矿粉改性剂、其制备方法和改性矿粉技术

本发明专利技术涉及一种矿粉改性剂、其制备方法和改性矿粉，属于矿粉改性技术领域。一种矿粉改性剂，所述矿粉改性剂包括如下质量份的组分：改性纳米氢氧化钙70～90份、无机盐促进组合物10～40份和二氧化硅0～10份；其中，所述改性纳米氢氧化钙为采用减水剂表面修饰的纳米氧氧化钙。通过使用本发明专利技术的矿粉改性剂可以使矿粉的活性被充分激发，提高矿粉的早中期强度，提高了矿粉的活性，具有优异的力学性能，且相较于现有的改性剂还可以降低腐蚀性。于现有的改性剂还可以降低腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
矿粉改性剂、其制备方法和改性矿粉


[0001]本专利技术属于矿粉改性
，尤其涉及一种矿粉改性剂、其制备方法和改性矿粉。

技术介绍

[0002]矿粉是以高炉矿渣为主要原料磨制而成的一定细度的粉体，其主要成分包括钙、硅、铝、镁、铝及其氧化物，与硅酸盐熟料接近，是预拌混凝土生产十分重要的掺合料。通常的，矿粉统一由矿粉生产企业生产，且规定S95矿渣粉7d活性指标大于75％，28天活性指标大于95％。但与水泥相比，矿粉在前期水化过程中的强度较低，导致采用其替代水泥制备的混凝土强度、尤其是早期强度降低，从而限制了其在混凝土中的掺量。
[0003]从而，为了能够在满足强度要求的前提下增加矿粉替代水泥的比例，需要提高矿粉的活性或性能。采用活性较高的矿粉，可以在提高工业废渣利用率和降低生产成本的同时，可以进一步提高混凝土的质量，具有显著的实用价值和环保意义。
[0004]目前，为了提高矿粉的性能，较多的采用的是机械法和化学法。其中，机械法即采用机械磨细使矿物颗粒的比表面积增加，从而增加反应面积和反应几率；但是，当材料磨细到一定细度时，继续提高细度所需的加工能耗将激增，所以其活性提高水平受到限制。化学法通常利用化学品来提升矿粉的强度，如公开号为CN113831051A的中国专利公开了一种矿粉助磨剂，其主要采用硫酸盐、氢氧化钠/氢氧化钾、铝酸盐来提升矿粉的活性和强度。然而，氢氧化钠、氢氧化钾具有很高的腐蚀性，在接触时，容易对皮肤、眼睛等造成严重损害；硫酸根离子会腐蚀钢筋等金属基材料。另外，相关技术中还有添加氯化物和醇胺来提高矿粉活性，同样氯离子也会腐蚀钢筋，醇胺敏感性较高。因此，需要研究开发出一种危害或腐蚀性相对较小的改性剂来增加矿粉的活性。

技术实现思路

[0005]鉴于存在的上述问题，本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种矿粉改性剂、其制备方法和改性矿粉，通过该矿粉改性剂可以使矿粉的活性被充分激发，提高矿粉的早中期强度，还可以降低腐蚀性。
[0006]作为本专利技术的一个方面，涉及一种矿粉改性剂，所述矿粉改性剂包括如下质量份的组分：
[0007]改性纳米氢氧化钙70～90份、无机盐促进组合物10～40份和二氧化硅0～10份；
[0008]其中，所述改性纳米氢氧化钙为采用减水剂表面修饰的纳米氧氧化钙。
[0009]另外，根据本申请的矿粉改性剂，还可以具有如下附加的技术特征：
[0010]在其中的一些实施方式中，所述矿粉改性剂包括如下质量份的组分：
[0011]改性纳米氢氧化钙75～85份、无机盐促进组合物10～30份和二氧化硅2～10份。
[0012]在其中的一些实施方式中，所述减水剂包括聚羧酸减水剂或改性聚羧酸减水剂；
[0013]和/或，所述无机盐促进组合物包括磷酸盐和钙盐的组合物。
[0014]在其中的一些实施方式中，所述磷酸盐与所述钙盐的质量比为9：1～5：5。
[0015]在其中的一些实施方式中，所述磷酸盐包括六偏磷酸钠、磷酸氢二钠或多聚磷酸钠中的至少一种；
[0016]和/或，所述钙盐包括硝酸钙、乙酸钙或甲酸钙中的至少一种。
[0017]在其中的一些实施方式中，所述改性纳米氢氧化钙的平均粒径≤100nm；
[0018]和/或，所述二氧化硅为具有多孔结构的二氧化硅，所述具有多孔结构的二氧化硅中孔的直径分布为0.5nm～15nm，所述具有多孔结构的二氧化硅的饱和吸水量≥50％。
[0019]作为本专利技术的另一方面，涉及一种矿粉改性剂的制备方法，所述矿粉改性剂包括前述的矿粉改性剂，所述方法包括：
[0020]将配方量的改性纳米氢氧化钙、无机盐促进组合物和二氧化硅混合均匀，得到所述矿粉改性剂。
[0021]在其中的一些实施方式中，所述混合均匀是在无二氧化碳的氛围下进行混合均匀；
[0022]和/或，所述改性纳米氢氧化钙的制备方法包括：
[0023]向水中加入减水剂，搅拌分散后形成底液，调节所述底液的pH值，得到分散底液；
[0024]在搅拌条件下，将含钙化合物溶液和氢氧化物溶液加入所述分散底液中，得到氢氧化钙
‑
减水剂悬浮液；
[0025]将所述氢氧化钙
‑
减水剂悬浮液进行干燥，得到粉末状的所述改性纳米氢氧化钙。
[0026]在其中的一些实施方式中，所述底液的pH值为12.5～13；
[0027]和/或，所述搅拌条件的搅拌速率为1300～4000rpm，且所述搅拌是在氮气氛围下进行搅拌；
[0028]和/或，所述含钙化合物溶液中含钙化合物的浓度为10～300g/L；
[0029]和/或，所述减水剂的用量为所述含钙化合物溶液中含钙化合物质量的1％～20％。
[0030]作为本专利技术的又一方面，涉及一种改性矿粉，包括矿粉主体，还包括如前所述的矿粉改性剂或由前述的制备方法制得的矿粉改性剂；
[0031]其中，所述矿粉改性剂的添加量为所述矿粉主体的质量的1％～5％。
[0032]与现有技术相比，本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：
[0033]本申请提供的矿粉改性剂，包括改性纳米氢氧化钙、无机盐促进组合物和二氧化硅，改性纳米氢氧化钙为采用减水剂表面修饰的纳米氧氧化钙；通过采用改性纳米氢氧化钙和二氧化硅的配合使用，能够提升分散度，激发矿粉玻璃体结构，可提高矿粉的胶凝活性和火山灰活性，从而提高矿粉的早期活性；通过配合无机盐促进组合物的使用，能够进一步促进水化，提高矿粉的早中期强度，从而实现矿粉的强度提升。此外，本申请实施例提供的矿粉改性剂，属于无氯无硫酸根低腐蚀体系的矿粉改性剂，将其应用在对矿粉进行改性时，在低掺量下也能达到比较有效的改性作用，且相较于现有的包含氢氧化钠等组分的矿粉改性剂或助磨剂其腐蚀性较低，减少了损害。
[0034]本专利技术方法简单易行，容易操作，易于实现规模化生产，并且制备得到的矿粉改性剂的性能较好，可以使矿粉的活性被充分激发，使经过该矿粉改性剂改性后的矿粉表现出优异的早期强度，具有良好的应用前景。
[0035]本申请实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本申请实施例的实施而阐释。
具体实施方式
[0036]下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，本申请的这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
[0037]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值或单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0038]本文中，除非另有说明，否则所涉及的百分数、比例或份数按照质量计。其中，“质量份”指多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量。本文中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿粉改性剂，其特征在于，所述矿粉改性剂包括如下质量份的组分：改性纳米氢氧化钙70～90份、无机盐促进组合物10～40份和二氧化硅0～10份；其中，所述改性纳米氢氧化钙为采用减水剂表面修饰的纳米氧氧化钙。2.根据权利要求1所述的矿粉改性剂，其特征在于，所述矿粉改性剂包括如下质量份的组分：改性纳米氢氧化钙75～85份、无机盐促进组合物10～30份和二氧化硅2～10份。3.根据权利要求1所述的矿粉改性剂，其特征在于，所述减水剂包括聚羧酸减水剂或改性聚羧酸减水剂；和/或，所述无机盐促进组合物包括磷酸盐和钙盐的组合物。4.根据权利要求3所述的矿粉改性剂，其特征在于，所述磷酸盐与所述钙盐的质量比为9：1～5：5。5.根据权利要求3所述的矿粉改性剂，其特征在于，所述磷酸盐包括六偏磷酸钠、磷酸氢二钠或多聚磷酸钠中的至少一种；和/或，所述钙盐包括硝酸钙、乙酸钙或甲酸钙中的至少一种。6.根据权利要求1至5任一项所述的矿粉改性剂，其特征在于，所述改性纳米氢氧化钙的平均粒径≤100nm；和/或，所述二氧化硅为具有多孔结构的二氧化硅，所述具有多孔结构的二氧化硅中孔的直径分布为0.5nm～15nm，所述具有多孔结构的二氧化硅的饱和吸水量≥50％。7.一种矿粉改性剂的制备方法，其特征在于，所述矿粉改性剂包括权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，杨文，刘明，闫松龄，高育欣，曾超，王福涛，张磊，徐芬莲，
申请(专利权)人：中建西部建设建材科学研究院有限公司中建商品混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：