[发明专利]包含链烷醇胺的粉煤灰提活剂及其应用

说明书

本发明涉及一种包含链烷醇胺的粉煤灰提活剂及其应用。所述粉煤灰提活剂可以显著激发粉煤灰活性，提升粉煤灰的强度活性指数并改善需水量比。通过加入所述粉煤灰提活剂，可以增加粉煤灰在水泥中的掺量，减少熟料用量，能够极大的节约成本，具有很好的经济效益和社会效益，市场推广前景良好。

技术领域

本发明涉及矿业生产技术领域，具体而言，本发明涉及一种包含链烷醇胺的粉煤灰提活剂及其应用。

背景技术

粉煤灰是从电厂煤粉炉烟道气体中收集的细小粉末，属铝硅酸盐玻璃质火山灰活性材料，其颗粒多呈球形，表面光滑，色灰或淡灰；平均粒径一般在8～20μm，比表面积可达300～600m²/kg。粉煤灰的主要化学成分为SiO₂:45％～60％、Al₂O₃:20％～30％、Fe₂O₃:5％～10％，此外还含有少量CaO、MgO和未燃炭。

粉煤灰可以改善混凝土拌合物的和易性、可泵性和抹面性，能够降低混凝土凝结硬化过程的水化热，而且能够提高硬化混凝土的密实度和强度，还可提高硬化混凝土的抗渗性、抗化学侵蚀性、抑制碱-基料反应等的耐久性。

但是，粉煤灰的活性很低，其水化活性低于高炉矿渣，原因在于粉煤灰中主要包含的硅铝玻璃相的化学活性低，因此粉煤灰通常需要用激发添加剂激活才能使活性表现出来。例如，在碱性条件下，粉煤灰中的SiO₂和Al₂O₃能够与水泥水化生成的Ca(OH)₂发生反应，生成不溶性的水化硅酸钙和水化铝酸钙。

CN101665338A报道了一种适用于粉煤灰的无氯型粉体水泥助磨剂，由链烷醇胺、多元醇、硫酸盐、醋酸盐、木质素磺酸盐、糖类有机物、烧石膏、尿素、无机载体材料组成，其可降低水泥成本，用粉煤灰替代部分熟料，在保持水泥强度不变的前提下，节约熟料用量10～15％，多用粉煤灰10～15％，同时不增加水泥标准稠度需求水量。CN102173633A报道了一种增强粉煤灰在水泥中活性的激发剂，由碳酸钠、硫酸钠和三乙醇胺组成，具有激发粉煤灰活性、提高粉煤灰掺量的效果。CN104876459A报道了一种粉煤灰活性激发剂，包括消石灰、氢氧化钠和硫酸钠，消石灰、氢氧化钠、硫酸钠三者复合的激发剂激发了粉煤灰的化学活性，有利于活性物溶出，从而可以提高粉煤灰的掺量。CN105330189A报道了一种粉煤灰激活剂，由元明粉、硫酸铝钾、三乙醇胺、葡萄糖酸钠、柠檬酸与硅粉组成，也能起到增强混凝土强度的作用。但是，上述激发剂仍存在提活效果不明显或者激发剂用量过多的问题，因此，仍有必要提供更多的粉煤灰提活剂。

发明内容

本发明提供了一种包含链烷醇胺的粉煤灰提活剂。本发明的粉煤灰提活剂能够提高粉煤灰活性，增加混凝土的强度，其中使用的链烷醇胺与其他组分配合，对于粉煤灰的提活增强至关重要。

在本发明的一个实施方案中，所述粉煤灰提活剂包含：45～64份的硫酸钙、8～20份的碳酸钾、10～25的硅酸钠和6～20份的式I的链烷醇胺，

其中，n为1～11的整数。

本发明的粉煤灰提活剂能显著激发粉煤灰的活性，加速粉煤灰的水化速率，并大幅度提高胶砂试样的强度。其中，碱性条件下，Ca²⁺与粉煤灰中的SiO₂和Al₂O₃能够反应生成不溶性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，在SO₄^2-存在时还可生成水化硫硅酸钙和硫铝酸钙，硅酸钠的存在促进了这一过程。此外，SO₄^2-还可与水泥中的C3A和C4AF反应生成钙矾石。同时，式I的链烷醇胺具有提活增强的作用，并且还提高了混凝土拌合物的流动性，减少加水量，保证了粉煤灰的需水量比指标。