CN114605123B - 一种锰渣基超高性能复合胶凝材料及混凝土材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锰渣基超高性能复合胶凝材料及混凝土材料，该胶凝材料包括水泥、电解锰渣、硅灰、石灰石粉和硫酸钙晶须。该胶凝材料采用电解锰渣等固废材料取代部分水泥，极大地降低了水泥含量。该胶凝材料配合骨料、多级钢纤维和外加剂可制备大流态、低碳、超高性能的混凝土材料，利用胶凝材料与骨料和多级钢纤维的协同作用，使得混凝土材料具有优异的力学性能和大流动性，坍落扩展度可以达到500mm以上，常温养护下90d抗压强度达160MPa以上。该混凝土材料实现从原料、生产到施工实现了全周期碳排放的降低，具有力学强度高、韧性高、成本低廉、制备简单和对环境友好等优点。

Description

一种锰渣基超高性能复合胶凝材料及混凝土材料
技术领域
本发明涉及一种复合胶凝材料，具体涉及一种锰渣基超高性能复合胶凝材料和大流态低碳超高性能混凝土材料，属土木工程材料技术领域。
背景技术
超高性能混凝土源于法国学者发明的活性粉末混凝土，一般通过减基体小孔隙率、优化微观结构、掺入纤维提高延性和韧性等方法来制备。超高性能混凝土(UHPC)具有极低的水胶比、高胶凝材料用量(特别是含有大量的超细粉体)和钢纤维掺杂等组成特点。与传统混凝土相比，超高性能混凝土有很多优点:1.超高性能混凝土拥有很高的抗压强度，约是传统混凝土的3倍以上；2.超高性能混凝土具有优异的韧性和断裂能，和高性能混凝土相比，和一些金属相当，使得混凝土结构在超载环境下或地震中具有更优异的结构可靠性；3.超高性能混凝土具有优异的耐久性能，可大幅度提高混凝土结构的使用寿命，减小混凝土结构的维修费用。正是由于UHPC具有高强度、高韧性、高耐久和结构需求较少的材料的特点，超高性能混凝土已然成为实现混凝土材料绿色低碳化的重要途径之一，引起世界各国研究人员的注意。然而，UHPC虽然具有较好的强度、韧性，但仍无法避免水泥用量高、胶材总量大以及单方成本贵等缺陷。因此，从经济和环保的方面上，降低传统UHPC配合比中水泥的用量是非常必要的。
目前，国内外学者对改善超高性能混凝土的绿色性已经进行了广泛研究。一般而言，基于理论和实践的基础上，主要是通过以下三个方面来降低超高性能混凝土的碳排放：1.在不牺牲超高性能混凝土性能的前提下，通过矿物掺合料来取代部分水泥，从而降低胶材体系中的水泥用量；2.采用紧密堆积模型或统计学设计方法，降低超高性能混凝土中的胶凝材料用量；3.通过提高纤维的有效利用率，降低钢纤维的用量。通过矿物掺合料取代部分水泥是降低超高性能混凝土水泥用量和碳排放的有效手段。然而，现有的研究结果中仍存在水泥用量高，有效利用率低等问题，仍有很大的优化空间。目前国际上绿色超高性能混凝土仍处于研究开发阶段，尚无大规模工业化应用的实例，因此提供一种价格低廉、对环境友好且便于大规模工业化应用的绿色超高性能混凝土显得越来越重要。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的第一个目的在于提供一种锰渣基超高性能复合胶凝材料，采用电解锰渣等固废材料取代部分水泥，不仅极大地降低了该胶凝材料中水泥的含量，还解决了电解锰渣等固废材料的堆积问题，达到了“以废治废”的目的。
本发明的第二个目的在于提供一种包含锰渣基超高性能复合胶凝材料的大流态低碳超高性能混凝土材料，该混凝土采用级配石英砂为骨料，掺杂多级镀铜钢纤维，使得该混凝土获得了优异的力学性能和大流动性，坍落扩展度可以达到500mm以上，常温养护下90d抗压强度达160MPa以上。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种锰渣基超高性能复合胶凝材料，包括以下组分：水泥、辅助胶凝材料和增强组分；所述辅助胶凝材料包括电解锰渣粉、硅灰和石灰石粉；所述增强组分为硫酸钙晶须。
本发明所采用的电解锰渣中主要成分为SiO2、Fe2O3和Al2O3和硫酸根离子混合物，硅灰的加入提供体系微纳米颗粒和活性，石灰石粉提供体系阳性离子，并与硫酸根离子反应生产石膏类物质，这些辅助胶凝组分掺入到水泥体系，与体系中的Ca(OH)2、铝酸盐等反应，进一步发挥物理化学协同效应，生产比表面积大C-S-H凝胶和水化铁铝酸盐以及硫铝酸盐晶体物质，形成密实增强基体，而硫酸钙晶须集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体，具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温等优异性能，因此，采用硫酸钙晶须作为增强组分，可显著改善材料性能。
作为一项优选的方案，所述的锰渣基超高性能复合胶凝材料包括以下质量百分比组分：水泥60～65％，电解锰渣粉11～15％，硅灰16～24％，石灰石粉3～5％，硫酸钙晶须2～5％。上述各组分应严格按照设定比例添加，其中，在设定比例下的锰渣粉不仅优化了体系颗粒粒径组成，还最大程度的发挥了锰渣粉的化学效应，强化了体系物相构成，进而增加了水泥石基体的强度。
作为一项优选的方案，所述的一种锰渣基超高性能复合胶凝材料由以下质量百分比组分组成：水泥60～63％，电解锰渣粉11～13％，硅灰18％～22％，石灰石粉3～4％，硫酸钙晶须2～4％。
作为一项优选的方案，所述水泥为强度等级≥42.5的硅酸盐水泥。
作为一项优选的方案，所述电解锰渣粉的平均粒径为10～15μm，其中SO3≤20％、烧失量≤5％。电解锰渣中烧失量过大，会严重影响材料的整体强度，SO3过多则证明电解锰渣粉在说酸处理中硫酸根离子没有去除，造成材料体系的酸性过大，进而影响体系性能。
作为一项优选的方案，所述硅灰的平均粒径为0.5～2μm，其中SiO2的含量≥90％。
作为一项优选的方案，所述石灰石的平均粒径为3～5μm，CaCO3含量≥95％，含水率≤2％。
作为一项优选的方案，所述硫酸钙晶须的平均直径为3～5μm，平均长度为50～200μm，CaSO4含量≥98％。
本发明还提供了一种大流态低碳超高性能混凝土材料，包含所述的锰渣基超高性能复合胶凝材料。
作为一项优选的方案，所述大流态低碳超高性能混凝土材料包括以下质量百分比组分：锰渣基超高性能复合胶凝材料41～46％，骨料45～50％，增强纤维6.4～9.4％，外加剂1.1～1.7％。胶凝材料是制备大流态低碳超高性能混凝土的关键，利用本发明所提供的胶凝材料，可以大幅度降超高性能混凝土当中的水泥含量，再利用骨料、增强纤维和外加剂的协同作用，赋予超高性能混凝土良好的流动性、韧性和优异的力学性能，从而实现超高性能混凝土从生产到使用的全周期碳排放的降低。
作为一项优选的方案，所述骨料为由粗粒径、中粒径和细粒径组成的级配石英砂，其中粗粒径、中粒径和细粒径的质量比为46～54：19～21：27～33。采用级配石英砂可以为混凝土提供优良的密实骨架体系，使得胶凝材料浆体在填充骨架空隙之外，还有足够数量包裹骨料表面，形成更好的强度。
作为一项优选的方案，所述粗粒径的粒径范围为20～30目，中粒径的粒径范围为60～80目，细粒径的粒径范围为100～120目。
作为一项优选的方案，所述增强纤维为包括直径为0.1～0.2mm，长度分别为5～6mm、8～10mm和13～15mm的镀铜钢纤维。
作为一项优选的方案，所述增强纤维中长度为5～6mm、8～10mm和13～15mm的镀铜钢纤维的质量比为1～2:3～3.5:4.5～6。由于较长纤维掺入可有效提升混凝土的韧性，但会降低混凝土材料的流动性，而采用较短纤维则对流动性的影响不大。因此，采用级配纤维，尤其在掺量较大时，既能充分发挥纤维的桥联各级裂缝起到阻裂增强作用，也能保证混凝土具有较好的流动性。
作为一项优选的方案，所述外加剂为减水剂和/或消泡剂。
作为一项优选的方案，所述减水剂为聚羧酸酯、萘磺酸盐和磺化三聚氰胺甲醛树脂中的至少一种。
作为一项优选的方案，所述消泡剂为聚硅氧烷和/或甲基硅油。
减水剂的添加可以有效提高混凝土的流动性，而消泡剂则可以降低体系的气泡含量，提高密实性，增加强度。在本发明中所采用的减水剂和消泡剂均来自于巴斯夫(中国)有限公司上海分公司。
作为一项优选的方案，所述大流态低碳超高性能混凝土材料的制备方法为：将复合胶凝材料、骨料、纤维和化学外加剂用水拌合后，经振捣成型和养护硬化，即得。
作为一项优选的方案，所述大流态低碳超高性能混凝土材料的具体制备方法为：将绿色超高性能混凝土材料的各原材料按照配比称量好，将石英砂、水泥、辅助胶凝组分、增强组分、消泡剂等干料投入强制式搅拌机中，预拌，然后加入水、减水剂等液态组分，继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将混杂钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的工作性(坍落扩展度)，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于(18～22)℃室内静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护。
本发明的主要作用机理为：本发明针对超高性能混凝土对于超高强度的性能要求，运用材料学原理，从发明制备低碳超高强高性能胶凝材料体系和选用骨料、纤维体系两方面来实现低碳大流态超高强度混凝土的制备。利用锰渣固废的组成特点以及水泥水化后的碱性环境，通过补钙(石灰石粉)、强化化学反应(微纳硅灰)和协同性好的微晶增强(硫酸钙晶须)原理，考虑各颗粒微粉的级配密实效应，强化各组分间的物理、化学协同作用，从而实现低碳超高性能胶凝体系以及制备出低碳超高性能混凝土。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
1)本发明提供的技术方案通过掺用电解锰渣、硅灰等固废材料，不仅有效降低了水泥的用量，还大量消耗了固废材料，有效解决了固废材料的堆积问题，从原料上减少了碳排放，达到了“变废为宝”的目的。
2)本发明创新利用电解锰渣特性及其与水泥体系的协同效应，制备具有超高性能的水泥基材料，显著提升了工程结构的服役性能和服役寿命，极大地促进了水泥基材料绿色低碳效发展。
3)本发明提供的技术方案采用了级配石英砂骨料和多级镀铜钢纤维，利用两者的协同作用，大幅度提升超高性能混凝土的力学强度。
4)本发明提供的技术方案采用特定比例下的高性能流变改性剂，大幅度提高超高性能混凝土的流变性，降低混凝土在施工过程中的碳排放，有效改善施工质量。
附图说明
图1为实施例2所制备绿色超高性能混凝土拌合物的坍落扩展试验照片。
图2为实施例2所制备混凝土的抗压实验及破坏形态照片。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求保护的范围
在本发明实施例和对比例中原材料的选择如下：
水泥为P.O 42.5的普通硅酸盐水泥，电解锰渣粉的平均粒径为～12μm，其中SO3≤20％、烧失量≤5％，硅灰中二氧化硅含量不低于90％，平均粒径为～0.6μm，石灰石粉中CaCO3含量≥95％，含水率≤2％，颗粒平均粒径8μm，增强组分硫酸钙晶须，CaSO4含量≥98％，平均直径为5μm，平均长度为100μm。
所述减水剂为聚羧酸系高效减水剂，减水率为32％。
所述消泡剂为非离子型有机硅类消泡剂，液体，含固量为60％
所述砂子均为石英砂，3种颗粒，粗颗粒粒径在20-30目之间，中颗粒粒径在40-60目之间，细颗粒粒径在100-120目之间。粗中细3种颗粒质量混合比例为：5:2:3
所述钢纤维直径为0.20mm，长度分别为13mm、8mm以及5mm的镀铜钢纤维，其质量组合比例为6:3:1。
所述的水将计算减水剂中所包含的水。
实施例1
将650kg水泥、320kg辅助胶凝组分、30kg增强组分、4kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入160kg水和34kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为530mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为160MPa，抗折强度≥25MPa。
实施例2
将600kg水泥、370kg辅助胶凝组分、30kg增强组分、4kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入160kg水和34kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为560mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为169MPa，抗折强度≥27MPa。
实施例3
将630kg水泥、340kg辅助胶凝组分、30kg增强组分、4kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入160kg水和34kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为550mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为164MPa，抗折强度≥25.6MPa。
实施例4
将630kg水泥、350kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入160kg水和34kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为590mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为159MPa，抗折强度≥25.2MPa。
实施例5
将630kg水泥、330kg辅助胶凝组分、40kg增强组分、4kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入160kg水和34kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为530mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为175MPa，抗折强度≥28.9MPa。
实施例6
将630kg水泥、400kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4.2kg消泡剂和1100kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入166kg水和35kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为580mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为176MPa，抗折强度≥30.1MPa。
实施例7
将660kg水泥、407kg辅助胶凝组分、33kg增强组分、4.4kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入172kg水和37kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为620mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为179MPa，抗折强度≥30.9MPa。
实施例8
将630kg水泥、400kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4.2kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入160kg水和39kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为510mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为181MPa，抗折强度≥32MPa。
实施例9
将630kg水泥、400kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4.2kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入175kg水和35kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为650mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为163MPa，抗折强度≥26.7MPa。
实施例10
将630kg水泥、400kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4.2kg消泡剂和1100kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入165kg水和35kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为600mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为166MPa，抗折强度≥26.5MPa。
实施例11
将630kg水泥、400kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4.2kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入165kg水和36kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为560mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为170MPa，抗折强度≥29MPa。
实施例12
将630kg水泥、400kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4.2kg消泡剂和1200kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入165kg水和36kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将160kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为545mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为165MPa，抗折强度≥27MPa。
实施例13
将630kg水泥、400kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4.2kg消泡剂和1150kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入165kg水和36kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将160kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为610mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为158MPa，抗折强度≥26MPa。
实施例14
将630kg水泥、400kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4.2kg消泡剂和1130kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入165kg水和38kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将180kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为550mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为180MPa，抗折强度≥31MPa。
实施例15
将630kg水泥、400kg辅助胶凝组分、20kg增强组分、4.2kg消泡剂和1110kg石英砂投入强制式搅拌机中预拌，然后加入165kg水和38kg减水剂继续搅拌，待拌合物成为具有一定流动性的砂浆后，将220kg镀铜钢纤维均匀加入，继续搅拌，拌合物出机，检验拌合物的坍落扩展度为510mm，将超高性能混凝土的拌和物成型(100mm×100mm×100mm立方体)试件(用于测试抗压强度)，薄膜覆盖成型面，将试件置于室内常温静停养护，然后拆模，再置于标准养护室中养护，养护结束后经测试90d抗压强度为189MPa，抗折强度≥32.6MPa。
各实施例中配比组成及拌合物坍落扩展度、抗压强度测试结果如表1所示。
表1实施例超高性能混凝土配合比及坍落度扩展度、抗压强度结果
Figure BDA0003575662540000091
Figure BDA0003575662540000101
由表1中的结果可知，本发明的大流态低碳超高性能混凝土在较低减水剂掺量下即可达到良好的流动性，其坍落扩展度基本可达500～600mm之间，所测5个系列(胶凝材料用量、增强组分用量、拌合用水量、纤维掺量、砂子用量)15组超高性能混凝土90d抗压强度结果基本都在160MPa以上，具有良好的力学强度。从测试结果可以看到，胶凝材料用量、增强组分的用量、用水量、纤维掺量对超高性能混凝土的流动性和力学强度有较大影响。本发明超高性能混凝土组成材料范围内的力学性能均较好，同时其掺用了较多非传统工业废渣作为辅助胶凝组分，低碳环保，具有明显的性价比优势。

Claims (8)

1.一种锰渣基超高性能复合胶凝材料，其特征在于：包括以下组分：水泥、辅助胶凝材料和增强组分；所述辅助胶凝材料包括电解锰渣粉、硅灰和石灰石粉；所述增强组分为硫酸钙晶须；所述胶凝材料包括以下质量百分比组分：水泥 60~65%，电解锰渣粉11~15%，硅灰16~24%，石灰石粉3~5%，硫酸钙晶须 2~5%；所述水泥为强度等级≥42.5的硅酸盐水泥；
所述电解锰渣粉的平均粒径为10~15μm，其中，SO3≤20%、烧失量≤5%；
所述硅灰的平均粒径为0.5~2μm，其中，SiO2的含量≥90%；
所述石灰石粉的平均粒径为3~5μm，CaCO3含量≥95%，含水率≤2%；
所述硫酸钙晶须的平均直径为3~5μm，平均长度为50~200μm，CaSO4含量≥98%。
2.根据权利 要求1所述的一种锰渣基超高性能复合胶凝材料，其特征在于：由以下质量百分比组分组成：水泥60~63%，电解锰渣粉11~13%，硅灰18%~22%，石灰石粉3~4%，硫酸钙晶须2~4%。
3.一种大流态低碳超高性能混凝土材料，其特征在于：包含权利要求1或2所述的锰渣基超高性能复合胶凝材料。
4.根据权利要求3所述的一种大流态低碳超高性能混凝土材料，其特征在于：包括以下质量百分比组分：锰渣基超高性能复合胶凝材料 41~46%，骨料 45~50%，增强纤维6.4~9.4%，外加剂 1.1~1.7%。
5.根据权利要求4所述的一种大流态低碳超高性能混凝土材料，其特征在于：所述骨料为由粗粒径、中粒径和细粒径组成的级配石英砂，其中，粗粒径、中粒径和细粒径的质量比为46~54：19~21：27~33。
6.根据权利要求5所述的一种大流态低碳超高性能混凝土材料，其特征在于：所述粗粒径的粒径范围为20~30目，中粒径的粒径范围为60~80目，细粒的径粒径范围为100~120目。
7.根据权利要求4所述的一种大流态低碳超高性能混凝土材料，其特征在于：所述增强纤维为直径为0.1~0.2mm，长度分别为5~6mm、8~10mm和13~15mm的镀铜钢纤维。
8.根据权利要求4所述的一种大流态低碳超高性能混凝土材料，其特征在于：所述外加剂为减水剂和/或消泡剂；所述减水剂为聚羧酸酯和磺化三聚氰胺甲醛树脂中的至少一种；所述消泡剂为聚硅氧烷和/或甲基硅油。
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