[发明专利]混凝土新型外掺料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含特殊用途的添加剂，特别是涉及一种用于混凝土的外掺料。

背景技术

现行混凝土外掺料主要以硅砂粉、矿粉、硅灰、粉煤灰、免蒸压粉材等活性材料替代部分水泥使用，其主要成分为二氧化硅、二氧化铝。通过替代水泥的10％至35％，以提高混凝土的早期强度，使产品达到提前投入使用，从而加速产品的养护周期。但在实际使用中使用者主要注重经济效益，从外掺料使用后的整体效益考虑和验证不多。在应用过程中，各生产企业对材料的应用量控制随意，且不注重最终产品的适用性能，因此造成各企业对外掺料的应用褒贬不一、应用也都不一致。另外，现行混凝土外掺料的性能也比较单一，很难做到行业能通用。比如：预拌混凝土中主要以粉煤灰代替为主，以提高泵送性能、预制构件主要以矿粉、硅灰等为主，以提高早期强度。如若能有一种外掺料能兼顾预拌混凝土的泵送性和预制构件的早期强度，那将是一种几乎完美的外掺料。

现行高强混凝土预制构件生产，在工艺上一般要求采用高压蒸汽养护达到或者采用28天常温高湿度养护达到。其需要的硬性条件是生产企业在建厂时需要自建蒸汽锅炉或从电厂购买蒸汽。自国家环保十二五、重点区域大气污染防治规划以来，逐渐限制了厂区燃煤锅炉的使用，取而代之的天然气锅炉或购买电厂蒸汽。

以上情况对于产品生产工艺中的常压养护基本能满足，但在高压养护时，会受到电厂或蒸汽成本的限制，从而影响公司产品质量的稳定性。自2012年以来行业内(如：减水剂厂家、矿粉供应厂家等)，部分人士开始研发免蒸压外掺料，使其蒸养混凝土能在常压养护阶段既能达到高压养护的强度和性能。但主要研发方向为，以多组分材料相互互补混合再增加矿粉强度早期激活的方式生产。而从混凝土包裹性和细粉料填充加激活方式，没有大量研发和试验。

虽然部分公司在此领域内做出了一些可适用的产品，但存在产品单价高、适用性有限、使用时波动较大，此类产品因在市场上单一性和针对性，相对较为金贵，推广较为缓慢，只有部分企业愿意尝试性使用。当水泥单价调整大时，即会放弃使用或另寻它径，同时也影响了此类企业研发投入，致使此类产品停滞不前，以维护稳固现有用户为主。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用性强、成本低的混凝土新型外掺料及其制备方法和应用，本发明的外掺料蒸养时间短、砼强度提高快。

本发明涉及一种混凝土新型外掺料，所述外掺料按照质量份数包括：150份矿粉、40份粉煤灰和10份石膏。

优选地，所述外掺料按照质量份数还包括5份硅粉或者100份矿粉。

上述技术方案采用高硅矿物和强度激活料按比例进行搭配混合，从而实现调节混凝土强度和性能的作用。

本发明还涉及一种混凝土新型外掺料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

取50份矿粉、40份粉煤灰和10份石膏，用球磨机研磨成比表面积为480m²/kg或以上的细料，所述细料即为本发明的混凝土新型外掺料；

所述份数均为质量份数。

优选地，所述方法还包括以下步骤：将细料与100份矿粉混合均匀，所得混合物1即为本发明的混凝土新型外掺料；

或者将细料与5份硅粉混合均匀，所得混合物2即为本发明的混凝土新型外掺料；

所述份数均为质量份数。

本发明还涉及一种混凝土新型外掺料的应用，所述外掺料用于调节混凝土的强度和性能，所述混凝土中外掺料与水泥的质量比为20-35:65～80。

本发明混凝土新型外掺料及其制备方法和应用与现有技术不同之处在于：

1.本发明制得的产品可以根据混凝土具体要求做不同应用性研究，改善混凝土的性能(如：免蒸压性、早强性、高泵送性、自流平混凝土等)。

2.本发明制得的产品在适用上更具广泛性(现行外掺料单一性和针对性较强)，不仅适用于蒸养混凝土，并可缩减蒸养时间，提高模具的周转(如：预制构件管桩生产，现行的蒸养时间为5.5小时至7.5小时，使用本产品可缩减蒸养时间1.5小时至3.0小时)；而且可采用低标号水泥配置高强度混凝土。(相比普通矿粉和其它混合材料，在混凝土中使用的抗掺性和适应性好，并且可采用P.O42.5标号水泥即可获得C80级以上的强度。)

3.本发明制得的产品掺入混凝土中使混凝土砼强度提高快(超细粉料因是高硅材料磨细而成活性高，在混凝土中可快速水化反应生成强度)。

4.发明制得的产品在改善混凝土性能的基础上可一定比例的降低产品的经济成本(如：可节省管桩高压养护的蒸汽费用等)。