低碳高性能混凝土辅助胶凝材料制造技术

低碳高性能混凝土辅助胶凝材料，以重量份数配制，由20-70份矿渣、20-70份粉煤灰、5-10份硅灰、3-10份脱硫石膏、1-3份减水剂组成掺合料；其中，矿渣，粉煤灰，硅灰，脱硫石膏为颗粒级100纳米到100微米的微集料，将料剂依次置于混料机中，在常温、常压下，以60-120转/分钟的速度，搅拌60-120分钟，即得辅助胶凝材料。将本发明专利技术应用于混凝土中，可替代混凝土中70％的水泥，即使替代水泥量高达70％时，配制出的混凝土强度也能达到C15-C60。适合做建材使用，还可用于回填注浆、固化有毒废物等特殊用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及国际专利分类C04B建筑混凝土材料技术，尤其是低碳高性能混凝土辅助胶凝材料。
技术介绍
现有技术中，砼是由骨料、水泥石结构和骨料与水泥石界面过度区三个相组成，后两相属微结构，根据微结构性能关系，水泥石、水泥石与骨料界面过渡区的两个微结构的改进是影响决定5全性能的关键。硅酸盐水泥水化后形成的水泥石主要由水化产物水化硅酸钙[CSH]、氢氧化钙、未水化的水泥颗粒内核、水化铝酸钙、水化铁酸钙、钙矾石等组成。水化产物中以呈团簇状的水化硅酸钙和呈六方板块的氢氧化钙居多，未水化的胶凝材料颗粒也较为广泛的分布在水泥石中。其中，粘结强度高的水化硅酸钙分布广泛、均匀，而未水化的胶凝材料颗粒则“包裹”在这些水化硅酸钙中，在骨料和水化产物结合的界面上则大量富集着氢氧化钙。因此可以认为，水泥石的特点是以水化硅酸钙为主要粘结成分，未水化的胶凝材料颗粒散布其中， 氢氧化钙则富集于骨料颗粒表面。所以，混凝土的各项性能实际上取决于上述两个微观结构的优劣，而不是通常认为的水泥用量的多少和水泥标号、品种等因素。最新研究表明，微观孔结构也是最终决定水泥石结构和影响混凝土性能的关键性因素之一，即由孔径、开口与闭口决定的孔结构是水泥石中重要组成部分，根据“孔级配”理论，以水泥石孔的不同作用对孔进行了分类，孔分为4类即无害孔，孔径< 20nm ;少害孔， 孔径20 IOOnm ;有害孔，孔径100 200nm ;多害孔，孔径> 200nm，减少多害孔、有害孔， 增加少害孔、无害孔，就必须提高水泥石的密实度。为了降低成本、提高质量、保护环境、节约水泥，在混凝土、人造石、砂浆等水泥和水泥制品的生产中，部分技术利用粉煤灰、矿渣、钢渣、磷渣等工业废渣作为水泥混合材料， 相关比较接近的专利申请已有多篇公开中国专利申请号201110390013 —种低热复合胶凝材料原料以重量份数配制，由 20-50份水泥、40-70份粉煤灰、5-25份偏高岭土、0_8份激发剂组成；制备将上述料剂依次置于混料机中，在常温、常压下，以60-120转/分钟的速度，搅拌5-15分钟，即得胶凝材料；应用步骤原料以重量份数配制，由88-97份胶凝材料、3-12份膨胀剂、I. 0-1. 5份减水剂、24-32份自来水组成将上述料剂依次置于水泥净浆搅拌机中，按国家建材行业标准 JC/T729-2005规定的速度和程序进行拌合以140±5转/分钟自转和62±5转/分钟公转的速度，慢速搅拌120 ± 3秒，停拌15 ± I秒，再以285 ± 10转/分钟自转和125 ± 10转/ 分钟公转的速度，快速搅拌120±3秒即成型。中国专利申请号200710027516 —种环保型耐高温橡胶高强混凝土，它是由下述重量配比的原材料制成水泥280 310kg，矿粉180 240kg，硅粉30 46kg，再生橡胶粉 5 15kg,水110 125kg,砂700 740kg,石1060 1168kg ;萘磺酸盐和塑化增强剂复合的30%浓度复合外加剂按上述水泥、矿粉、硅粉胶结料重量之和的3. 5% 5. 0%加入；研配成的混凝土流动性达230mm, 28天抗压强度达IOOMPa,电通量介于283 304库仑,氯离子扩散深度0mm。再如，中国专利申请号201010246324高钙粉煤灰混凝土，其特征在于它包括以下原料拌和水、水泥、高钙粉煤灰、碎石、砂、减水剂，低钙粉煤灰和矿渣粉，其中所述拌和水为暂时硬水,其HC03—的浓度> 300mg/L ;所述每立方米混凝土中各组分的重量为拌和水144 175kg、水泥224 480kg、高钙粉煤灰35 135kg、碎石1007 1120kg、砂671 804kg、减水剂I. 7 9kg、低钙粉煤灰O 110kg、矿渣粉O 110kg。再如，中国专利申请号200910049642地质聚合物再生混凝土及其制备方法。地质聚合物再生混凝土以再生粗集料、再生细集料、粉煤灰、矿渣粉、水、硅酸钠、氢氧化钠、萘磺酸盐甲醛缩合物和蔗糖化钙为原料，以一定的配合比，采用专门的搅拌工艺制备而成。中国专利申请号92108232水泥及其制品的早强剂，由20 80%钙芒硝矿石， 20 80%明矾矿石，重量百分比O 40%纸浆废渣组成，用于水泥或掺有20 60%粉煤灰、矿渣、钢渣、磷渣等工业废渣的水泥及其混凝土、人造石、砂浆等制品中。中国专利申请号200910187472 —种纤维混凝土材料。主要成分包括水泥、活性矿物掺合料、骨料、纤维和水，其特征在于，活性矿物掺合料采用粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、 偏高岭土，纤维采用聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维，骨料的最大粒径不 超过O. 5_，骨料的重量与水泥和活性矿物掺合料总重量之比为1% 70%，纤维的掺量为纤维混凝土总体积的I. 5% 2. 5%。但是，无论是水泥还是粉煤灰、高岭土，虽然，其比表面积相对较小，但其颗粒级配较单一，这就使得混凝土的微集料填充作用无法充分发挥，如果细度不够细，还会制约其火山灰效应的发挥；另外，混凝土的微集料填充效应需要水胶比的配合才能充分发挥，减水剂与胶凝材料的适应性也极大地影响了混凝土的各项技术指标，在大水胶比下，即使掺合料比水泥颗粒细也难以发挥填充作用；同时，基于现有技术对前述理论认识有限，已公开的胶凝材料中均未掺加减水剂，这使得其在拌制成混凝土拌合物时对于控制混凝土密实度和硬化后的性能又进一步降低。就现有技术而言，所谓改进的高耐久性混凝土技术并未得到广泛的应用，其原因是对于水胶比的控制缺乏手段，使得很多“高耐久性混凝土”难以真正体现出其专利技术目的所追求的性能，使得混凝土的强度、耐久性得不到保障。这涉及到外加剂适应性、胶凝材料的微集料级配、砂石骨料以何种状态为控制标准等技术，例如，在不涉及前述研究分析的情况下，仅加入废渣改进混凝土必然出现性能不足，特别是在加入量较大时，水泥及其制品的早期强度会急剧下降，致使凝结时间延长，同时，抗压、抗折性能降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低碳高性能混凝土辅助胶凝材料，是一种具有优势互补叠加效应的辅助胶凝材料，从内部和外表结构两个方面全面的解决了混凝土的耐久性问题。本专利技术的专利技术目的是通过如下技术措施实现的以重量份数配制，由20-70份矿渣粉、20-70份粉煤灰、5-10份硅灰、3-10份脱硫石膏、1_3份减水剂组成掺合料；其中，矿渣粉，粉煤灰，硅灰，脱硫石膏为颗粒级100纳米到100微米的微集料，将料剂依次置于混料机中，在常温、常压下，以60-120转/分钟的速度，搅拌60-120分钟，即得胶凝材料。本专利技术的有益效果是将混凝土中起胶结作用的微集料进行筛选，引入了纳米级细度的硅灰和高效减水剂，混合形成颗粒级配连续合理的微集料混合物，将本专利技术应用于混凝土中，可替代混凝土中70%的水泥，即使替代水泥量高达70%时，配制出的混凝土强度也能达到C15-C60。同时，运用微集料填充作用、充分的二次水化作用和改善水泥石、界面过渡区微结构以提高混凝土的耐久性，运用复合掺加形成各种材料协同效应，运用掺加减水剂来保证低水胶比(0.40以下)，充分发挥各种原材料的优势，扬长避短，使其配制的混凝土具有高耐久性，各项指标均高于普通混凝土。使用本专利技术后，混凝土各本文档来自技高网...

【技术保护点】
低碳高性能混凝土辅助胶凝材料，其特征是：以重量份数配制，由20?70份矿渣粉、20?70份粉煤灰、5?10硅灰、3?10脱硫石膏、1?3份减水剂组成掺合料；其中，矿渣，粉煤灰，硅灰，脱硫石膏为颗粒级100纳米到100微米的微集料，将料剂依次置于混料机中，在常温、常压下，以60?120转/分钟的速度，搅拌60?120分钟，即得辅助胶凝材料。

【技术特征摘要】
1.低碳高性能混凝土辅助胶凝材料，其特征是以重量份数配制，由20-70份矿渣粉、20-70份粉煤灰、5-10硅灰、3-10脱硫石膏、1_3份减水剂组成掺合料；其中，矿渣，粉煤灰，硅灰，脱硫石膏为颗粒级100纳米到100微米的微集料，将料剂依次置于混料机中，在常...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁芬，贾佳，张超，黄志斌，
申请(专利权)人：新疆研科节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：