[发明专利]一种火山渣矿物掺合料

说明书

本发明涉及一种火山渣矿物掺合料，属于绿色混凝土技术领域，包括以下重量份数的组分：磨细火山渣70‑90份，改性超细粉体材料9‑30份，活性激发剂0.5‑1份，磨细火山渣为先将质量分数70％的晒干火山渣采用粉磨设备磨细至比表面积大于300m²/kg，然后加入质量分数29％的晒干火山渣和质量分数1％的三乙醇胺，混磨至比表面积大于400m²/kg。本发明可以改善普通磨细火山渣粒形不规则，颗粒级配较差，流动度比较小，活性不高以及配制混凝土密实性不良的问题，实现地域性天然材料火山渣的资源化应用。

技术领域

本发明属于绿色高性能混凝土技术领域，具体涉及一种火山渣矿物掺合料。

背景技术

随着国内土木、水利、交通等基础设施建设的推进，作为最大宗的土木工程材料混凝土用量全球达到50亿立方米，在混凝土中加入粉煤灰、矿渣粉、硅灰等矿物掺合料能够改善混凝土的和易性、延缓水化放热速度、减少混凝土开裂、提高混凝土耐久性，是实现混凝土高性能化的关键技术之一。然而有些国家或者地区由于工业发达，缺乏传统矿物掺合料，如果坚持采用传统矿物掺合料则需要远距离运输，成本高，时间不可控，急需寻找替代性的材料。

天然火山灰质材料是指火山喷发的大量熔岩及碎屑、粉尘沉积在地表面或水中形成松散或轻度胶结的物质，包括的范围较广，包括火山灰、浮石、沸石岩、玄武岩、安山岩、凝灰岩、硅藻土等。这些天然火山灰质材料用于混凝土作为掺合料，具有与粉煤灰、烧粘土、烧页岩等人工火山灰质材料类似的作用，可以作为矿物掺合料使用。火山渣是天然火山灰质材料应用较为广泛的一种，如果粉磨直接作为矿物掺合料使用，由于粉磨加工会造成粉体颗粒表面较为粗糙，粒形较差，颗粒级配不良等问题，另外普通磨细火山渣需水量较大，流动度比小，活性相对较低，制备的混凝土密实性相对较差。

基于以上存在问题，本发明通过分级粉磨的方法加工火山渣，改善其颗粒表面较为粗糙，粒形较差，颗粒级配不良的问题，通过添加超细粉体材料提高火山渣流动度比和活性，采用化学激发的技术措施进一步提高火山渣活性，同时改善火山渣混凝土密实性。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种火山渣矿物掺合料，可以改善普通磨细火山渣粒形不规则，颗粒级配较差，流动度比较小，活性不高以及配制混凝土密实性不良的问题，实现地域性天然材料火山渣的资源化应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种火山渣矿物掺合料，其包括以下重量份数的组分：磨细火山渣70-90份，改性超细粉体材料9-30份，活性激发剂0.5-1份；

所述的磨细火山渣通过以下方法粉磨而成：

先将质量分数70％的晒干火山渣采用粉磨设备磨细至比表面积大于300m²/kg，然后加入质量分数29％的晒干火山渣和质量分数1％的三乙醇胺，混磨至比表面积大于400m²/kg；

所述改性超细粉体材料通过以下方法进行改性处理：

将70重量份的粉煤灰、29重量份的矿渣粉和1重量份的添加剂放入球磨机，混磨至比表面积大于1000m²/kg，即得改性超细粉煤灰；所述添加剂由65重量份的甲基丙烯酸和聚醚的缩聚物和35重量份的聚醚醇胺组成。

所述甲基丙烯酸和聚醚的缩聚物的分子量具体可为2000-2500，购自辽宁科隆精细化工有限公司。

作为优选，所述的磨细火山渣中氧化硅、氧化铝和三氧化二铁的质量含量百分数之和大于72％。

作为优选，所述的活性激发剂为40重量份的明矾石、35重量份的二水石膏和25重量份的元明粉组成，优选用量0.6-0.8重量份。

作为优选，所述的粉磨设备为球磨机。