本发明属于建筑装饰工程技术领域，具体涉及一种建筑装饰工程用复合掺合料及其制备方法。
技术背景
我国钢铁工业的迅速发展在显著改善人民物质生活水平的同时，其生产过程中产生的大量钢渣和矿渣也给人们的生活带来很大困扰，目前我国矿渣年产生量3亿吨以上，钢渣1亿吨以上，它们的堆存不仅侵占宝贵的土地、对周围环境造成污染，同时也是一种巨大的资源浪费。钢渣和矿渣中含有大量与水泥熟料成分类似的胶凝性矿物或玻璃态物质，磨细加工后在适当的条件下具有较好的胶凝活性。一直以来都是工业废渣在水泥基材料中资源化利用研究的主要对象。近年来，中国的高性能矿渣粉的生产规模和装备已经处于国际前列，矿渣粉的生产也已经独立于传统的水泥行业，成为全新的绿色建材行业。而钢渣由于难以粉磨、活性低等原因，利用率很低，致使大量钢渣堆积，污染环境，影响钢铁企业经济效益。随着国家对生态保护和循环经济越来越重视，对钢渣的处理利用迫在眉睫，利用钢渣和矿渣协同作用，通过外加剂的改性处理，开发出高附加值的产品，是一条不错的途径。
技术实现要素：
本发明针对上述问题，提供了一种以钢渣、矿渣为主要组分的建筑装饰工程用复合掺合料及其制备方法，该掺合料工业固体废弃物利用率高且水化反应活性高，既能有效利用工业固体废弃物又能节约自然资源的消耗，绿色环保。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：
钢渣：20wt％-30wt％
水滑石：1wt％-5wt％
助磨物质：0.01wt％-0.03wt％
活性激发物质：0.1wt％-1wt％
纤维：0.1wt％-0.5wt％
纳米氧化铝：1wt％-5wt％
矿渣：余量
所述的助磨物质是三乙醇胺、三乙醇胺酯、醇醚羧酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐中的一种或以上。
所述的活性激发物质是硝酸钠、亚氨基二乙酸、硫酸铝中的一种或以上。
所述纤维为椰棕纤维、剑麻纤维、苎麻纤维、玄武岩纤维中的一种或以上。
优选的，所述醇醚羧酸盐是指C12-14醇聚氧乙烯醚羧酸钠。
优选的，所述三乙醇胺酯是指三乙醇胺对甲苯磺酸酯或硼酸三乙醇胺酯中的一种或两种。
优选的，所述助磨物质是由三乙醇胺对甲苯磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐按照重量比1-5:1-2:1组成的。
更优选的，所述助磨物质由三乙醇胺对甲苯磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐按照重量比3:2:1组成的。
优选的，所述活性激发物质为亚氨基二乙酸。
优选的，所述纤维由椰棕纤维和玄武岩纤维按照1-2:1的重量比组成。
优选的，所述纤维长度为1mm-3mm。
本发明混凝土用建筑装饰工程用复合掺合料适用于球磨机生产工艺，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取原料，控制水分小于2％，通过破碎机破碎至颗粒粒径＜7mm；
2)将步骤1)中的原料混匀后送入球磨机粉磨至45um筛余在10±1.5％，既得所述混凝土用建筑装饰工程用复合掺合料。
优选的，步骤1)中所述的控制水分小于2％的方式为烘干机烘干。
本发明中的水滑石是一种带有正电荷的金属氧化物，其层间通过羟基的氢键和静电力缔合可与钢渣中的微量金属离子，如钙、镁、铁等产生络合反应，使钢渣表面活化并且形成网络络合结构，显著提高钢渣水化反应活性活性，另外，水滑石有一定的碱性，对建筑装饰工程用复合掺合料的水化反应有一定的促进作用。本发明建筑装饰工程用复合掺合料适合用球磨机粉磨制备，其中的助磨物质可以防止细颗粒间的粘结以及细颗粒和衬板间的黏糊，从而提高粉磨效率。其中的醇醚羧酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠和乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐具有良好的表面活性，能够显著降低溶液的表面张力，在混凝土搅拌过程中可产生大量封闭而微小的气泡，可以改善混凝土的和易性，便于施工，还可以使混凝土具有较大的弹性和不透水性。醇醚羧酸盐具有优良的表面活性，且具有一定渗透性，可吸附在矿渣、钢渣裂纹的断裂面上，并沿着裂纹向内扩散，降低表面硬度，促进材料的粉碎，且功能基团与目前混凝土中使用的聚羧酸减水剂相同，与混凝土减水剂相容性好。混凝土中胶凝材料的主要水化产物硅酸钙为纳米尺寸，纳米氧化铝的加入，一方面能发挥晶核效应键合更多的水化硅酸钙，一方面能填充微小孔缝改善水泥石的孔结构，提高混凝土的力学性能和耐久性。活性激发物质能够促进建筑装饰工程用复合掺合料和水泥的水化反应，提高早期强度。
本发明的有益效果：
(1)有利于钢铁企业循环经济建设。帮助钢铁企业构建“资源—产品—废弃物—再生资源”的反馈式循环过程，能够更有效地利用资源、保护环境，以最小的资源和环境消耗成本，获得尽可能大的经济效益和社会效益，提升钢铁企业固废资源综合利用水平和产业链延伸产品的竞争能力。
(2)使用效果好，可全面提高混凝土各项性能。
(3)节能环保效果好，可减少水泥用量，进而减少因为水泥生产带来的资源、能源的消耗和污染物的排放。
(4)显著的经济效益，钢铁企业减少废渣占地费用、排污费以及变“废”为“宝”产生的经济收入；在商品混凝土中替代水泥使用降低的生产成本。
具体实施方式
以下结合实施例子具体说明本发明。
实施例1
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣20wt％、水滑石1wt％、助磨物质0.01wt％、活性激发物质0.1wt％、纤维0.1wt％、纳米氧化铝1wt％、矿渣余量。
所述的助磨物质是天然C12-14醇聚氧乙烯醚羧酸钠。
所述的活性激发物质是亚氨基二乙酸。
所述纤维由椰棕纤维、剑麻纤维、苎麻纤维、玄武岩纤维按照1:1:1:1的重量比组成。
制备方法：按上述重量百分比称取原料，保证原料水分小于2％，通过破碎机破碎至颗粒粒径＜7mm；将原料混匀后送入球磨机粉磨，控制45um筛余在10％，既得所述建筑装饰工程用复合掺合料。
实施例2
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣30wt％、水滑石5wt％、助磨物质0.03wt％、活性激发物质1wt％、纤维0.5wt％、纳米氧化铝5wt％、余量为矿渣。
所述助磨物质是由三乙醇胺对甲苯磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐按照重量比1:2:1组成的。
所述活性激发物质由硝酸钠、亚氨基二乙酸和硫酸铝按重量比1:1:1组成。
所述纤维由椰棕纤维和玄武岩纤维按照2:1的重量比组成，长度为1mm-3mm。
制备方法：按上述重量百分比称取原料，保证原料水分小于2％，通过破碎机破碎至颗粒粒径＜7mm；将原料混匀后送入球磨机粉磨，控制45um筛余在11％，既得所述建筑装饰工程用复合掺合料。
实施例3
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣24wt％、水滑石4wt％、助磨物质0.02wt％、活性激发物质0.7wt％、纤维0.4wt％、纳米氧化铝3wt％、余量为矿渣。
所述助磨物质由三乙醇胺对甲苯磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐按照重量比3:2:1组成的。
所述活性激发物质为亚氨基二乙酸。
所述纤维由椰棕纤维和玄武岩纤维按照1:1的重量比组成，所述纤维长度为1mm-3mm。
制备方法：按上述重量百分比称取原料，保证原料水分小于2％，通过破碎机破碎至颗粒粒径＜7mm；将原料混匀后送入球磨机粉磨，控制45um筛余在8.5％，既得所述混凝土用建筑装饰工程用复合掺合料。
本实施例建筑装饰工程用复合掺合料在使用φ4.2×13M磨机和O-sepaN3000型选粉机的闭路粉磨系统下，台时产量为124t/h。
实施例4
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣28wt％、水滑石3wt％、助磨物质0.02wt％、活性激发物质0.4wt％、纤维0.2wt％、纳米氧化铝3wt％、余量为矿渣。
所述的助磨物质由三乙醇胺、三乙醇胺对甲苯磺酸酯、硼酸三乙醇胺酯、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐组成。
所述纤维由剑麻纤维和苎麻纤维按重量比1:1组成。
实施例5
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣19wt％、水滑石2wt％、助磨物质0.015wt％、活性激发物质0.4wt％、纤维0.2wt％、纳米氧化铝3wt％、余量为矿渣。
所述助磨物质是由三乙醇胺对甲苯磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐按照重量比5:1:1组成的。
所述活性激发物质为亚氨基二乙酸。
所述纤维由椰棕纤维和玄武岩纤维按照1:1的重量比组成，所述纤维长度为1mm-3mm。
实施例6
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣24wt％、水滑石3wt％、助磨物质0.02wt％、活性激发物质0.8wt％、纤维0.3wt％、纳米氧化铝3wt％、余量为矿渣。
实施例7
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣25wt％、水滑石4wt％、三乙醇胺0.005wt％、三乙醇胺酯0.005wt％、醇醚羧酸盐0.005wt％、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠0.005wt％、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐0.005wt％、硝酸钠0.3wt％、亚氨基二乙酸0.3wt％、硫酸铝0.3wt％、剑麻纤维0.1wt％，苎麻纤维0.1wt％、玄武岩纤维纤维0.1wt％、纳米氧化铝2wt％、余量为矿渣。
所述醇醚羧酸盐是指C12-14醇聚氧乙烯醚羧酸钠。
所述纤维长度为1mm-3mm。
制备方法：按上述重量百分比称取原料，保证原料水分小于2％，通过破碎机破碎至颗粒粒径＜7mm；将原料混匀后送入球磨机粉磨，控制4um筛余在11.5％，既得所述混凝土用建筑装饰工程用复合掺合料。
对比例1
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣24wt％、水滑石4wt％、活性激发物质0.7wt％、纤维0.4wt％、纳米氧化铝3wt％、余量为矿渣。
所述活性激发物质为亚氨基二乙酸。
所述纤维由椰棕纤维和玄武岩纤维按照1:1的重量比组成，所述纤维长度为1mm-3mm。
制备方法：按上述重量百分比称取原料，保证原料水分小于2％，通过破碎机破碎至颗粒粒径＜7mm；将原料混匀后送入球磨机粉磨，控制45um筛余在8.5％，既得所述混凝土用建筑装饰工程用复合掺合料。
本实施例建筑装饰工程用复合掺合料在使用φ4.2×13M磨机和O-sepaN3000型选粉机的闭路粉磨系统下，台时产量为98t/h。
对比例2
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣24wt％、水滑石4wt％、助磨物质0.02wt％、纤维0.4wt％、纳米氧化铝3wt％、余量为矿渣。
所述助磨物质由三乙醇胺对甲苯磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐按照重量比3:2:1组成的。
所述纤维由椰棕纤维和玄武岩纤维按照1:1的重量比组成，所述纤维长度为1mm-3mm。
制备方法：按上述重量百分比称取原料，保证原料水分小于2％，通过破碎机破碎至颗粒粒径＜7mm；将原料混匀后送入球磨机粉磨，控制45um筛余在8.5％，既得所述混凝土用建筑装饰工程用复合掺合料。
对比例3
一种建筑装饰工程用复合掺合料，由以下重量百分比的物质组成：钢渣24wt％、助磨物质0.02wt％、活性激发物质0.7wt％、纤维0.4wt％、纳米氧化铝3wt％、余量为矿渣。
所述助磨物质由三乙醇胺对甲苯磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐按照重量比3:2:1组成的。
所述活性激发物质为亚氨基二乙酸。
所述纤维由椰棕纤维和玄武岩纤维按照1:1的重量比组成，所述纤维长度为1mm-3mm。
制备方法：按上述重量百分比称取原料，保证原料水分小于2％，通过破碎机破碎至颗粒粒径＜7mm；将原料混匀后送入球磨机粉磨，控制45um筛余在8.5％，既得所述混凝土用建筑装饰工程用复合掺合料。
性能测试
将实施例1-7和对比例1-3得到的建筑装饰工程用复合掺合料采用GB/T18046-2008，按照每方混凝土使用水泥360kg、建筑装饰工程用复合掺合料100kg、砂740kg、石1050kg、水175kg、聚羧酸减水剂4.6k g的配合比进行混凝土性能测试。结果见下表1。
表1性能测试结果