[發明專利]一種含有微硅粉的PD復合礦物摻合料的制備方法及應用

無效

• 申請號: 201210224795.5
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102745932A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 張仲;王自忠
• 申請（專利權）人: 張仲;王自忠
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;C04B14/14;C04B14/06
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技術領域

本發明涉及一種含有微硅粉(俗稱硅灰或硅粉，下同)的復合礦物摻合料生產制備方法和應用技術，可廣泛用于各類型的混凝土和砂漿。

背景技術

礦物摻合料是混凝土(砂漿)必不可少的改性材料，其作為普通混凝土和高性能混凝土的重要組成部分，能改善混凝土的工作性能和力學性能，降低混凝土水化熱，提高混凝土體積穩定性與使用壽命，并能降低混凝土生產成本，成為各類型混凝土工程應用領域的重要選擇。隨著混凝土施工技術的提高，混凝土摻合料的制備方法與應用技術也得到不斷拓展，摻合料的種類不再局限于傳統的幾種，如：粉煤灰、礦渣粉、沸石粉、微硅粉等。有些工程所處地區因缺乏常規的摻合料資源，導致使用摻合料不經濟，需要開發適應性很好的新型混凝土摻合料。這種新型摻合料必須滿足因地制宜、綜合利用、經濟節能的要求。根據現有的摻合料使用經驗與研究成果表明：復合型摻合料的各組分能起到相互激發、相互補充的作用，雙摻以上的復合摻合料比單摻某種摻合料的性價比更合理。國內已有很多復合摻合料的應用案例，如：“粉煤灰+礦渣粉”、“石粉+礦渣粉”、“凝灰巖+磷礦渣粉”等。復合摻合料的優良性能引起人們的廣泛關注，更重要的是復合摻合料可利用地方材料甚至利用廢物生產獲得，在缺乏常規摻合料資源的地方拓寬了摻合料的選擇范圍，并為進一步研制出高性價比的摻合料創造了條件。

云南省滇西地區擁有豐富的微硅粉、天然火山巖和石粉(碳酸巖和硅酸巖類)資源，單摻其中任何一種材料在云南均有實際應用案例。用天然的火山巖磨細加工的火山灰粉，具有一定的火山灰活性效應，與二級粉煤灰應用效果相近，其缺點是不適宜在干燥環境使用，隨著火山灰摻量增加使混凝土干縮增大的趨勢明顯；石粉做摻合料并非是完全惰性的，它能促進水泥熟料礦物C₃S的水化，并與C₃A、C₄AF礦物反應生成碳鋁酸鈣，對提高混凝土早期強度有利，控制磨細石粉的粒徑，能降低混凝土的需水量，但石粉不宜大摻量使用，否則使混凝土后期強度降低太多；微硅粉是活性極高的材料，研究表明單摻微硅粉超過10％時，將使混凝土需水量急劇增加，并使混凝土干縮增大。本發明運用三種材料各自的特性，生產一種含有微硅粉的復合礦物摻合料，是一種綜合利用地方資源，做到趨利避害、優勢互補的新型高性能礦物摻合料，可廣泛用于商品混凝土、水利水電工程和其他混凝土應用工程。

發明內容

本發明的目的是提供一種含有微硅粉的PD復合礦物摻合料，是一種新型的高性能混凝土摻合料。利用云南豐富的天然火山灰、石粉、微硅粉及少量硫酸鹽激發劑(如：石膏)配制，沒有天然火山灰的地方可用人工火山灰代替。該復合摻合料可彌補混凝土單摻火山灰早期強度低的問題，又能補償石粉帶來混凝土后期強度下降的弊病。石膏起調凝和強度激發作用，對嚴格限制硫酸根離子的工程，可不添加石膏。這種新型復合摻合料利用“石粉-火山灰-微硅粉-石膏”多元體系的化學交互和促進作用，體系科學嚴謹，原料資源豐富，組分調整靈活，可根據不同工程應用特點配制出性能各異的復合摻合料。

本發明的技術方案是：用火山灰質原料、碳酸鹽巖或硅酸鹽巖(或機制石粉)、適量的微硅粉和石膏(可用其他硫酸鹽型激發劑，如硫酸鈉、硫酸鉀)等四種原料，取火山灰和石粉的一種或兩種(火山灰與石粉的含量不能同時為零)與微硅粉復合，再配以適量的石膏(石膏含量可為零)，組成兩摻、三摻和四摻的復合摻合料，雙摻類型有：“火山灰+微硅粉”、“石粉+微硅粉”；三摻類型有：“火山灰+石粉+微硅粉”、“火山灰+微硅粉+石膏”、“石粉+微硅粉+石膏”；四摻類型有：“火山灰+石粉+微硅粉+石膏”。各組分原料按比例配料經混合粉磨制成，也可先分別粉磨制成礦粉再按比例配制，四種材料的質量百分比為：

火山灰：0～95％

石粉：0～95％

微硅粉：5％～30％

石膏：0～8％(根據工程限制，可以不添加石膏激發劑)

按上述配方范圍內，通過調整各組分的比例，可生產出不同性能的復合礦物摻合料，以滿足不同工程混凝土設計要求。質量須符合表1要求。

原料質量要求如下：