超细微纳米尺度活性掺合料及链接灌浆材料制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超细微纳米尺度活性掺合料及链接灌浆材料制备方法,所述灌浆材料包括以下组分，按质量百分比：水泥25％～38％，玻璃微珠5％～14％，硅灰2

【技术实现步骤摘要】
超细微纳米尺度活性掺合料及链接灌浆材料制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种超细微纳米尺度活性掺合料及链接灌浆材料制备方法。

技术介绍

[0002]水泥基灌浆材料因其来源广、价格低，使用方便，在灌浆工程中成为主体材料。但普通水泥灌浆材料是脆性的，具有抗拉强度低、抗裂性能差、没有延性而呈脆性破坏的特点，低水胶比时流动性差，不能满足某些特殊灌浆的要求。随着社会的进步，外加剂产业的迅猛发展，人们对灌浆料的需求也提出更高要求，例如一些钢结构连接段、钢混结构过渡连接段就需要高强抗疲劳荷载连接，而且要求拌和物具有超高的流动性以满足施工需要，硬化后要有微膨胀性以达到最佳连接效果，所以配制难度较大国内尚无成熟产品。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种超细微纳米尺度活性掺合料及链接灌浆材料制备方法，该掺合料中使用了钢渣、粉煤灰、矿渣、大理石粉和花岗岩粉等工业固废，解决了工业固废掺合料能够有效提升工业固废的附加值，降低超高性能混凝土的制备成本，同时对超高性能混凝土的性能有增益效果。
[0004]实现本专利技术上述目的所采用的技术方案为：
[0005]一种超细微纳米尺度活性掺合料，按重量份计，所述超细微纳米尺度活性掺合料，包括30
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50份矿渣，20
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50份钢渣，10
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50份粉煤灰，1
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10份大理石粉、2
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10份花岗岩粉，2
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8份纳米碳酸钙，2
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8份纳米氧化硅，1
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10份激发剂。
[0006]进一步地，所述超细微纳米尺度活性掺合料，包括40
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50份矿渣，40
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50份钢渣，20
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50份粉煤灰，1
‑
5份大理石粉、2
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5份花岗岩粉，2
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5份纳米碳酸钙，2
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5份纳米氧化硅，2
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6份激发剂。
[0007]进一步地，所述超细微纳米尺度活性掺合料，包括40份矿渣，40份钢渣，20份粉煤灰，3份大理石粉、3份花岗岩粉，6份纳米碳酸钙，6份纳米氧化硅，5份激发剂。
[0008]进一步地，所述的大理石粉和花岗岩粉为石材厂切割大理石和花岗岩时产生的废弃粉末，比表面积均大于680m2/kg，平均粒径均小于35μm；大理石粉和花岗岩粉来可减少水泥用量又能综合利用资源；所述激发剂由工业石膏和碳酸氢钙按照重量比为1：1组成。
[0009]进一步地，所述钢渣为不锈钢渣，碱度为1.2～2.0，晶粒尺寸为0.5～10μm，化学成分：二氧化硅20
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30wt％，三氧化铝5
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10wt％，三氧化二铁10
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15wt％，氧化钙42
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50wt％，氧化镁4
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6wt％，氧化钾0
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0.02wt％，氧化钠0.1
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0.3wt％，剩余为其他杂质。
[0010]进一步地，所述粉煤灰为电厂燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物，其中SiO2质量百分含量比＞50wt％，Al2O3质量百分含量比＞30wt％，45μm方孔筛筛余＜20％。
[0011]粉煤灰常用的激发剂是单一的盐类激发剂，仅能单纯激发粉煤灰的活性，对混凝
土的耐久性能起不到改善作用。本专利技术采用的激发剂由工业石膏和碳酸氢钙按照重量比为1：1组成，激发效果好，且掺量小，成本低廉。
[0012]本专利技术还提供了一种上述超细微纳米尺度活性掺合料的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1：按所需重量份计，将矿渣、粉煤灰、钢渣加入球磨机进行粉磨；球磨机球磨时间30～60min，得到工业固废粉料；
[0014]步骤2：向步骤1所得工业固废粉料中加入大理石粉、花岗岩粉、纳米碳酸钙、纳米氧化硅，继续开动球磨机进行粉磨；球磨机粉磨时间20～40min，得到纳米改性的工业固废粉料，即超细微纳米尺度活性掺合料。
[0015]本专利技术还提供了一种含有上述超细微纳米尺度活性掺合料的灌浆材料，所述灌浆材料包括以下组分，按质量百分比：水泥25％～38％，玻璃微珠5％～14％，硅灰2
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5％，超细微纳米尺度活性掺合料5％
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20％，高强纤维2
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5％，增韧纤维0.1
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1％，聚羧酸减水剂0.2％～0.4％，消泡剂0％～0.02％，发泡剂0％～0.04％，河砂28％～42％，磨细河砂12％～18％。
[0016]进一步地，所述的水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5级；所述的聚羧酸减水剂和消泡剂均为粉剂，聚羧酸减水剂减水率不小于25％，消泡剂为有机硅类。
[0017]进一步地，所述的硅灰28d活性指数为100～106％、SiO2含量不低于95％，平均粒径为0.5～3μm。
[0018]进一步地，所述的发泡剂为酰胺类有机物粉体，能在碱性环境下分解产生氮气；所述的河砂为含水率小于0.1％的天然河砂经过筛分制得，取粒径为0.15～1.18mm部分；所述的磨细河砂为天然河砂经粉磨制得，平均粒径为0.08～0.15mm。
[0019]进一步地，所述高强纤维为镀铜微丝钢纤维，平均长度为4～8mm，直径0.1
‑
0.2mm，抗拉强度不低于2850MPa。本专利技术的镀铜微丝钢纤维不仅力学性能更优，而且耐高温、耐腐蚀，应用在混凝土中可全寿命的抑制混凝土的收缩开裂，提高抗裂性能。同时辅以纳米活性材料以及超细矿物掺合料的晶核作用、填充作用以及高活性，可有效解决混凝土的开裂、提高密实度；镀铜微丝钢纤维可以在混凝土中构成一种三维乱向支撑的搭接体系，有效分散混凝土收缩应力，降低开裂风险。
[0020]进一步地，所述增韧纤维为玻璃纤维，平均长度为50～100μm，直径5
‑
10μm。混凝土硬化后如果裂纹一旦发生就容易扩展成为贯穿性裂缝，所述玻璃纤维可以减少混凝土的裂纹，并使裂纹部位生成的结晶快速稳定。玻璃纤维在混凝土内形成杂乱的纤维网络，可以有效抑制内部的裂纹的产生，并且阻止外力下裂纹的扩张，能够有效降低裂纹。
[0021]本专利技术还提供了一种上述灌浆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022](1)按所需质量百分比，分别取水泥25％～38％，玻璃微珠5％～14％，硅灰2
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5％，超细微纳米尺度活性掺合料5％
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20％，高强纤维2
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5％，增韧纤维0.1
‑
1％，聚羧酸减水剂0.2％～0.4％，消泡剂0％～0.02％，发泡剂0％～0.04％，河砂28％～42％，磨细河砂12％～18％，备用；
[0023](2)将天然河砂于球磨机中粉磨至平均粒径为0.08～0.15mm，得到磨细河砂；
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超细微纳米尺度活性掺合料，其特征在于：按重量份计，所述超细微纳米尺度活性掺合料，包括30
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50份矿渣，20
‑
50份钢渣，10
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50份粉煤灰、1
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10份大理石粉、2
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10份花岗岩粉，2
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8份纳米碳酸钙，2
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8份纳米氧化硅，1
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10份激发剂。2.根据权利要求1所述的超细微纳米尺度活性掺合料，其特征在于：按重量份计，所述超细微纳米尺度活性掺合料，包括40
‑
50份钢渣，40
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50份钢渣，20
‑
50份粉煤灰， 1
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5份大理石粉、2
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5份花岗岩粉，2
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5份纳米碳酸钙，2
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5份纳米氧化硅，2
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6份激发剂。3.根据权利要求2所述的超细微纳米尺度活性掺合料，其特征在于：按重量份计，所述超细微纳米尺度活性掺合料，包括40份矿渣，40份钢渣，20份粉煤灰， 3份大理石粉、3份花岗岩粉， 6份纳米碳酸钙，6份纳米氧化硅、5份激发剂。4.根据权利要求1所述的超细微纳米尺度活性掺合料，其特征在于：所述激发剂由工业石膏和碳酸氢钙按照重量比为1：1组成；所述的大理石粉和花岗岩粉为石材厂切割大理石和花岗岩时产生的废弃粉末，比表面积均大于680 m2/kg，平均粒径均小于35μm；所述纳米碳酸钙的粒径为100
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200nm，所述纳米氧化硅的粒径为100
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150nm。5.根据权利要求1
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4任一项所述的超细微纳米尺度活性掺合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按所需重量份计，将矿渣、粉煤灰、钢渣加入球磨机进行粉磨；球磨机球磨时间30～60min，得到工业固废粉料；步骤2：向步骤1所得工业固废粉料中加入大理石粉、花岗岩粉、纳米碳酸钙、纳米氧化硅，继续开动球磨机进行粉磨；球磨机粉磨时间20～40min，得到纳米改性的工业固废粉料，即超细微纳米尺度活性掺合料。6.一种灌浆材料，其特征在于：所述灌浆材料包括以下组分，按质量百分比：水泥25%～38%，玻璃微珠5%～14%，硅灰2
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5%，超细微纳米尺度活性掺合料5%
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【专利技术属性】
技术研发人员：明阳，李玲，陈宣东，向玮衡，胡成，李青，陈平，甘国兴，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：