉、微珠等成分组成和来源复杂，而且粒径分布、细度和比表面积等技术指标存在差异性，容易造成混凝土流动性、保坍性、养护强度等波动。更进一步地，矿粉、粉煤
灰、沸石粉等pH值和水化速率低于水泥，对水泥的水化进程和早期强度发展具有一定的不利影响，入池蒸汽养护容易出现蒸汽消耗增加、麻面和开裂等问题。
[0009]基于此，急需研发一种加工方便、经济可行的超细矿物掺合料的制备方法及其在蒸养混凝土制品中的应用。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种加工方便、经济可行的蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法。
[0011]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法，将粉体原材料按照一定质量比进行配置，然后加入助磨添加剂，随后转入粉磨装置，设定粉磨时间，达到粉磨时间后，出磨得到超细矿物掺合料；
[0012]所述粉体原材料，分为必需粉体原材料、辅助粉体原材料和活性激发剂，所述必需粉体原材料和所述辅助粉体原材料的质量比为2:3～7:3之间，所述活性激发剂用量为必需粉体原材料和辅助粉体原材料总质量的2％～10％；
[0013]所述助磨添加剂用量为粉体原材料总质量的0.05％～0.2％。
[0014]优选地，所述必需粉体原材料，为制备矿物掺合料必需使用的粉体原材料，包括S75矿粉、S95矿粉、水泥熟料，上述三种原材料以任意质量比进行复配使用。
[0015]优选地，所述辅助粉体原材料，包括粉煤灰、镍渣粉、锂渣粉、钢渣粉、石灰石粉、煤矸石粉、铁尾矿粉、铜为矿渣粉、沸石粉、天然石膏粉、脱硫石膏粉、磷石膏粉中的一种或几种。
[0016]优选地，所述活性激发剂，包括石灰石粉、氢氧化钙粉、天然石膏粉、脱硫石膏粉、磷石膏粉、元明粉、明矾石粉中的一种或几种。
[0017]优选地，所述助磨添加剂，为市售水化纳米硅酸钙，所述水化纳米硅酸钙中的分散剂聚羧酸减水剂为梳型分子结构，具有羧酸吸附基团和聚醚侧链，固含10％～20％，pH值在12以上，硅酸钙颗粒纳米粒径在100～300nm。
[0018]优选地，所述超细矿物掺合料比表面积在600～900m2/Kg；细度≤4％；中值粒径(D
50
)在3～10μm，蒸养活性≥110％。
[0019]优选地，所述粉磨装置模拟大型管磨的两仓或者三仓结构，采用三台小型球磨磨机依次串联而成，分别命名为球磨
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I，球磨
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II和球磨
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III，所述小型球磨机为常用SMΦ500mm
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500mm试验磨，单次粉体原材料进料量5Kg。
[0020]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法，具有以下优点，
[0021]1、本专利技术对粉体原材料中的必需原材料和辅助原材料进行约定，优化了矿物掺合料的配比设计和明确了矿物掺合料原材料的选材范围。
[0022]2、本专利技术所述活性激发剂，主要是作用机制为碱激发和硫酸盐激发，通过引入活性激发剂，进一步提升超细矿物掺合料的水化活性。
[0023]3、本专利技术使用市售水化纳米硅酸钙作为助磨剂，具有三个方面的性能优势：一是充分利用水化纳米硅酸钙的分散剂，即聚羧酸减水剂的助磨效果；二是发挥纳米硅酸钙颗粒作为晶种促进水泥等胶材的水化进程的效果；三是利用水化纳米硅酸钙的强碱性激发矿
物掺合料的水化活性。
[0024]4、本专利技术首次使用小型球磨机串联模拟大型管磨的分仓结构，同时调整各球磨机内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法，其特征在于：将粉体原材料按照一定质量比进行配置，然后加入助磨添加剂，随后转入粉磨装置，设定粉磨时间，达到粉磨时间后，出磨得到超细矿物掺合料；所述粉体原材料，分为必需粉体原材料、辅助粉体原材料和活性激发剂，所述必需粉体原材料和所述辅助粉体原材料的质量比为2:3～7:3之间，所述活性激发剂用量为必需粉体原材料和辅助粉体原材料总质量的2％～10％；所述助磨添加剂用量为粉体原材料总质量的0.05％～0.2％。2.根据权利要求1所述的一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法，其特征在于：所述必需粉体原材料，为制备矿物掺合料必需使用的粉体原材料，包括S75矿粉、S95矿粉、水泥熟料，上述三种原材料以任意质量比进行复配使用。3.根据权利要求1所述的一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法，其特征在于：所述辅助粉体原材料，包括粉煤灰、镍渣粉、锂渣粉、钢渣粉、石灰石粉、煤矸石粉、铁尾矿粉、铜为矿渣粉、沸石粉、天然石膏粉、脱硫石膏粉、磷石膏粉中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种蒸养混凝土用超细矿物掺合料的制备方法，其特征在于：所述活性激发剂，包括石灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：范士敏，牟忠江，刘江，
申请(专利权)人：江苏金木土科技有限公司，
类型：发明
国别省市：