[发明专利]低碳高性能混凝土辅助胶凝材料

说明书

技术领域

本发明涉及国际专利分类C04B建筑混凝土材料技术，尤其是低碳高性能混凝土辅助胶凝材料。 

背景技术

现有技术中，砼是由骨料、水泥石结构和骨料与水泥石界面过度区三个相组成，后两相属微结构，根据微结构性能关系，水泥石、水泥石与骨料界面过渡区的两个微结构的改进是影响决定砼性能的关键。 

硅酸盐水泥水化后形成的水泥石主要由水化产物水化硅酸钙[CSH]、氢氧化钙、未水化的水泥颗粒内核、水化铝酸钙、水化铁酸钙、钙矾石等组成。水化产物中以呈团簇状的水化硅酸钙和呈六方板块的氢氧化钙居多，未水化的胶凝材料颗粒也较为广泛的分布在水泥石中。其中，粘结强度高的水化硅酸钙分布广泛、均匀，而未水化的胶凝材料颗粒则“包裹”在这些水化硅酸钙中，在骨料和水化产物结合的界面上则大量富集着氢氧化钙。因此可以认为，水泥石的特点是以水化硅酸钙为主要粘结成分，未水化的胶凝材料颗粒散布其中，氢氧化钙则富集于骨料颗粒表面。所以，混凝土的各项性能实际上取决于上述两个微观结构的优劣，而不是通常认为的水泥用量的多少和水泥标号、品种等因素。 

最新研究表明，微观孔结构也是最终决定水泥石结构和影响混凝土性能的关键性因素之一，即由孔径、开口与闭口决定的孔结构是水泥石中重要组成部分，根据“孔级配”理论，以水泥石孔的不同作用对孔进行了分类，孔分为4类：即无害孔，孔径＜20nm；少害孔，孔径20～100nm；有害孔，孔径100～200nm；多害孔，孔径＞200nm，减少多害孔、有害孔，增加少害孔、无害孔，就必须提高水泥石的密实度。 

为了降低成本、提高质量、保护环境、节约水泥，在混凝土、人造石、砂浆等水泥和水泥制品的生产中，部分技术利用粉煤灰、矿渣、钢渣、磷渣等工业废渣作为水泥混合材料，相关比较接近的专利申请已有多篇公开： 

中国专利申请号201110390013一种低热复合胶凝材料：原料以重量份数配制，由20-50份水泥、40-70份粉煤灰、5-25份偏高岭土、0-8份激发剂组成；制 备：将上述料剂依次置于混料机中，在常温、常压下，以60-120转/分钟的速度，搅拌5-15分钟，即得胶凝材料；应用步骤：原料以重量份数配制，由88-97份胶凝材料、3-12份膨胀剂、1.0-1.5份减水剂、24-32份自来水组成：将上述料剂依次置于水泥净浆搅拌机中，按国家建材行业标准JC/T729-2005规定的速度和程序进行拌合：以140±5转/分钟自转和62±5转/分钟公转的速度，慢速搅拌120±3秒，停拌15±1秒，再以285±10转/分钟自转和125±10转/分钟公转的速度，快速搅拌120±3秒即成型。 

中国专利申请号200710027516一种环保型耐高温橡胶高强混凝土，它是由下述重量配比的原材料制成：水泥280～310kg，矿粉180～240kg，硅粉30～46kg，再生橡胶粉5～15kg，水110～125kg，砂700～740kg，石1060～1168kg；萘磺酸盐和塑化增强剂复合的30％浓度复合外加剂按上述水泥、矿粉、硅粉胶结料重量之和的3.5％～5.0％加入；研配成的混凝土流动性达230mm，28天抗压强度达100MPa，电通量介于283～304库仑，氯离子扩散深度0mm。 

再如，中国专利申请号201010246324高钙粉煤灰混凝土，其特征在于：它包括以下原料：拌和水、水泥、高钙粉煤灰、碎石、砂、减水剂，低钙粉煤灰和矿渣粉，其中所述拌和水为暂时硬水，其HCO3一的浓度＞300mg/L；所述每立方米混凝土中各组分的重量为：拌和水144～175kg、水泥224～480kg、高钙粉煤灰35～135kg、碎石1007～1120kg、砂671～804kg、减水剂1.7～9kg、低钙粉煤灰0～110kg、矿渣粉0～110kg。 

再如，中国专利申请号200910049642地质聚合物再生混凝土及其制备方法。地质聚合物再生混凝土以再生粗集料、再生细集料、粉煤灰、矿渣粉、水、硅酸钠、氢氧化钠、萘磺酸盐甲醛缩合物和蔗糖化钙为原料，以一定的配合比，采用专门的搅拌工艺制备而成。 

中国专利申请号92108232水泥及其制品的早强剂，由20～80％钙芒硝矿石，20～80％明矾矿石，重量百分比0～40％纸浆废渣组成，用于水泥或掺有20～60％粉煤灰、矿渣、钢渣、磷渣等工业废渣的水泥及其混凝土、人造石、砂浆等制品中。