一种混凝土胶凝材料、制备方法及其应用
【专利摘要】本发明提供一种混凝土胶凝材料制备方法及其应用，替代或部分替代混凝土原料：粉煤灰、矿粉、水泥等，生产性能优异的混凝土。为此，本发明采用的技术方案如下：一种混凝土胶凝材料：由以下重量百分比的原料制成：20?70％石粉、0?20％熟料、5?50％火山灰质及人工火山灰质材料、0?40％冶炼废渣、0.05％?0.3％活化剂、0.3％?0.5％功能调节剂。本发明混凝土胶凝材料可以用于泵送普通混凝土、自流平混凝土、构件的混凝土中。在混凝土制备的胶凝材料体系中，按照混凝土配合比设计中的胶凝材料总量用该胶凝材料替代配合比设计中的矿粉、粉煤灰及部分水泥。
【专利说明】
-种混凝±胶凝材料、制备方法及其应用
技术领域
[0001 ]本发明属于建筑材料领域，设及一种混凝±胶凝材料、制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 2015年全国混凝±行业处于十多年来市场最不景气时期，行业增速新低，增速下 滑至历史低位;混凝上价格出现新低，一些地区C30混凝±甚至售价250元;盈利增速出现新 低，行业亏损面扩大；行业收入达到新低;还有就是企业应收帐款创新高。运是在行业产能 严重过剩和经济下行形势下，全国混凝±行业面临的问题，在目前产能利用率普遍不足 30%的局面下，未来的市场残酷竞争还将会持续。
[0003] 混凝±渗合料资源日益短缺:矿粉、粉煤灰等资源供应紧张且质量不稳定。尤其是 长江W南渗合料资源短缺地区，假煤灰、假矿粉层出不穷，质量差、不稳定，造成混凝±成本 增高，质量控制风险加大。在运种情况下，如果有一种新的材料代替矿粉、粉煤灰及部分水 泥将能够为揽拌站增加市场竞争力提供有利条件。
【发明内容】
[0004] 本发明针对上述问题，提供一种混凝±胶凝材料、制备方法及其应用，替代或部分 替代混凝±原料:粉煤灰、矿粉、水泥等，生产性能优异的混凝±。
[0005] 为此，本发明采用的技术方案如下：
[0006] -种混凝±胶凝材料：由W下重量百分比的原料制成:20-70%石粉、0-20%熟料、 5-50 %火山灰质及人工火山灰质材料、0-40 %冶炼废渣、0.05 %-0.3 %活化剂、0.3%- 0.5%功能调节剂。上述各组分的重量百分比之和为100%。
[0007] 所述火山灰质及人工火山灰质材料是般烧煤杆石、般烧高岭±、般烧粘±中的一 种或几种。
[000引所述冶炼废渣为:高炉矿渣、高炉儀渣、电炉儀渣中的一种或几种。
[0009] 本发明所述石粉、火山灰质及人工火山灰质材料、冶炼废渣、熟料如表1所示：
[0010] 表1本发明混凝±胶凝材料各原料情况
[0011]
[0012] 本发明所用活化剂为申请号201410240119.6,名称为一种复合渗合料专用液体活 化剂，具有助磨、增强、分散、防静电、防团聚功能，改善胶凝材料的流动性的作用。
[0013] 本发明所用功能调节剂为申请号201410239749.1，名称为一种儘渣基混凝±渗合 料功能调节剂及其制备方法中所述的动能调节剂。具有减水、增强、缓凝、保塌、阻泥、保塑、 改善混凝±性能的作用。
[0014] 本发明混凝±胶凝材料的制备方法是：
[001引（1)按照配方比例将活性材料从山灰质及人工火山灰质材料、冶炼废渣、熟料)分 别或者混合粉磨成超细材料；
[0016] (2)在管磨机磨头随物料加入活化剂，经过粗磨将物料的粒径达到<15mmW下，入 磨水分小于4% W下；
[0017] (3)将粗磨后的物料进入超细磨系统，经超细粉磨后物料达到颗粒级配5-32皿> 98%W上，作为胶凝材料母料；
[0018] (4)将石粉与步骤(3)的胶凝材料母料在混合机内进行混合均匀，同时渗加功能调 节剂复配成胶凝材料成品。
[0019] 本发明混凝±胶凝材料可W用于累送普通混凝±、自流平混凝±、构件的混凝± 中。在混凝±制备的胶凝材料体系中，按照混凝±配合比设计中的胶凝材料总量用该胶凝 材料替代配合比设计中的矿粉、粉煤灰及部分水泥。生产工艺和现有揽拌站及构件混凝± 生产工艺一致。
[0020] 本发明具有如下有益效果：
[0021] 1、减少混凝±生产用原料种类，简化揽拌站生产工艺;现有技术中混凝±原料包 括水泥、矿粉、粉煤灰、石子、砂子、外加剂、水。使用该胶凝材料后，混凝±原料为水泥、胶凝 材料、石子、砂子、外加剂、水，用胶凝材料替代矿粉、粉煤灰。
[0022] 2、本发明胶凝材料可W降低混凝±水化热20°C ;好处是：（1)防止混凝上开裂；（2) 降低混凝±总用水量，提高混凝±的强度，增加混凝±的密实度，改善混凝±的耐久性；（3) 改变混凝的工作性能。
[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；随着混凝±的龄期的增长，其混凝±强度 增长率持续增长，90天的增长与原有相比为110% W上。
[0026] 6、本发明胶凝材料起到微集料效应:填充混凝±的空隙的作用。通过胶凝材料的 渗入降低用水量，是混凝±的孔隙率减少，堆积密度增大，使混凝±的空隙致密性更加密 实。由于颗粒级配的更加合理，使粗细骨料与胶凝材料体系的堆积密度更加密实，从而填充 了混凝±的孔隙，减少了水分的浸入，使混凝±外部的水分浸入碳化降低。
【附图说明】
[0027] 图1为单独渗加本发明胶凝材料、同时渗加胶凝材料和外加剂、单独渗加粉煤灰Ξ 者的放热速率对比。
[0028] 图2为单独渗加本发明胶凝材料、同时渗加胶凝材料和外加剂、单独渗加粉煤灰Ξ 者的放热量对比。
[0029] 图3为试验例1基准样28d SEM照片
[0030] 图4为试验例1对比样28d SEM照片
【具体实施方式】
[0031] 下面通过实例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，W下实例只用于对 本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可 W根据上述
【发明内容】
对本发明做出一些非本质的改进和调整。
[0032] 实施例1、一种混凝±胶凝材料，由W下重量百分比的原料制成:50%石粉、10%熟 料、20 %般烧粘±、19.2 %高炉儀渣、0.3 %活化剂、0.5 %功能调节剂。
[0033] 制备方法是：
[0034] (1)按照配方比例将活性材料(般烧粘±、高炉儀渣、熟料)分别或者混合粉磨成超 细材料；
[0035] (2)在管磨磨头随物料加入活化剂，经过粗磨将物料的粒径达到<15mmW下，入磨 水分小于4% W下；
[0036] (3)将粗磨后的物料进入超细磨系统，经超细粉磨后物料达到颗粒级配5-32皿> 98%W上，作为胶凝材料母料；
[0037] (4)将石粉与步骤(3)的胶凝材料母料在混合机内进行混合均匀，同时渗加功能调 节剂复配成胶凝材料成品。
[003引实施例2、一种混凝±胶凝材料，由W下重量百分比的原料制成:70%石粉、15%熟 料、14.4 %般烧高岭±、0.3 %活化剂、0.3 %功能调节剂。
[0039]制备方法同实施例1。
[0040] 实施例3、一种混凝±胶凝材料，由W下重量百分比的原料制成:20%石粉、20%熟 料、19.4 %般烧煤杆石、40 %冶炼废渣、0.2 %活化剂、0.4 %功能调节剂。
[0041] 所述冶炼废渣为:高炉矿渣、高炉儀渣、电炉儀渣等比例混合。
[0042] 制备方法同实施例1。
[0043] 实施例4、一种混凝±胶凝材料，由W下重量百分比的原料制成:44.6%石粉、50% 火山灰质及人工火山灰质材料、5 %高炉矿渣、0.1 %活化剂、0.3 %功能调节剂。
[0044] 所述火山灰质及人工火山灰质材料为般烧煤杆石、般烧高岭±、般烧粘±等比例 混合。
[0045] 制备方法同实施例1。
[0046] 试验例1、用本发明胶凝材料制备水泥混凝±与基准对比结果如表2:
[0047] 表 2 [004引
[0049] 其中对比1所用胶凝材料为本发明实施例1的胶凝材料，对比2所用胶凝材料为本 发明实施例2的胶凝材料。
[0050] 由表2可W看出本发明胶凝材料制备的混凝±不仅节约了矿粉、粉煤灰的用量降 低了成本，而且提升了混凝±的性能。
[0051] 试验例2、采用单独渗加本发明胶凝材料、同时渗加胶凝材料和外加剂、单独渗加 粉煤灰Ξ者的放热速率及放热量进行对比，W进一步说明本发明胶凝材料的使用效果。
[0052] 如图1和图2所示，由水化热实验表象检测数据可W看出胶凝材料的水化放热量和 放热速率最低，从而抑制了水泥对水化热的反应速度，降低了对混凝±巧落度的影响。
[0053] 试验例3、为进一步分析本发明胶凝材料提高混凝±强度的机理及混凝±微观情 况，取某揽拌站原材料进行电镜分析。
[0054] 混凝±试件电镜分析图片如图3和图4所示。通过对比微观结构可W看出，加入胶 凝材料的试件密实度增加。胶凝材料应用于混凝±中，调整合适的水胶比，填充混凝±浆体 内部空隙，总空隙率减少，结构更加密实，强度提高。
【主权项】
1. 一种混凝土胶凝材料，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 %火山灰质及人工火山灰质材料、0-40 %冶炼废渣、0.05 % -0.3 %活化剂、 0.3 %-0.5 %功能调节剂。2. 如权利要求1所述混凝土胶凝材料，其特征是，所述火山灰质及人工火山灰质材料是 煅烧煤矸石、煅烧高岭土、煅烧粘土中的一种或几种。3. 如权利要求1所述混凝土胶凝材料，其特征是，所述冶炼废渣为：高炉矿渣、高炉镍 渣、电炉镍渣中的一种或几种。4. 制备权利要求1-3任一所述混凝土胶凝材料的制备方法，其特征是，步骤如下： (1) 按照配方比例将活性材料:火山灰质及人工火山灰质材料、冶炼废渣、熟料，分别或 者混合粉磨成超细材料； (2) 在管磨机磨头随物料加入活化剂，经过粗磨将物料的粒径达到15mm以下，入磨水分 小于4% ; (3) 将粗磨后的物料进入超细磨系统，经超细粉磨后物料达到颗粒级配5-32μπι>98% 以上，作为胶凝材料母料； (4) 将石粉与步骤(3)的胶凝材料母料在混合机内进行混合均匀，同时掺加功能调节剂 复配成胶凝材料成品。5. 权利要求4所述混凝土胶凝材料，在普通混凝土、自流平混凝土、构件混凝土中的应 用。
【文档编号】C04B7/147GK105948542SQ201610281034
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】于吉涛, 冀成新, 赵春新, 岳光亮
【申请人】山东众森节能材料有限公司