一種混凝土膠凝材料、制備方法及其應用
【專利摘要】本發明提供一種混凝土膠凝材料制備方法及其應用，替代或部分替代混凝土原料：粉煤灰、礦粉、水泥等，生產性能優異的混凝土。為此，本發明采用的技術方案如下：一種混凝土膠凝材料：由以下重量百分比的原料制成：20?70％石粉、0?20％熟料、5?50％火山灰質及人工火山灰質材料、0?40％冶煉廢渣、0.05％?0.3％活化劑、0.3％?0.5％功能調節劑。本發明混凝土膠凝材料可以用于泵送普通混凝土、自流平混凝土、構件的混凝土中。在混凝土制備的膠凝材料體系中，按照混凝土配合比設計中的膠凝材料總量用該膠凝材料替代配合比設計中的礦粉、粉煤灰及部分水泥。
【專利說明】
-種混凝±膠凝材料、制備方法及其應用
技術領域
[0001 ]本發明屬于建筑材料領域，設及一種混凝±膠凝材料、制備方法及其應用。
【背景技術】
[0002] 2015年全國混凝±行業處于十多年來市場最不景氣時期，行業增速新低，增速下 滑至歷史低位;混凝上價格出現新低，一些地區C30混凝±甚至售價250元;盈利增速出現新 低，行業虧損面擴大；行業收入達到新低;還有就是企業應收帳款創新高。運是在行業產能 嚴重過剩和經濟下行形勢下，全國混凝±行業面臨的問題，在目前產能利用率普遍不足 30%的局面下，未來的市場殘酷競爭還將會持續。
[0003] 混凝±滲合料資源日益短缺:礦粉、粉煤灰等資源供應緊張且質量不穩定。尤其是 長江W南滲合料資源短缺地區，假煤灰、假礦粉層出不窮，質量差、不穩定，造成混凝±成本 增高，質量控制風險加大。在運種情況下，如果有一種新的材料代替礦粉、粉煤灰及部分水 泥將能夠為攬拌站增加市場競爭力提供有利條件。
【發明內容】
[0004] 本發明針對上述問題，提供一種混凝±膠凝材料、制備方法及其應用，替代或部分 替代混凝±原料:粉煤灰、礦粉、水泥等，生產性能優異的混凝±。
[0005] 為此，本發明采用的技術方案如下：
[0006] -種混凝±膠凝材料：由W下重量百分比的原料制成:20-70%石粉、0-20%熟料、 5-50 %火山灰質及人工火山灰質材料、0-40 %冶煉廢渣、0.05 %-0.3 %活化劑、0.3%- 0.5%功能調節劑。上述各組分的重量百分比之和為100%。
[0007] 所述火山灰質及人工火山灰質材料是般燒煤桿石、般燒高嶺±、般燒粘±中的一 種或幾種。
[000引所述冶煉廢渣為:高爐礦渣、高爐儀渣、電爐儀渣中的一種或幾種。
[0009] 本發明所述石粉、火山灰質及人工火山灰質材料、冶煉廢渣、熟料如表1所示：
[0010] 表1本發明混凝±膠凝材料各原料情況
[0011]
[0012] 本發明所用活化劑為申請號201410240119.6,名稱為一種復合滲合料專用液體活 化劑，具有助磨、增強、分散、防靜電、防團聚功能，改善膠凝材料的流動性的作用。
[0013] 本發明所用功能調節劑為申請號201410239749.1，名稱為一種儘渣基混凝±滲合 料功能調節劑及其制備方法中所述的動能調節劑。具有減水、增強、緩凝、保塌、阻泥、保塑、 改善混凝±性能的作用。
[0014] 本發明混凝±膠凝材料的制備方法是：
[001引（1)按照配方比例將活性材料從山灰質及人工火山灰質材料、冶煉廢渣、熟料)分 別或者混合粉磨成超細材料；
[0016] (2)在管磨機磨頭隨物料加入活化劑，經過粗磨將物料的粒徑達到<15mmW下，入 磨水分小于4% W下；
[0017] (3)將粗磨后的物料進入超細磨系統，經超細粉磨后物料達到顆粒級配5-32皿> 98%W上，作為膠凝材料母料；
[0018] (4)將石粉與步驟(3)的膠凝材料母料在混合機內進行混合均勻，同時滲加功能調 節劑復配成膠凝材料成品。
[0019] 本發明混凝±膠凝材料可W用于累送普通混凝±、自流平混凝±、構件的混凝± 中。在混凝±制備的膠凝材料體系中，按照混凝±配合比設計中的膠凝材料總量用該膠凝 材料替代配合比設計中的礦粉、粉煤灰及部分水泥。生產工藝和現有攬拌站及構件混凝± 生產工藝一致。
[0020] 本發明具有如下有益效果：
[0021] 1、減少混凝±生產用原料種類，簡化攬拌站生產工藝;現有技術中混凝±原料包 括水泥、礦粉、粉煤灰、石子、砂子、外加劑、水。使用該膠凝材料后，混凝±原料為水泥、膠凝 材料、石子、砂子、外加劑、水，用膠凝材料替代礦粉、粉煤灰。
[0022] 2、本發明膠凝材料可W降低混凝±水化熱20°C ;好處是：（1)防止混凝上開裂；（2) 降低混凝±總用水量，提高混凝±的強度，增加混凝±的密實度，改善混凝±的耐久性；（3) 改變混凝的工作性能。
[0023] 3、降低混凝±每方水用量10-30公斤。
[0024] 4、降低混凝±每方水泥用量10-100公斤。
[0025] 5、改善混凝±的工作性能和耐久性能；隨著混凝±的齡期的增長，其混凝±強度 增長率持續增長，90天的增長與原有相比為110% W上。
[0026] 6、本發明膠凝材料起到微集料效應:填充混凝±的空隙的作用。通過膠凝材料的 滲入降低用水量，是混凝±的孔隙率減少，堆積密度增大，使混凝±的空隙致密性更加密 實。由于顆粒級配的更加合理，使粗細骨料與膠凝材料體系的堆積密度更加密實，從而填充 了混凝±的孔隙，減少了水分的浸入，使混凝±外部的水分浸入碳化降低。
【附圖說明】
[0027] 圖1為單獨滲加本發明膠凝材料、同時滲加膠凝材料和外加劑、單獨滲加粉煤灰Ξ 者的放熱速率對比。
[0028] 圖2為單獨滲加本發明膠凝材料、同時滲加膠凝材料和外加劑、單獨滲加粉煤灰Ξ 者的放熱量對比。
[0029] 圖3為試驗例1基準樣28d SEM照片
[0030] 圖4為試驗例1對比樣28d SEM照片
【具體實施方式】
[0031] 下面通過實例對本發明進行具體描述。有必要在此指出的是，W下實例只用于對 本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可 W根據上述
【發明內容】
對本發明做出一些非本質的改進和調整。
[0032] 實施例1、一種混凝±膠凝材料，由W下重量百分比的原料制成:50%石粉、10%熟 料、20 %般燒粘±、19.2 %高爐儀渣、0.3 %活化劑、0.5 %功能調節劑。
[0033] 制備方法是：
[0034] (1)按照配方比例將活性材料(般燒粘±、高爐儀渣、熟料)分別或者混合粉磨成超 細材料；
[0035] (2)在管磨磨頭隨物料加入活化劑，經過粗磨將物料的粒徑達到<15mmW下，入磨 水分小于4% W下；
[0036] (3)將粗磨后的物料進入超細磨系統，經超細粉磨后物料達到顆粒級配5-32皿> 98%W上，作為膠凝材料母料；
[0037] (4)將石粉與步驟(3)的膠凝材料母料在混合機內進行混合均勻，同時滲加功能調 節劑復配成膠凝材料成品。
[003引實施例2、一種混凝±膠凝材料，由W下重量百分比的原料制成:70%石粉、15%熟 料、14.4 %般燒高嶺±、0.3 %活化劑、0.3 %功能調節劑。
[0039]制備方法同實施例1。
[0040] 實施例3、一種混凝±膠凝材料，由W下重量百分比的原料制成:20%石粉、20%熟 料、19.4 %般燒煤桿石、40 %冶煉廢渣、0.2 %活化劑、0.4 %功能調節劑。
[0041] 所述冶煉廢渣為:高爐礦渣、高爐儀渣、電爐儀渣等比例混合。
[0042] 制備方法同實施例1。
[0043] 實施例4、一種混凝±膠凝材料，由W下重量百分比的原料制成:44.6%石粉、50% 火山灰質及人工火山灰質材料、5 %高爐礦渣、0.1 %活化劑、0.3 %功能調節劑。
[0044] 所述火山灰質及人工火山灰質材料為般燒煤桿石、般燒高嶺±、般燒粘±等比例 混合。
[0045] 制備方法同實施例1。
[0046] 試驗例1、用本發明膠凝材料制備水泥混凝±與基準對比結果如表2:
[0047] 表 2 [004引
[0049] 其中對比1所用膠凝材料為本發明實施例1的膠凝材料，對比2所用膠凝材料為本 發明實施例2的膠凝材料。
[0050] 由表2可W看出本發明膠凝材料制備的混凝±不僅節約了礦粉、粉煤灰的用量降 低了成本，而且提升了混凝±的性能。
[0051] 試驗例2、采用單獨滲加本發明膠凝材料、同時滲加膠凝材料和外加劑、單獨滲加 粉煤灰Ξ者的放熱速率及放熱量進行對比，W進一步說明本發明膠凝材料的使用效果。
[0052] 如圖1和圖2所示，由水化熱實驗表象檢測數據可W看出膠凝材料的水化放熱量和 放熱速率最低，從而抑制了水泥對水化熱的反應速度，降低了對混凝±巧落度的影響。
[0053] 試驗例3、為進一步分析本發明膠凝材料提高混凝±強度的機理及混凝±微觀情 況，取某攬拌站原材料進行電鏡分析。
[0054] 混凝±試件電鏡分析圖片如圖3和圖4所示。通過對比微觀結構可W看出，加入膠 凝材料的試件密實度增加。膠凝材料應用于混凝±中，調整合適的水膠比，填充混凝±漿體 內部空隙，總空隙率減少，結構更加密實，強度提高。
【主權項】
1. 一種混凝土膠凝材料，其特征是，由以下重量百分比的原料制成：20-70%石粉、O-20 %熟料、5-50 %火山灰質及人工火山灰質材料、0-40 %冶煉廢渣、0.05 % -0.3 %活化劑、 0.3 %-0.5 %功能調節劑。2. 如權利要求1所述混凝土膠凝材料，其特征是，所述火山灰質及人工火山灰質材料是 煅燒煤矸石、煅燒高嶺土、煅燒粘土中的一種或幾種。3. 如權利要求1所述混凝土膠凝材料，其特征是，所述冶煉廢渣為：高爐礦渣、高爐鎳 渣、電爐鎳渣中的一種或幾種。4. 制備權利要求1-3任一所述混凝土膠凝材料的制備方法，其特征是，步驟如下： (1) 按照配方比例將活性材料:火山灰質及人工火山灰質材料、冶煉廢渣、熟料，分別或 者混合粉磨成超細材料； (2) 在管磨機磨頭隨物料加入活化劑，經過粗磨將物料的粒徑達到15mm以下，入磨水分 小于4% ; (3) 將粗磨后的物料進入超細磨系統，經超細粉磨后物料達到顆粒級配5-32μπι>98% 以上，作為膠凝材料母料； (4) 將石粉與步驟(3)的膠凝材料母料在混合機內進行混合均勻，同時摻加功能調節劑 復配成膠凝材料成品。5. 權利要求4所述混凝土膠凝材料，在普通混凝土、自流平混凝土、構件混凝土中的應 用。
【文檔編號】C04B7/147GK105948542SQ201610281034
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】于吉濤, 冀成新, 趙春新, 岳光亮
【申請人】山東眾森節能材料有限公司