本发明涉及混泥土技术领域，尤其涉及一种预拌高性能混泥土掺合料及其制备方法。
背景技术：
混泥土，简称为“砼”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点。在混泥土进行制备时，需要加入掺合料，混凝土掺合料是为了改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在混凝土拌合时掺入天然的或人工的能改善混凝土性能的粉状矿物质，现有的掺合料性能单一，不能同时对混泥土的多个方面进行增强。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种预拌高性能混泥土掺合料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种预拌高性能混泥土掺合料，其原料按重量的配方如下：粉煤灰20-30份，沸石粉10-15份，防冻剂1-3份、膨胀剂3-6份、减水剂2-4份，稳定剂4-6份。
优选的，其中粉煤灰、沸石粉、防冻剂的重量比为22-28：12-14：1.5-2.5。
优选的，其中膨胀剂、减水剂、稳定剂的质量比为4-5：2.5-3.5：4.5-5.5。
优选的，其原料按重量的配方如下：粉煤灰22-28份、沸石粉12-14份、减水剂1.5-2.5份、膨胀剂4-5份、减水剂2.5-3.5份、稳定剂4.5-5.5份。
优选的，其原料按重量的最优配方如下：粉煤灰25份，沸石粉12.5份，防冻剂2份、膨胀剂4.5份、减水剂3份，稳定剂5份。
优选的，所述膨胀剂由明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂组成，其中明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂的重量比为4：2：1：5。
优选的，防冻剂由硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇组成，硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇的重量比为8：3：6：1：2：20。
本发明还提供了一种预拌高性能混泥土掺合料的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备原材料，粉煤灰与沸石粉，将粉煤灰与沸石粉投入破碎设备中，使物料的中位径为0.1-0.2mm，然后倒入立式湿法搅拌磨中进行继续加工，时间为20-30min，结束后再倒入剪切湿磨机中，时间为10-15min，最后倒入高速剪切磨机研磨，使粉煤灰的比表面积为1000-1200㎡/㎏,使沸石粉的比表面积为800-900㎡/㎏；
S2、然后对防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂进行细磨，时间为30-45min；
S3、将研磨好的粉煤灰与沸石粉，并加入防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂研磨混合物，通过搅拌机进行搅拌混合，混合时间为15-20min，最后将混合物进行取出。
优选的，剪切湿磨机转速为2500-3000r/min，高速剪切磨机磨轮转速达9000-12000r/min。
本发明提出的一种预拌高性能混泥土掺合料及其制备方法，有益效果在于：
1、粉煤灰与沸石粉的加入，有利于减少了加入水泥的重量，改善混凝土拌合物的和易性、可泵性和抹面性，改善混凝土的孔结构，提高混凝土抗渗性、抗冻性及抗腐蚀性，抑制碱骨料反应。
2、防冻剂的加入，在混泥土进行浇筑时起到防冻的作用，膨胀剂起补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用，减水剂的设计，对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性，减少单位水泥用量，节约水泥。
3、掺合料的加工方法，减小了粉煤灰与沸石粉的颗粒，有利于掺合料与水泥和砂石的混合效果，有利于反应的进程。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种预拌高性能混泥土掺合料，其原料按重量的配方如下：粉煤灰20份，沸石粉10份，防冻剂1份、膨胀剂3份、减水剂2份，稳定剂4份。
膨胀剂由明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂组成，其中明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂的重量比为4：2：1：5。
防冻剂由硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇组成，硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇的重量比为8：3：6：1：2：20。
本发明还提供了一种预拌高性能混泥土掺合料的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备原材料，粉煤灰与沸石粉，将粉煤灰与沸石粉投入破碎设备中，使物料的中位径为0.1mm，然后倒入立式湿法搅拌磨中进行继续加工，时间为20min，结束后再倒入剪切湿磨机中，时间为10min，最后倒入高速剪切磨机研磨，使粉煤灰的比表面积为1000㎡/㎏,使沸石粉的比表面积为800㎡/㎏；
S2、然后对防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂进行细磨，时间为30min；
S3、将研磨好的粉煤灰与沸石粉，并加入防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂研磨混合物，通过搅拌机进行搅拌混合，混合时间为15min，最后将混合物进行取出。
剪切湿磨机转速为2500r/min，高速剪切磨机磨轮转速达9000r/min。
实施例2
一种预拌高性能混泥土掺合料，其原料按重量的配方如下：粉煤灰22份，沸石粉11份，防冻剂1.5份、膨胀剂3.5份、减水剂2.5份，稳定剂4.5份。
膨胀剂由明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂组成，其中明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂的重量比为4：2：1：5。
防冻剂由硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇组成，硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇的重量比为8：3：6：1：2：20。
本发明还提供了一种预拌高性能混泥土掺合料的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备原材料，粉煤灰与沸石粉，将粉煤灰与沸石粉投入破碎设备中，使物料的中位径为0.125mm，然后倒入立式湿法搅拌磨中进行继续加工，时间为22min，结束后再倒入剪切湿磨机中，时间为11min，最后倒入高速剪切磨机研磨，使粉煤灰的比表面积为1050㎡/㎏,使沸石粉的比表面积为820㎡/㎏；
S2、然后对防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂进行细磨，时间为33min；
S3、将研磨好的粉煤灰与沸石粉，并加入防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂研磨混合物，通过搅拌机进行搅拌混合，混合时间为16min，最后将混合物进行取出。
剪切湿磨机转速为2600r/min，高速剪切磨机磨轮转速达9500r/min。
实施例3
一种预拌高性能混泥土掺合料，其原料按重量的配方如下：粉煤灰25份，沸石粉13份，防冻剂1.75份、膨胀剂4.5份、减水剂3份，稳定剂5份。
膨胀剂由明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂组成，其中明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂的重量比为4：2：1：5。
防冻剂由硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇组成，硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇的重量比为8：3：6：1：2：20。
本发明还提供了一种预拌高性能混泥土掺合料的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备原材料，粉煤灰与沸石粉，将粉煤灰与沸石粉投入破碎设备中，使物料的中位径为0.15mm，然后倒入立式湿法搅拌磨中进行继续加工，时间为25min，结束后再倒入剪切湿磨机中，时间为12.5min，最后倒入高速剪切磨机研磨，使粉煤灰的比表面积为1100㎡/㎏,使沸石粉的比表面积为950㎡/㎏；
S2、然后对防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂进行细磨，时间为37.5min；
S3、将研磨好的粉煤灰与沸石粉，并加入防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂研磨混合物，通过搅拌机进行搅拌混合，混合时间为17.5min，最后将混合物进行取出。
剪切湿磨机转速为2750r/min，高速剪切磨机磨轮转速达10500r/min。
实施例4
一种预拌高性能混泥土掺合料，其原料按重量的配方如下：粉煤灰28份，沸石粉14份，防冻剂2.5份、膨胀剂5份、减水剂3.5份，稳定剂5.5份。
膨胀剂由明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂组成，其中明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂的重量比为4：2：1：5。
防冻剂由硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇组成，硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇的重量比为8：3：6：1：2：20。
本发明还提供了一种预拌高性能混泥土掺合料的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备原材料，粉煤灰与沸石粉，将粉煤灰与沸石粉投入破碎设备中，使物料的中位径为0.175mm，然后倒入立式湿法搅拌磨中进行继续加工，时间为28min，结束后再倒入剪切湿磨机中，时间为14min，最后倒入高速剪切磨机研磨，使粉煤灰的比表面积为1150㎡/㎏,使沸石粉的比表面积为880㎡/㎏；
S2、然后对防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂进行细磨，时间为42min；
S3、将研磨好的粉煤灰与沸石粉，并加入防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂研磨混合物，通过搅拌机进行搅拌混合，混合时间为19min，最后将混合物进行取出。
剪切湿磨机转速为2900r/min，高速剪切磨机磨轮转速达11500r/min。
实施例5
一种预拌高性能混泥土掺合料，其原料按重量的配方如下：粉煤灰30份，沸石粉15份，防冻剂3份、膨胀剂6份、减水剂4份，稳定剂6份。
膨胀剂由明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂组成，其中明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂的重量比为4：2：1：5。
防冻剂由硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇组成，硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇的重量比为8：3：6：1：2：20。
本发明还提供了一种预拌高性能混泥土掺合料的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备原材料，粉煤灰与沸石粉，将粉煤灰与沸石粉投入破碎设备中，使物料的中位径为0.2mm，然后倒入立式湿法搅拌磨中进行继续加工，时间为30min，结束后再倒入剪切湿磨机中，时间为15min，最后倒入高速剪切磨机研磨，使粉煤灰的比表面积为1200㎡/㎏,使沸石粉的比表面积为900㎡/㎏；
S2、然后对防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂进行细磨，时间为45min；
S3、将研磨好的粉煤灰与沸石粉，并加入防冻剂、膨胀剂、减水剂、稳定剂研磨混合物，通过搅拌机进行搅拌混合，混合时间为20min，最后将混合物进行取出。
剪切湿磨机转速为3000r/min，高速剪切磨机磨轮转速达12000r/min。
本发明通过粉煤灰与沸石粉的加入，有利于减少了加入水泥的重量，改善混凝土拌合物的和易性、可泵性和抹面性，改善混凝土的孔结构，提高混凝土抗渗性、抗冻性及抗腐蚀性，抑制碱骨料反应，防冻剂的加入，在混泥土进行浇筑时起到防冻的作用，膨胀剂起补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用，减水剂的设计，对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性，减少单位水泥用量，节约水泥，掺合料的加工方法，减小了粉煤灰与沸石粉的颗粒，有利于掺合料与水泥和砂石的混合效果，有利于反应的进程。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。