[发明专利]掺多尺度粒径CaCO3

说明书

本发明公开了一种掺多尺度粒径CaCO₃的高性能混凝土浆状掺合料，解决了现有高性能混凝土成本高、未水化水泥颗粒大量存在的问题，提高其工作性能。所述浆状掺合料中浆状掺合料干重比为:纳微石灰石1％‑5％、石灰石粉5％‑20％、超细矿渣50％‑80％、复合激发剂5％‑40％、减水剂1‰‑3‰，合计100％，各组分加水后湿磨，再混匀后得到浆状掺合料；其中，控制湿磨后各组分满足以下级配要求：纳微石灰石由中值粒径2μm‑1μm和中值径低于0.3μm两种粒度范围组成；超细矿渣中值径为4μm‑8μm；复合激发剂和石灰石粉的中值粒径为9‑13μm。本发明成分简单、生产成本低，充分利用矿渣、生产的浆料具有高流动性和分散性好、无收缩、微膨胀和早强。

技术领域

本发明涉及一种混凝土掺合料，具体的说是一种掺多尺度粒径 CaCO₃的高性能混凝土浆状掺合料。

背景技术

超高性能混凝土(ultra-high performance concrete，UHPC) 是一种新型的水泥基工程材料，具有超高的力学性能及良好的耐久性能。UHPC的应用前景非常广泛，不仅可以应用于一些新型特殊的工程构件中，而且可以作为一种修复材料，对基础工程进行维护与加固。虽然UHPC的应用潜力非常巨大，但是由于受到多种因素的限制，其在实际工程中的应用尚未大规模普及，其中UHPC超高的生产成本是最主要的原因之一。传统UHPC配合比中含有大量的水泥、硅灰、减水剂和钢纤维等组分，水泥含量通常为1100～1300kg/m³，硅灰含量为200～ 350kg/m³。如此大掺量的水泥和硅灰不仅增加了UHPC的生产成本，还显著增加了CO₂排放量，不利于可持续发展。由于UHPC的水胶比非常低，因此水泥的水化程度仅为30％～40％，硅灰的反应程度也仅在30％左右，这意味着混凝土内还含有大量未水化的水泥熟料和未反应的硅灰颗粒，这些价格昂贵的颗粒在UHPC中仅仅作为一种填充材料，极大地浪费了资源。因此，从经济和环保的角度，有必要降低传统UHPC 配合比中水泥和硅灰的用量，制备低成本的生态型UHPC。

CN101386478公开了一种矿渣硫酸盐水泥及其制备方法。矿渣硫酸盐水泥，它由矿渣、石膏、石灰石和外加剂原料混合而成，各原料所占质量百分数为：矿渣20％～75％，石膏20％～70％，石灰石0.01％～40％，外加剂0.01％～10％。所述的外加剂为：硅酸盐水泥熟料、石灰、钢渣、氢氧化钙、强碱、强碱盐中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。

CN1322690公开了一种高性能混凝土掺合料，该掺合料以石灰石为主要原料，复合少量石膏及矿渣，经粉磨加工，制得粉末状物料。该物料由于石灰石掺量较多，故活性不强，用作矿物掺合料时用量少。

上述胶凝材料或存在石灰石含量偏高导致后期抗压强度不高现象，或存在由于材料的配料问题导致其施工凝固后存在收缩的情况，从而导致混凝土在凝固后，结构强度不够高，所以配料存在改进的空间。

发明内容

本发明的目是为了解决上述技术问题，提供一种成分简单、生产成本低，充分利用矿渣、生产的浆料具有高流动性和分散性好、无收缩、微膨胀和早强的掺多尺度粒径CaCO₃的高性能混凝土浆状掺合料。

技术方案所述浆状掺合料干重比为:纳微石灰石1％-5％、石灰石粉5％-20％、超细矿渣50％-80％、复合激发剂5％-40％、减水剂1‰-3 ‰，合计100％，各组分加水后湿磨，再混匀后得到浆状掺合料；其中，控制湿磨后各组分满足以下级配要求：纳微石灰石由中值粒径2 μm-1μm和中值径低于0.3μm两种粒度范围组成；超细矿渣中值径为4μm-8μm；复合激发剂和石灰石粉的中值粒径为9-13μm。

所述纳微石灰石由中值粒径2μm-0.3μm和中值径低于0.3μm两种粒度范围组成，两者质量比为3-1：1。

所述复合激发剂包括电解锰渣和电石渣。