CN112551931A - 一种绿色环保的混凝土用复合掺合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种绿色环保的混凝土用复合掺合料及其制备方法，所述绿色环保的混凝土用复合掺合料是由下述组分及重量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉和三级土两种原料其中之一20‑50份，高岭土10‑40份，铝矾土2‑8份，粉煤灰25‑50份，硅灰5‑15份，石膏1‑5份，混合醇胺0.1‑0.8份。所述的混合醇胺为单乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、甲基二乙醇胺、N‑丁基二乙醇胺中任意两种原料或者两种以上原料的混合物，混合时其配比是任意的。本发明还提供了所述绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法。本发明是一种绿色环保的混凝土用复合掺合料，它的生产工艺简单，生产过程绿色环保，生产成本低，使用方便。

Description

一种绿色环保的混凝土用复合掺合料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑用混凝土矿物添加剂，具体是一种绿色环保的混凝土用复合掺合料。属于建筑材料制造领域。本发明还涉及所述绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法。
背景技术
由于混凝土易获取，施工方便，成本低廉等优点，使其发展成为现代土木工程建设中用量最大、用途最广的一种建筑材料。随着我国大型基建工程的落地，对于混凝土的性能要求也越来越高，为了改善混凝土的性能，加入掺合料是提高和改善混凝土性能的有效措施之一。随着我国基础建设规模的不断扩张，掺合料的需求量也越来越大，优质掺合料的供应也越来越不足，解决掺合料的问题刻不容缓。复合掺合料的应用可以弥补掺合料总量不足，缓解供需矛盾。
相关专利文献：CN106630724A公开了一种抗裂型石灰石粉复合掺合料及其制备方法，该掺合料按质量份计，包括石灰石粉:60-70份；粉煤灰:28-40份；聚丙烯纤维：1-2份；三乙醇胺:0.1-0.2份。CN104909605A公开了一种用于高强混凝土的复合掺合料及其制备方法，复合掺合料由以下重量百分比的组分混合构成：水泥熟料1％～3％、硅灰20％～30％、磨细固硫灰20％～30％、超细粉煤灰20％～30％、塑化剂1％～2％、强度激发剂1％～2％、其余为：磨细矿渣粉；其中，所述强度激发剂由添加剂XC，三乙醇胺、三异丙醇胺、可再分散乳胶粉、纳米二氧化硅、黄原胶按1：1.5～3：1.5～3：0.015～0.04：0.8～1.2：0.4～0.6的比例混合构成，所述塑化剂为粉状聚羧酸减水剂；
以上这些技术对于如何使混凝土用复合掺合料的生产工艺简单，生产过程绿色环保，生产成本低，并未给出具体的指导方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种绿色环保的混凝土用复合掺合料，它的生产工艺简单，生产过程绿色环保，生产成本低，使用方便。
为此，本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种绿色环保的混凝土用复合掺合料，其技术方案在于它是由下述组分及重量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉和三级土两种原料其中之一20-50份，高岭土10-40份，铝矾土2-8份，粉煤灰25-50份，硅灰(微硅粉)5-15份，石膏1-5份，混合醇胺0.1-0.8份。所述的混合醇胺为单乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、甲基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺中任意两种原料或者两种以上原料的混合物，混合时其配比是任意的。
所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法包括如下工艺步骤：(1)将硅藻土尾矿粉和三级土两种原料其中之一20-50份、高岭土10-40份、铝矾土2-8份在球磨机中进行粉磨，球磨机的转速为25r/min，粉磨后的粉料粒度为0.08-0.085mm微米(筛)，筛余≤20％，然后将粉料置于高温炉中煅烧，按照快速升温、低速升温、恒温、快速冷却四个过程进行控温烧制：即以5℃/min快速升温至300℃，之后以2℃/min升温至600℃，然后保温4小时，出炉冷风快速冷却至常温(出炉后冷风5分钟冷却至25℃)，将冷却后的物料置于球磨机中粉磨成(粒度为)0.04-0.045mm筛余≤10％的粉磨物；(2)在步骤(1)得到的粉磨物中加入25-50份粉煤灰、5-15份硅灰、1-5份石膏、0.1-0.8份混合醇胺，再机械混磨(即球磨机磨)2.5-3h得到绿色环保的混凝土用复合掺合料。
上述技术方案中，优选的技术方案可以是：所述的硅藻土尾矿粉为硅藻土筛选后余下的尾矿粉，粉煤灰为二级粉煤灰(电厂收集二级灰)，铝矾土为低铝含量铝矾土，氧化铝的含量为50％～60％，三级(及以下)铝矾土。上述的石膏可以为脱硫石膏。上述的硅藻土尾矿粉为长白山地区硅藻土尾矿粉，其主要成分(有效成分)以及重量百分比为：SiO2:70.45,Al2O3:14.26,Fe2O3:2.69,MgO:0.65,CaO:0.59,Na2O:0.57,K2O:1.23,TiO2:0.38,P2O5:0.0023,MnO:0.0084,Loss:6.22。上述的铝矾土的主要成分(有效成分)以及重量百分比为：Al2O3:58.42,SiO2:18.17,Fe2O3:16.63,TiO2:3.76,CaO:0.63,MgO:0.55,K2O:0.023,Na2O:0.31,MnO:0.028。
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是：所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料是由下述组分及重量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉30份，高岭土25份，铝矾土5份，粉煤灰35份，硅灰8份，石膏2.5份，混合醇胺0.3份；所述的混合醇胺为0.2份单乙醇胺、0.1份N-丁基二乙醇胺两种原料的混合物。所述的绿色环保的复合掺合料的制备方法包括如下工艺步骤：(1)将硅藻土尾矿粉30份、高岭土25份、铝矾土5份在球磨机中进行粉磨，球磨机的转速为25r/min，粉磨后的粉料粒度为0.08mm微米，筛余≤20％，然后将粉料置于高温炉中煅烧，按照快速升温、低速升温、恒温、快速冷却四个过程进行控温烧制：即以5℃/min快速升温至300℃，之后以2℃/min升温至600℃，然后保温4小时，出炉冷风快速冷却至常温，将冷却后的物料置于球磨机中粉磨成0.045mm筛余≤10％的粉磨物；(2)在步骤(1)得到的粉磨物中加入35份粉煤灰、8份硅灰、2.5份石膏、0.3份混合醇胺，再机械混磨2.5h得到绿色环保的混凝土用复合掺合料，所述的机械混磨是采用球磨机磨。
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是下面的实施例2。
本发明所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的应用是在制备混凝土时，将其掺入混凝土胶凝材料中，用复合掺合料等质量取代水泥，取代量(掺入量)为胶凝材料总用量的15％～25％，所述百分比为质量百分比。
本发明提供了一种绿色环保的混凝土用复合掺合料及其制备方法，它的生产工艺简单，生产过程绿色环保，生产成本低，使用方便。与已有相关技术相比，本发明的生产成本降低了20％以上。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：本发明所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料是由下述组分及重量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉30份，高岭土25份，铝矾土5份，粉煤灰35份，硅灰8份，石膏2.5份，混合醇胺0.3份；所述的混合醇胺为0.2份单乙醇胺、0.1份N-丁基二乙醇胺两种原料的混合物。
所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法包括如下工艺步骤：(1)将硅藻土尾矿粉30份、高岭土25份、铝矾土5份在球磨机中进行粉磨，球磨机的转速为25r/min，粉磨后的粉料粒度为0.08mm微米，筛余≤20％，然后将粉料置于高温炉中煅烧，按照快速升温、低速升温、恒温、快速冷却四个过程进行控温烧制：即以5℃/min快速升温至300℃，之后以2℃/min升温至600℃，然后保温4小时，出炉冷风快速冷却至常温(出炉后冷风5分钟冷却至25℃)，将冷却后的物料置于球磨机中粉磨成0.045mm筛余≤10％的粉磨物；(2)在步骤(1)得到的粉磨物中加入35份粉煤灰、8份硅灰、2.5份石膏、0.3份混合醇胺，再机械混磨2.5h得到绿色环保的混凝土用复合掺合料。
将上述所得的绿色环保的混凝土用复合掺合料按JGT486《混凝土用复合掺合料》进行检测，检验结果如下(见表1)：
表1实施例1制备的混凝土用复合掺合料试验结果
Figure BDA0002830875120000041
实施例2：本发明所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料是由下述组分及重量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉28份，高岭土32份，铝矾土7份，粉煤灰30份，硅灰10份，石膏3份，混合醇胺0.5份；所述的混合醇胺为0.3份单乙醇胺、0.2份异丙醇胺两种原料的混合物。
所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法包括如下工艺步骤：(1)将硅藻土尾矿粉28份、高岭土32份、铝矾土7份在球磨机中进行粉磨，球磨机的转速为25r/min，粉磨后的粉料粒度为0.08mm微米，筛余≤20％，然后将粉料置于高温炉中煅烧，按照快速升温、低速升温、恒温、快速冷却四个过程进行控温烧制：即以5℃/min快速升温至300℃，之后以2℃/min升温至600℃，然后保温4小时，出炉冷风快速冷却至常温(出炉后冷风5分钟冷却至25℃)，将冷却后的物料置于球磨机中粉磨成(粒度为)0.045mm筛余≤10％的粉磨物；(2)在步骤(1)得到的粉磨物中加入30份粉煤灰、10份硅灰、3份石膏、0.5份混合醇胺，再机械混磨2.5h得到绿色环保的混凝土用复合掺合料。
将上述所得的绿色环保的混凝土用复合掺合料按JGT486《混凝土用复合掺合料》进行检测，检验结果如下(见表2)：
表2实施例2制备的混凝土用复合掺合料试验结果
Figure BDA0002830875120000051
上述各实施例中，所述的硅藻土尾矿粉为硅藻土筛选后余下的尾矿粉，粉煤灰为二级粉煤灰(电厂收集二级灰)，铝矾土为低铝含量铝矾土，氧化铝的含量为50％～60％，三级铝矾土。上述的石膏可以为脱硫石膏。上述的硅藻土尾矿粉为长白山地区硅藻土尾矿粉，其主要成分(有效成分)以及重量百分比为：SiO2:70.45,Al2O3:14.26,Fe2O3:2.69,MgO:0.65,CaO:0.59,Na2O:0.57,K2O:1.23,TiO2:0.38,P2O5:0.0023,MnO:0.0084,Loss:6.22。上述的铝矾土的主要成分(有效成分)以及重量百分比为：Al2O3:58.42,SiO2:18.17,Fe2O3:16.63,TiO2:3.76,CaO:0.63,MgO:0.55,K2O:0.023,Na2O:0.31,MnO:0.028。
综上所述，本发明提供了一种绿色环保的混凝土用复合掺合料及其制备方法，它的生产工艺简单，生产过程绿色环保，生产成本低，使用方便。与已有相关技术相比，本发明的生产成本降低了20％以上。

Claims (10)

1.一种绿色环保的混凝土用复合掺合料，其特征在于它是由下述组分及重量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉和三级土两种原料其中之一20-50份，高岭土10-40份，铝矾土2-8份，粉煤灰25-50份，硅灰5-15份，石膏1-5份，混合醇胺0.1-0.8份；
所述的混合醇胺为单乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、甲基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺中任意两种原料或者两种以上原料的混合物，混合时其配比是任意的；
所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法包括如下工艺步骤：(1)将硅藻土尾矿粉和三级土两种原料其中之一20-50份、高岭土10-40份、铝矾土2-8份在球磨机中进行粉磨，球磨机的转速为25r/min，粉磨后的粉料粒度为0.08-0.085mm微米，筛余≤20％，然后将粉料置于高温炉中煅烧，按照快速升温、低速升温、恒温、快速冷却四个过程进行控温烧制：即以5℃/min快速升温至300℃，之后以2℃/min升温至600℃，然后保温4小时，出炉冷风快速冷却至常温，将冷却后的物料置于球磨机中粉磨成0.04-0.045mm筛余≤10％的粉磨物；(2)在步骤(1)得到的粉磨物中加入25-50份粉煤灰、5-15份硅灰、1-5份石膏、0.1-0.8份混合醇胺，再机械混磨2.5-3h得到绿色环保的混凝土用复合掺合料。
2.根据权利要求1所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料，其特征在于上述的硅藻土尾矿粉为硅藻土筛选后余下的尾矿粉，粉煤灰为二级粉煤灰，铝矾土为低铝含量铝矾土，氧化铝的含量为50％～60％，三级铝矾土。
3.根据权利要求1所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料，其特征在于上述的硅藻土尾矿粉的主要成分以及重量百分比为：SiO2:70.45,Al2O3:14.26,Fe2O3:2.69,MgO:0.65,CaO:0.59,Na2O:0.57,K2O:1.23,TiO2:0.38,P2O5:0.0023,MnO:0.0084。
4.根据权利要求1所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料，其特征在于上述的铝矾土的主要成分以及重量百分比为：Al2O3:58.42,SiO2:18.17,Fe2O3:16.63,TiO2:3.76,CaO:0.63,MgO:0.55,K2O:0.023,Na2O:0.31,MnO:0.028。
5.根据权利要求1所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料，其特征在于它是由下述组分及重量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉30份，高岭土25份，铝矾土5份，粉煤灰35份，硅灰8份，石膏2.5份，混合醇胺0.3份；所述的混合醇胺为0.2份单乙醇胺、0.1份N-丁基二乙醇胺两种原料的混合物；
所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法包括如下工艺步骤：(1)将硅藻土尾矿粉30份、高岭土25份、铝矾土5份在球磨机中进行粉磨，球磨机的转速为25r/min，粉磨后的粉料粒度为0.08mm微米，筛余≤20％，然后将粉料置于高温炉中煅烧，按照快速升温、低速升温、恒温、快速冷却四个过程进行控温烧制：即以5℃/min快速升温至300℃，之后以2℃/min升温至600℃，然后保温4小时，出炉冷风快速冷却至常温，将冷却后的物料置于球磨机中粉磨成0.045mm筛余≤10％的粉磨物；(2)在步骤(1)得到的粉磨物中加入35份粉煤灰、8份硅灰、2.5份石膏、0.3份混合醇胺，再机械混磨2.5h得到绿色环保的混凝土用复合掺合料。
6.根据权利要求1所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料，其特征在于它是由下述组分及重量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉28份，高岭土32份，铝矾土7份，粉煤灰30份，硅灰10份，石膏3份，混合醇胺0.5份；所述的混合醇胺为0.3份单乙醇胺、0.2份异丙醇胺两种原料的混合物；
所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法包括如下工艺步骤：(1)将硅藻土尾矿粉28份、高岭土32份、铝矾土7份在球磨机中进行粉磨，球磨机的转速为25r/min，粉磨后的粉料粒度为0.08mm微米，筛余≤20％，然后将粉料置于高温炉中煅烧，按照快速升温、低速升温、恒温、快速冷却四个过程进行控温烧制：即以5℃/min快速升温至300℃，之后以2℃/min升温至600℃，然后保温4小时，出炉冷风快速冷却至常温，将冷却后的物料置于球磨机中粉磨成0.045mm筛余≤10％的粉磨物；(2)在步骤(1)得到的粉磨物中加入30份粉煤灰、10份硅灰、3份石膏、0.5份混合醇胺，再机械混磨2.5h得到绿色环保的混凝土用复合掺合料。
7.一种权利要求1所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法，其特征在于它包括如下工艺步骤：(1)将硅藻土尾矿粉和三级土两种原料其中之一20-50份、高岭土10-40份、铝矾土2-8份在球磨机中进行粉磨，球磨机的转速为25r/min，粉磨后的粉料粒度为0.08-0.085mm微米，筛余≤20％，然后将粉料置于高温炉中煅烧，按照快速升温、低速升温、恒温、快速冷却四个过程进行控温烧制：即以5℃/min快速升温至300℃，之后以2℃/min升温至600℃，然后保温4小时，出炉冷风快速冷却至常温，将冷却后的物料置于球磨机中粉磨成0.04-0.045mm筛余≤10％的粉磨物；(2)在步骤(1)得到的粉磨物中加入25-50份粉煤灰、5-15份硅灰、1-5份石膏、0.1-0.8份混合醇胺，再机械混磨2.5-3h得到绿色环保的混凝土用复合掺合料。
8.根据权利要求7所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法，其特征在于上述的硅藻土尾矿粉为硅藻土筛选后余下的尾矿粉，粉煤灰为二级粉煤灰，铝矾土为低铝含量铝矾土，氧化铝的含量为50％～60％，三级铝矾土。
9.根据权利要求7所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法，其特征在于上述的硅藻土尾矿粉的主要成分以及重量百分比为：SiO2:70.45,Al2O3:14.26,Fe2O3:2.69,MgO:0.65,CaO:0.59,Na2O:0.57,K2O:1.23,TiO2:0.38,P2O5:0.0023,MnO:0.0084。
10.根据权利要求7所述的绿色环保的混凝土用复合掺合料的制备方法，其特征在于上述的铝矾土的主要成分以及重量百分比为：Al2O3:58.42,SiO2:18.17,Fe2O3:16.63,TiO2:3.76,CaO:0.63,MgO:0.55,K2O:0.023,Na2O:0.31,MnO:0.028。
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