一种低碳高耐久混凝土减碳助剂及制备方法与流程

本发明属于建筑材料助剂，具体涉及一种低碳高耐久混凝土减碳助剂及制备方法。

背景技术：

1、混凝土是指由将胶结成整体的，一般采用作胶凝材料，砂、石作集料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得。全球气候变化显著使得温室气体的排放特别是碳排放成为广泛关注的焦点，水泥工业是支撑社会和经济发展的重要基础原材料工业，同时又是高能耗高碳排放的行业。每生产1吨水泥的综合能耗约为113.5kgce，排放约0.8吨co2，占全国工业碳排放的1/5，水泥工业在可持续发展和低碳经济中将面临巨大的挑战和压力。

2、水泥生产co2排放的阶段分为原料处理、生料制备、燃料预处理、烧成系统、水泥粉磨、余热利用和辅助生产，提高替代原燃料的利用、煤的高效燃烧技术及装备、新型干法水泥生产线优化、高效节能粉磨工艺及装备等技术手段使得进一步降低co2排放的空间变得很小。在不降低混凝土性能的条件下，尽量减少水泥凝胶的用量，是一种降低co2排放的新思路。

3、在混凝土的制备过程中，水泥一般占总干料质量的50％左右，通过外加剂可降低使用量至30％，再低就会显著降低混凝土的品质，混凝土制备过程中所使用的集料一般为天然砂，但随着天然砂资源越来越少，而建筑废料越来越多，以建筑废料制备成再生集料，掺入天然砂中，可以大大节约天然砂资源，但是，再生集料的品质不如天然砂，耐水性、耐久性、力学性能等都较差，需要添加助剂进行改性，提高混凝土材料的性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低碳高耐久混凝土减碳助剂及制备方法。

2、一种低碳高耐久混凝土减碳助剂，由如下重量份数的原料制成：改性沥青20-50份、改性偏高岭土20-50份、增强纤维10-30份、矿物填料10-30份、减水剂8-15份、激发剂5-10份。

3、所述改性沥青的制备方法如下：将沥青加入高速剪切机中加热融化并向融化的沥青中加入3-6wt％tpu树脂、3-5wt％硅烷偶联剂混合搅拌获得改性沥青混合物料，将该改性沥青混合物料输送至螺杆挤出机并加入1-3wt％稀土稳定剂熔融挤出，获得改性沥青。

4、所述改性偏高岭土的制备方法如下：将高岭土放入球磨机中粉磨，然后在600-900℃的温度下煅烧2-5h，得偏高岭土；将偏高岭土放入打散机，加入三乙醇胺，偏高岭土与三乙醇胺质量之比为200∶(1-10)，打散时间为10-30min，打散后其接触角为80-100°，比表面积为10000-15000m2/kg，得改性偏高岭土。

5、所述增强纤维为。

6、所述矿物填料为云母矿粉或钾硼石粉。

7、所述减水剂为聚乙二醇、木质素磺酸钙、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚羧酸减水剂中的一种或几种。

8、所述激发剂为水玻璃、硫酸铝、偏硅酸钠中的一种或几种。

9、所述低碳高耐久混凝土减碳助剂的制备方法，按照重量分数，取改性沥青20-50份、改性偏高岭土20-50份、增强纤维10-30份、矿物填料10-30份、减水剂8-15份、激发剂5-10份，放入搅拌机中在600-1200rpm条件下搅拌30-60min，制成。

10、所述低碳高耐久混凝土减碳助剂在制备低水泥用量的混凝土中的应用，所述低水泥用量的混凝土中水泥的用量为固体料质量的15-30％。

11、本发明的有益效果：本发明的助剂中改性沥青和改性偏高岭土的组合使用，能显著增强以机制砂和再生集料制备的混凝土的力学性能，且协同增效；以和钾硼石粉的组合使用，改善了混凝土浆料的坍落度；以和云母矿粉的组合使用，改善了混凝土的静力受压弹性模量。

技术特征：

1.一种低碳高耐久混凝土减碳助剂，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：改性沥青20-50份、改性偏高岭土20-50份、增强纤维10-30份、矿物填料10-30份、减水剂8-15份、激发剂5-10份。

2.根据权利要求1所述低碳高耐久混凝土减碳助剂，其特征在于，所述改性沥青的制备方法如下：将沥青加入高速剪切机中加热融化并向融化的沥青中加入3-6wt％tpu树脂、3-5wt％硅烷偶联剂混合搅拌获得改性沥青混合物料，将该改性沥青混合物料输送至螺杆挤出机并加入1-3wt％稀土稳定剂熔融挤出，获得改性沥青。

3.根据权利要求1所述低碳高耐久混凝土减碳助剂，其特征在于，所述改性偏高岭土的制备方法如下：将高岭土放入球磨机中粉磨，然后在600-900℃的温度下煅烧2-5h，得偏高岭土；将偏高岭土放入打散机，加入三乙醇胺，偏高岭土与三乙醇胺质量之比为200∶(1-10)，打散时间为10-30min，打散后其接触角为80-100°，比表面积为10000-15000m2/kg，得改性偏高岭土。

4.根据权利要求1所述低碳高耐久混凝土减碳助剂，其特征在于，所述增强纤维为。

5.根据权利要求1所述低碳高耐久混凝土减碳助剂，其特征在于，所述矿物填料为云母矿粉或钾硼石粉。

6.根据权利要求1所述低碳高耐久混凝土减碳助剂，其特征在于，所述减水剂为聚乙二醇、木质素磺酸钙、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚羧酸减水剂中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述低碳高耐久混凝土减碳助剂，其特征在于，所述激发剂为水玻璃、硫酸铝、偏硅酸钠中的一种或几种。

8.权利要求1所述低碳高耐久混凝土减碳助剂的制备方法，其特征在于，按照重量分数，取改性沥青20-50份、改性偏高岭土20-50份、增强纤维10-30份、矿物填料10-30份、减水剂8-15份、激发剂5-10份，放入搅拌机中在600-1200rpm条件下搅拌30-60min，制成。

9.权利要求1所述低碳高耐久混凝土减碳助剂在制备低水泥用量的混凝土中的应用，其特征在于，所述低水泥用量的混凝土中水泥的用量为固体料质量的15-30％。

技术总结
本发明公开了一种低碳高耐久混凝土减碳助剂及制备方法。由如下重量份数的原料制成：改性沥青20‑50份、改性偏高岭土20‑50份、增强纤维10‑30份、矿物填料10‑30份、减水剂8‑15份、激发剂5‑10份。本发明的助剂中改性沥青和改性偏高岭土的组合使用，能显著增强以机制砂和再生集料制备的混凝土的力学性能，且协同增效；以和钾硼石粉的组合使用，改善了混凝土浆料的坍落度；以和云母矿粉的组合使用，改善了混凝土的静力受压弹性模量。

技术研发人员：袁芬,芦向晶,曹浩鹏,王涛,曹鹤磊,赵鹏
受保护的技术使用者：新疆研科节能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13