[发明专利]一种基于超细重钙粉的低成本高性能胶凝材料

说明书

本发明公开了一种基于超细重钙粉的低成本高性能胶凝材料，按照重量份数计包括600‑900份水泥、100‑300份矿物掺合料和20‑200份超细重钙粉；水泥为标号在42.5以上的水泥，水泥的中位粒径D50在11‑20μm之间，矿物掺合料的中位粒径D50在4‑11μm之间，超细重钙粉的中位粒径D50在0.5‑4μm之间。本发明在加水和减水剂混合搅拌后，矿物掺合料对水泥进行一级填充，超细重钙粉对矿物掺合料进行二级填充，得到的浆体流动性好，塑性粘度大幅下降。同时，0.5‑4μm的超细重钙粉能作为浆体水化产物的晶核，加速水泥水化，从而提高了硬化浆体的强度。本发明采用来源广、成本低、质量稳定的超细重钙粉代替硅灰，与矿物掺合料、水泥一起形成小‑中‑大三元紧密堆积粉体体系，并依据最紧密堆积密度三相图，得到最紧密堆积的比例范围。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种基于超细重钙粉的低成本高性能胶凝材料。

背景技术

胶凝材料是指能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料，这类建筑材料主要有水泥，它的强度主要是在水的作用下产生的。水泥是最重要的建筑材料之一，用途广泛，品种繁多。建筑中工程中常用的是硅酸盐水泥和普通的硅酸盐水泥。

在水泥内添加各种掺合料是常见的做法。其中硅灰是常见的掺合料。

由于硅灰颗粒细小、比面积大、活性SiO2纯度高与强火山灰活性等物理化学特点，把硅灰作为掺合料加入混凝土中可改善混凝土性能，增强混凝土的强度。

硅灰是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。而在逸出的烟尘中，SiO2含量约占烟尘总量的90％。硅灰获得成本高，产量不稳定，产地少，运输困难，运输成本高，难以保证稳定供货，且硅灰质量易受到多种因素的影响，因此质量波动大。

另外，如中国专利号为201811173165.3，专利名称为：白色UHPC及其制备方法，公开了一种白色UHPC，包括有粉体材料、石英砂、高性能减水剂和水；所述粉体材料的重量份数为50-55份，由白水泥、超细重钙粉和白色玻璃微珠组成；所述白水泥、超细重钙粉和白色玻璃微珠的重量比为(35-40)：(9-12)：(5-6)。所述石英砂的重量份数为38-50份；所述高性能减水剂的重量占所述粉体材料重量的0.7-0.9％；所述水的重量占所述粉体材料重量的15-18％。在该专利中，白水泥为52.5级白水泥，D50为10μm-17μm；超细重钙粉的目数为1800-2200目，D50为4μm-7μm；超细重钙粉仅实现对水泥的一级填充，仍有进一步提高紧密堆积密度的空间。此外，由于超细重钙是惰性填料，无法与白水泥进行二次水化反应。

发明内容

针对现有技术存在胶凝材料中的硅灰获取成本高、质量不稳定、产量难以得到保证的问题，本发明的目的是提供一种基于超细重钙粉的低成本高性能胶凝材料，采用产地多，来源广、成本低、粒径可以通过超细粉磨和分选精确控制，质量稳定且可以工业化大量生产的超细重钙粉代替硅灰，与矿物掺合料、水泥一起形成小-中-大三元紧密堆积粉体体系，满足颗粒填充间隙要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于超细重钙粉的低成本高性能胶凝材料，其特征在于，按照重量份数计包括600-900份水泥、100-300份矿物掺合料和20-200份超细重钙粉，水泥为标号在42.5以上的水泥，水泥的中位粒径D50在11-20μm之间，矿物掺合料的中位粒径D50在4-11μm之间，超细重钙粉的中位粒径D50在0.5-4μm之间；且在加水和减水剂混合后，矿物掺合料对水泥进行一级填充，超细重钙粉对矿物掺合料进行二级填充。

作为优选的技术方案，按照重量份数计包括750-850份水泥、150-250份矿物掺合料和50-150份超细重钙粉；水泥为标号在42.5以上的水泥，水泥的中位粒径D50在13-20μm之间，矿物掺合料的中位粒径D50在5-10μm之间，超细重钙粉的中位粒径D50在0.5-4μm之间。