[发明专利]一种混凝土用低碳胶凝材料助剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种混凝土用低碳胶凝材料助剂及制备方法。由如下重量份数的原料制成：复合矿渣粉80‑120份、复合胶凝剂100‑250份、减水剂10‑30份、激发剂6‑18份、增强剂5‑20份、粘接剂10‑30份、稳定剂10‑30份。本发明的助剂中铜尾矿粉和镍尾矿粉的组合使用，能显著增强以天然砂为集料制备的混凝土的力学性能，且协同增效；以硫酸亚铁和聚乙酸乙烯酯作为复合胶凝剂，改善了混凝土浆料的坍落度，且协同增效。

技术领域

本发明属于建筑材料助剂技术领域，具体涉及一种混凝土用低碳胶凝材料助剂及制备方法。

背景技术

混凝土是指由将胶结成整体的，一般采用作胶凝材料，砂、石作集料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得。全球气候变化显著使得温室气体的排放特别是碳排放成为广泛关注的焦点，水泥工业是支撑社会和经济发展的重要基础原材料工业，同时又是高能耗高碳排放的行业。每生产1吨水泥的综合能耗约为113.5kgce，排放约0.8吨CO₂，占全国工业碳排放的1/5，水泥工业在可持续发展和低碳经济中将面临巨大的挑战和压力。

水泥生产CO₂排放的阶段分为原料处理、生料制备、燃料预处理、烧成系统、水泥粉磨、余热利用和辅助生产，提高替代原燃料的利用、煤的高效燃烧技术及装备、新型干法水泥生产线优化、高效节能粉磨工艺及装备等技术手段使得进一步降低CO₂排放的空间变得很小。在不降低混凝土性能的条件下，尽量减少水泥凝胶的用量，是一种降低CO₂排放的新思路。

在混凝土的制备过程中，水泥一般占总干料质量的50％左右，通过外加剂可降低使用量至30％，再低就会显著降低混凝土的品质，混凝土制备过程中所使用的集料一般为天然砂，天然砂沙粒的大小不一，且不同来源的天然砂沙粒大小往往差异较大，显著影响制备的混凝土的力学性能，需要配比不同的助剂进行优化改性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土用低碳胶凝材料助剂及制备方法。

一种混凝土用低碳胶凝材料助剂，由如下重量份数的原料制成：复合矿渣粉80-120份、复合胶凝剂100-250份、减水剂10-30份、激发剂6-18份、增强剂5-20份、粘接剂10-30份、稳定剂10-30份。

所述复合矿渣粉为铜尾矿粉和镍尾矿粉按照质量比3：1混合的混合矿渣。

所述复合胶凝剂为硫酸亚铁和聚乙酸乙烯酯按照质量比3：1混合的混合物。

所述减水剂为聚乙二醇、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚羧酸减水剂中的一种或几种。

所述激发剂为水玻璃、硫酸铝、偏硅酸钠中的一种或几种。

所述增强剂为钒渣、硅藻土、白炭黑、硅酸钙晶须、玄武岩纤维中的一种或几种。

所述粘接剂为环氧树脂、羧甲基纤维素钠、阿拉伯胶、聚丙烯腈、丁苯橡胶、聚丙烯酰胺中的一种或几种。

所述稳定剂为油酸、三乙醇胺、温轮胶、、蒙脱石中的一种或几种。

所述混凝土用低碳胶凝材料助剂的制备方法，按照重量份数，取复合矿渣粉80-120份、复合胶凝剂100-250份、减水剂10-30份、激发剂6-18份、增强剂5-20份、粘接剂10-30份、稳定剂10-30份，放入搅拌机中在600-1200rpm条件下搅拌30-60min，制成。

所述混凝土用低碳胶凝材料助剂在制备低水泥用量的混凝土中的应用，所述低水泥用量的混凝土中水泥的用量为固体料质量的15-30％。

本发明的有益效果：本发明的助剂中铜尾矿粉和镍尾矿粉的组合使用，能显著增强以天然砂为集料制备的混凝土的力学性能，且协同增效；以硫酸亚铁和聚乙酸乙烯酯作为复合胶凝剂，改善了混凝土浆料的坍落度，且协同增效。