低碳高性能混凝土輔助膠凝材料制造技術

低碳高性能混凝土輔助膠凝材料，以重量份數(shù)配制，由20-70份礦渣、20-70份粉煤灰、5-10份硅灰、3-10份脫硫石膏、1-3份減水劑組成摻合料；其中，礦渣，粉煤灰，硅灰，脫硫石膏為顆粒級100納米到100微米的微集料，將料劑依次置于混料機中，在常溫、常壓下，以60-120轉/分鐘的速度，攪拌60-120分鐘，即得輔助膠凝材料。將本發(fā)明專利技術應用于混凝土中，可替代混凝土中70％的水泥，即使替代水泥量高達70％時，配制出的混凝土強度也能達到C15-C60。適合做建材使用，還可用于回填注漿、固化有毒廢物等特殊用途。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及國際專利分類C04B建筑混凝土材料技術，尤其是低碳高性能混凝土輔助膠凝材料。
技術介紹
現(xiàn)有技術中，砼是由骨料、水泥石結構和骨料與水泥石界面過度區(qū)三個相組成，后兩相屬微結構，根據(jù)微結構性能關系，水泥石、水泥石與骨料界面過渡區(qū)的兩個微結構的改進是影響決定5全性能的關鍵。硅酸鹽水泥水化后形成的水泥石主要由水化產(chǎn)物水化硅酸鈣[CSH]、氫氧化鈣、未水化的水泥顆粒內(nèi)核、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣、鈣礬石等組成。水化產(chǎn)物中以呈團簇狀的水化硅酸鈣和呈六方板塊的氫氧化鈣居多，未水化的膠凝材料顆粒也較為廣泛的分布在水泥石中。其中，粘結強度高的水化硅酸鈣分布廣泛、均勻，而未水化的膠凝材料顆粒則“包裹”在這些水化硅酸鈣中，在骨料和水化產(chǎn)物結合的界面上則大量富集著氫氧化鈣。因此可以認為，水泥石的特點是以水化硅酸鈣為主要粘結成分，未水化的膠凝材料顆粒散布其中， 氫氧化鈣則富集于骨料顆粒表面。所以，混凝土的各項性能實際上取決于上述兩個微觀結構的優(yōu)劣，而不是通常認為的水泥用量的多少和水泥標號、品種等因素。最新研究表明，微觀孔結構也是最終決定水泥石結構和影響混凝土性能的關鍵性因素之一，即由孔徑、開口與閉口決定的孔結構是水泥石中重要組成部分，根據(jù)“孔級配”理論，以水泥石孔的不同作用對孔進行了分類，孔分為4類即無害孔，孔徑< 20nm ;少害孔， 孔徑20 IOOnm ;有害孔，孔徑100 200nm ;多害孔，孔徑> 200nm，減少多害孔、有害孔， 增加少害孔、無害孔，就必須提高水泥石的密實度。為了降低成本、提高質量、保護環(huán)境、節(jié)約水泥，在混凝土、人造石、砂漿等水泥和水泥制品的生產(chǎn)中，部分技術利用粉煤灰、礦渣、鋼渣、磷渣等工業(yè)廢渣作為水泥混合材料， 相關比較接近的專利申請已有多篇公開中國專利申請?zhí)?01110390013 —種低熱復合膠凝材料原料以重量份數(shù)配制，由 20-50份水泥、40-70份粉煤灰、5-25份偏高嶺土、0_8份激發(fā)劑組成；制備將上述料劑依次置于混料機中，在常溫、常壓下，以60-120轉/分鐘的速度，攪拌5-15分鐘，即得膠凝材料；應用步驟原料以重量份數(shù)配制，由88-97份膠凝材料、3-12份膨脹劑、I. 0-1. 5份減水劑、24-32份自來水組成將上述料劑依次置于水泥凈漿攪拌機中，按國家建材行業(yè)標準 JC/T729-2005規(guī)定的速度和程序進行拌合以140±5轉/分鐘自轉和62±5轉/分鐘公轉的速度，慢速攪拌120 ± 3秒，停拌15 ± I秒，再以285 ± 10轉/分鐘自轉和125 ± 10轉/ 分鐘公轉的速度，快速攪拌120±3秒即成型。中國專利申請?zhí)?00710027516 —種環(huán)保型耐高溫橡膠高強混凝土，它是由下述重量配比的原材料制成水泥280 310kg，礦粉180 240kg，硅粉30 46kg，再生橡膠粉 5 15kg,水110 125kg,砂700 740kg,石1060 1168kg ;萘磺酸鹽和塑化增強劑復合的30%濃度復合外加劑按上述水泥、礦粉、硅粉膠結料重量之和的3. 5% 5. 0%加入；研配成的混凝土流動性達230mm, 28天抗壓強度達IOOMPa,電通量介于283 304庫侖,氯離子擴散深度0mm。再如，中國專利申請?zhí)?01010246324高鈣粉煤灰混凝土，其特征在于它包括以下原料拌和水、水泥、高鈣粉煤灰、碎石、砂、減水劑，低鈣粉煤灰和礦渣粉，其中所述拌和水為暫時硬水,其HC03—的濃度> 300mg/L ;所述每立方米混凝土中各組分的重量為拌和水144 175kg、水泥224 480kg、高鈣粉煤灰35 135kg、碎石1007 1120kg、砂671 804kg、減水劑I. 7 9kg、低鈣粉煤灰O 110kg、礦渣粉O 110kg。再如，中國專利申請?zhí)?00910049642地質聚合物再生混凝土及其制備方法。地質聚合物再生混凝土以再生粗集料、再生細集料、粉煤灰、礦渣粉、水、硅酸鈉、氫氧化鈉、萘磺酸鹽甲醛縮合物和蔗糖化鈣為原料，以一定的配合比，采用專門的攪拌工藝制備而成。中國專利申請?zhí)?2108232水泥及其制品的早強劑，由20 80%鈣芒硝礦石， 20 80%明礬礦石，重量百分比O 40%紙漿廢渣組成，用于水泥或摻有20 60%粉煤灰、礦渣、鋼渣、磷渣等工業(yè)廢渣的水泥及其混凝土、人造石、砂漿等制品中。中國專利申請?zhí)?00910187472 —種纖維混凝土材料。主要成分包括水泥、活性礦物摻合料、骨料、纖維和水，其特征在于，活性礦物摻合料采用粉煤灰、硅灰、粒化高爐礦渣、 偏高嶺土，纖維采用聚乙烯醇纖維、聚乙烯纖維、芳香族聚酰胺纖維，骨料的最大粒徑不 超過O. 5_，骨料的重量與水泥和活性礦物摻合料總重量之比為1% 70%，纖維的摻量為纖維混凝土總體積的I. 5% 2. 5%。但是，無論是水泥還是粉煤灰、高嶺土，雖然，其比表面積相對較小，但其顆粒級配較單一，這就使得混凝土的微集料填充作用無法充分發(fā)揮，如果細度不夠細，還會制約其火山灰效應的發(fā)揮；另外，混凝土的微集料填充效應需要水膠比的配合才能充分發(fā)揮，減水劑與膠凝材料的適應性也極大地影響了混凝土的各項技術指標，在大水膠比下，即使摻合料比水泥顆粒細也難以發(fā)揮填充作用；同時，基于現(xiàn)有技術對前述理論認識有限，已公開的膠凝材料中均未摻加減水劑，這使得其在拌制成混凝土拌合物時對于控制混凝土密實度和硬化后的性能又進一步降低。就現(xiàn)有技術而言，所謂改進的高耐久性混凝土技術并未得到廣泛的應用，其原因是對于水膠比的控制缺乏手段，使得很多“高耐久性混凝土”難以真正體現(xiàn)出其專利技術目的所追求的性能，使得混凝土的強度、耐久性得不到保障。這涉及到外加劑適應性、膠凝材料的微集料級配、砂石骨料以何種狀態(tài)為控制標準等技術，例如，在不涉及前述研究分析的情況下，僅加入廢渣改進混凝土必然出現(xiàn)性能不足，特別是在加入量較大時，水泥及其制品的早期強度會急劇下降，致使凝結時間延長，同時，抗壓、抗折性能降低。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種低碳高性能混凝土輔助膠凝材料，是一種具有優(yōu)勢互補疊加效應的輔助膠凝材料，從內(nèi)部和外表結構兩個方面全面的解決了混凝土的耐久性問題。本專利技術的專利技術目的是通過如下技術措施實現(xiàn)的以重量份數(shù)配制，由20-70份礦渣粉、20-70份粉煤灰、5-10份硅灰、3-10份脫硫石膏、1_3份減水劑組成摻合料；其中，礦渣粉，粉煤灰，硅灰，脫硫石膏為顆粒級100納米到100微米的微集料，將料劑依次置于混料機中，在常溫、常壓下，以60-120轉/分鐘的速度，攪拌60-120分鐘，即得膠凝材料。本專利技術的有益效果是將混凝土中起膠結作用的微集料進行篩選，引入了納米級細度的硅灰和高效減水劑，混合形成顆粒級配連續(xù)合理的微集料混合物，將本專利技術應用于混凝土中，可替代混凝土中70%的水泥，即使替代水泥量高達70%時，配制出的混凝土強度也能達到C15-C60。同時，運用微集料填充作用、充分的二次水化作用和改善水泥石、界面過渡區(qū)微結構以提高混凝土的耐久性，運用復合摻加形成各種材料協(xié)同效應，運用摻加減水劑來保證低水膠比(0.40以下)，充分發(fā)揮各種原材料的優(yōu)勢，揚長避短，使其配制的混凝土具有高耐久性，各項指標均高于普通混凝土。使用本專利技術后，混凝土各本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
低碳高性能混凝土輔助膠凝材料，其特征是：以重量份數(shù)配制，由20?70份礦渣粉、20?70份粉煤灰、5?10硅灰、3?10脫硫石膏、1?3份減水劑組成摻合料；其中，礦渣，粉煤灰，硅灰，脫硫石膏為顆粒級100納米到100微米的微集料，將料劑依次置于混料機中，在常溫、常壓下，以60?120轉/分鐘的速度，攪拌60?120分鐘，即得輔助膠凝材料。

【技術特征摘要】
1.低碳高性能混凝土輔助膠凝材料，其特征是以重量份數(shù)配制，由20-70份礦渣粉、20-70份粉煤灰、5-10硅灰、3-10脫硫石膏、1_3份減水劑組成摻合料；其中，礦渣，粉煤灰，硅灰，脫硫石膏為顆粒級100納米到100微米的微集料，將料劑依次置于混料機中，在常...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：袁芬，賈佳，張超，黃志斌，
申請(專利權)人：新疆研科節(jié)能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：