[發(fā)明專利]改性石灰石粉基礦物摻合料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210114718.4
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102659336A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖佳;許彩云;董榮珍;成丹;陳嘉奇
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;C04B14/28;C04B18/12
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種礦物摻合料，具體涉及一種改性石灰石粉基礦物摻合料，本發(fā)明還涉及該改性石灰石粉基礦物摻合料的制備方法。

背景技術(shù)

石灰石是一種主要由方解石(CaCO₃)組成的礦物，其天然資源豐富，分布廣泛，容易獲得。作為水泥生產(chǎn)原料和混凝土的粗、細骨料，在開采石灰石和生產(chǎn)機制砂、石的過程中不可避免的產(chǎn)生了大量的石灰石粉，如果將其廢棄必將形成巨大的環(huán)境污染，增加環(huán)境負荷，占用土地。因此，若能利用石灰石粉作摻合料減少水泥用量，達到提高混凝土拌和物性能和強度，改善混凝土的耐久性能，這不僅能彌補現(xiàn)有摻合料稀缺和不足，還能降低生產(chǎn)成本，減少廢氣排放，減輕環(huán)境負荷，對循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)生積極的影響。我國是水泥生產(chǎn)和混凝土應(yīng)用大國，大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在持續(xù)進行，使石灰石粉得到科學(xué)、合理的利用，同時產(chǎn)生良好的技術(shù)、經(jīng)濟和生態(tài)效益是非常有現(xiàn)實意義的。

石灰石粉可以改善水泥混凝土許多性能，可減少新拌混凝土的泌水與離析現(xiàn)象，使屈服應(yīng)力和粘度降低，可提高自密實混凝土SCC拌合物的流動速度，改善新拌混凝土的流變性能；石灰石粉在摻量大于10％時可以減少混凝土的收縮，隨摻量增加混凝土收縮減少；石灰石粉可以促進水泥，尤其是C₃S的早期水化速度，并與C₃A反應(yīng)生成新的產(chǎn)物碳鋁酸鈣水化產(chǎn)物，提高了水泥混凝土和砂漿的早期(1～7天)強度，但與粉煤灰、礦粉相比，由于其沒有火山灰活性再加上稀釋作用，它們使混凝土后期強度增長慢。許多研究表明，一定細度的石灰石粉，當(dāng)其摻量在10％以內(nèi)時可以提高水泥石的早期強度，隨著摻量繼續(xù)增加，則會明顯降低水泥強度。因此，石灰石粉在水泥混凝土中的摻量難以提高，限制了它的廣泛應(yīng)用，使混凝土后期強度增長慢更加制約了石灰石粉在水泥混凝土中的應(yīng)用。本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有石灰石粉摻合料技術(shù)的不足，對石灰石粉進行改性，使改性后的石灰石粉基礦物摻合料具有高活性和耐久性，增大在混凝土中的摻量，降低混凝土成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種能夠同時提高強度和耐久性的改性石灰石粉基礦物摻合料。

本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供該改性石灰石粉基礦物摻合料的制備方法。

為了解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明提供的改性石灰石粉基礦物摻合料，由石灰石粉、礦渣粉、煅燒石膏和三乙醇胺原料攪拌混合制成，各原材料所占重量分數(shù)為：石灰石粉50～70份，礦渣粉30～50份，煅燒石膏3～5份、三乙醇胺0.01～0.03份。

所述的石灰石粉為生產(chǎn)機制砂所產(chǎn)生的細屑經(jīng)粉磨至勃氏比表面積為300～400m²/kg的干粉。

所述的礦渣粉是冶煉生鐵時排出的熔融渣，經(jīng)粉磨后得到的勃氏比表面積為400～500m²/kg，7天活性指數(shù)不小于75％，28天活性指數(shù)不小于95％的干粉。

所述的煅燒石膏由石膏經(jīng)過750℃～850℃的溫度煅燒而成，經(jīng)粉磨至勃氏比表面積大于400m²/kg，CaSO₄含量大于85％的干粉。

為了解決上述第二個技術(shù)問題，本發(fā)明提供的制備改性石灰石粉基礦物摻合料的方法，按照重量比將石灰石粉50～70份，礦渣粉30～50份，煅燒石膏3～5份進行機械攪拌混合均勻，攪拌混合時加入三乙醇胺0.01～0.03份，混合均勻即得到改性石灰石粉基礦物摻合料。

本發(fā)明提供的改性石灰石粉基礦物摻合料與現(xiàn)有利用石灰石粉摻合料技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

1)、可提高混凝土的早、后期強度

石灰石粉促進了水泥早期水化，并與C₃A反應(yīng)生成新的產(chǎn)物碳鋁酸鈣水化產(chǎn)物，提高了混凝土早期強度，同時，三乙醇胺也對混凝土早期強度發(fā)展產(chǎn)生了有利的作用；水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣和摻加的石膏對礦渣粉起著激發(fā)作用，加快了礦渣粉的水化反應(yīng)速度，使其主要在7～28天齡期內(nèi)參加水化反應(yīng)，加之水泥熟料的不斷水化，保證了此期間內(nèi)水泥石的強度發(fā)展。摻加改性石灰石粉基礦物摻合料可以保證了所制備的混凝土同時具備良好的早期和后期強度。

2)、提高了混凝土的耐久性