[发明专利]一种改性白云石粉基矿物掺合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性白云石粉基矿物掺合料，由白云石粉、矿粉、粉煤灰和膨润土混合均匀制成，各原料所占重量份数为：白云石粉50～60份，矿粉15～20份，粉煤灰15～20份，膨润土5～10份。此外，本发明还公开了所述的掺合料的制备方法。本发明能够将白云石粉作为混凝土矿物掺合料使用，且可以明显提高水泥混凝土的工作性能，改善泌水，保证强度和耐久性能，降低成本，具有显著经济和社会效益。

技术领域

本发明属于混凝土领域，具体涉及一种改性白云石粉基矿物掺合料、制备方法。

背景技术

目前，我国混凝土工程发展迅速，矿物掺合料需求量急剧增加，由于地理和资源分布等条件的制约，粉煤灰、矿粉等常用的矿物掺合料日渐紧缺，来源于骨料破碎和石材加工等的废弃石粉具有来源广泛，价格低廉等优点，如作为混凝土矿物掺合料使用符合国家绿色化混凝土的要求，同时具有巨大的社会经济效益。

白云石是我国储量较为丰富的矿产资源，每年白云石开采量超过千万吨，应用开采过程产生的废弃白云石粉作为混凝土矿物掺合料具有易于获取、资源丰富、能耗较低且经济实用等优点，具有广阔的研究应用前景。

有研究指出，白云石粉作为矿物掺合料能够改善水泥基材料的性能，如在一定程度上能弥补混凝土的体积收缩，提高混凝土的流动性，改善混凝土工作性能；白云石粉在水泥胶凝体系中可以起到微集料填充作用，对微观结构有一定优化作用。但是，白云石粉在水泥基材料中水化活性效应有限，对水泥混凝土的强度不利，且其掺量越高，混凝土强度下降越显著。

综上，白云石粉作为混凝土矿物掺合料的研究和应用较少，为了能将白云石粉应用于混凝土中，有必要提出一种改性白云石粉基矿物掺合料，不仅能将白云石粉作为混凝土矿物掺合料使用，还能保证混凝土的工作、力学和耐久性能。

发明内容

为解决白云石掺量较高容易造成混凝土流动度差、强度下降等问题，本发明提供了一种改性白云石粉基矿物掺合料(本发明也简称为掺合料)；从而能够使用废弃的白云石粉，降低混凝土的配制成本，保证掺白云石粉混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能。

本发明的另一目的是提供改性白云石粉基矿物掺合料的简单制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种改性白云石粉基矿物掺合料，按质量份计，包括50～60份的白云石粉、15～20份的矿粉、15～20份的粉煤灰和5～10份的膨润土。

本发明中，通过所述的物料以及配比，能协同提升各成分的有益效果，还可解决白云石粉的高掺量带来的负面效果。本发明中，在所述的高白云石粉掺量下，通过所述的各组分的重量比的协同，有助于提升水泥混凝土的强度、抗干缩、抗氯离子渗透和耐久性等性能；有效解决了白云石粉对混凝土性能的不利影响。本发明中，配制的改性白云石粉基矿物掺合料可以将废弃的白云石粉作为混凝土矿物掺合料使用，充分利用废弃材料，降低混凝土的造价。

优选的方案中，所述白云石粉的勃氏比表面积为350～400m²/kg。

优选的方案中，所述白云石粉中CaCO₃·MgCO₃的质量百分含量不低于75％。

优选的方案中，使用粉煤灰为I级粉煤灰。

优选的方案中，所述粉煤灰符合规范GB/T 1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的规定。

优选的方案中，所述矿粉为S95级矿粉。

优选的方案中，所述矿粉符合规范GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》。

优选的方案中，所述膨润土为钠基膨润土。

优选的方案中，所述膨润土的Na₂O含量不低于2％。