[发明专利]一种提高混凝土耐磨性的改性超细矿渣微粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿渣微粉制备领域，尤其涉及一种提高混凝土耐磨性的改性超细矿渣微粉及其制备方法。

背景技术

目前,我国钢铁产量在3.5亿吨左右，以国内平均水平生产1吨生铁产生0.50吨矿渣计算，我国矿渣产量在1.75亿吨左右。因此,如何利用矿渣固体废弃物,是中国冶金工作者多年来一直研究的课题,也是发展循环经济、建设节约型社会和环境友好型社会应着重解决的一个现实问题。长期以来矿渣大多数是作为水泥混合材使用,与水泥熟料共同粉磨,矿渣的细度按比表面积衡量一般250m2/kg以下,这并没有使其潜在水硬活性得到充分发挥,从能源和资源角度看,可以说把矿渣用作传统水泥的掺合料是对一种宝贵资源的巨大浪费。把矿渣单独粉磨至一定细度后（一般在400m2/kg以上），再掺入到水泥和混凝土中，能显著的改善新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的耐久性。然而为了获得较大细度的矿粉，往往需要粉磨较长的时间，而这会增加能耗。与此同时随着粉磨时间的延长，物料比表面积逐渐增大，其比表面积能也增大，因而，微细颗粒相互聚集、结团的趋势增强。经过一段时间后，磨内会处于一个“粉磨团聚”的动态平衡过程，达到所谓的“粉磨极限”。在这种状态下，即使再延长粉磨时间，物料也难粉磨得更细，有时甚至使颗粒变粗。这种现象在普通粉磨时并不明显，但在高细粉磨和超细粉磨中间经常出现。采用立式磨机，按照国家标准一般S95级矿渣微粉的比表面积控制在400～440m2/kg范围。卧式球磨机矿渣微粉比表面积一般只能控制在350～370m2/kg。这些矿渣微粉，由于三天活性指数一般低于65％，早期强度明显偏低的弱点，使它的潜在活性得不到充分发挥，使用性能也受到很大的局限性。目前可以通过添加助磨剂来提高微细粉的比表面积，从而达到节约能耗、降低机械磨耗的目的。利用乙二醇、三乙醇胺以及一些无机盐作为助磨剂，提高了研磨效率，达到节约能耗、降低机械磨耗的目的，但是还是不能满足生产的需要，而且还需要改进矿渣微粉的组成，来改善水泥的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高混凝土耐磨性的改性超细矿渣微粉，该矿渣微粉的细度高，分散性好，能提高混凝土的耐磨性和硬度。

本发明的技术方案如下：

一种提高混凝土耐磨性的改性超细矿渣微粉，其特征在于由下列重量份的原料制成：矿渣950-960、废瓷粉40-45、三乙醇胺0.1-0.5、三异丙醇胺0.1-0.3、油酸钠0.2-0.4、纳米聚四氟乙烯0.5-0.8、脱硫石膏80-100、三乙醇胺硫酸酯盐0.1-0.3、糖蜜0.3-0.5。

所述的提高混凝土耐磨性的改性超细矿渣微粉的生产方法，其特征在于：

（1）将矿渣、废瓷粉混合，烘干，使其含水率低于1%，送入立式球磨机，喷入三乙醇胺、三异丙醇胺、糖蜜，研磨至比表面积为300-400m²/kg；

（2）将脱硫石膏、油酸钠、三乙醇胺硫酸酯盐混合均匀，喷入球磨机中，继续研磨至比表面积为400-500m²/kg；

（3）将取4-5重量份的第（2）步得到的矿渣粉，与纳米聚四氟乙烯混合，喷入球磨机中，继续研磨至比表面积为480-580m²/kg，即得。

本发明的有益效果

本发明的矿渣微粉通过使用三乙醇胺、三异丙醇胺、油酸钠、三乙醇胺硫酸酯盐、糖蜜，可屏蔽微细粉表面的剩余电荷,促进矿渣中的Si-O键断裂,防止微细粉的聚结，提高研磨效率和微粉的细度，通过使用纳米聚四氟乙烯，降低了表面能，防止颗粒团聚，能够提高微粉的分散性；通过使用废瓷粉，提高了研磨效率，还能提高混凝土的耐磨性和硬度。

具体实施方式

一种提高混凝土耐磨性的改性超细矿渣微粉，由下列重量份(公斤)的原料制成：矿渣955、废瓷粉43、三乙醇胺0.3、三异丙醇胺0.2、油酸钠0.3、纳米聚四氟乙烯0.6、脱硫石膏90、三乙醇胺硫酸酯盐0.2、糖蜜0.4。

所述的提高混凝土耐磨性的改性超细矿渣微粉的生产方法，其特征在于：

（1）将矿渣、废瓷粉混合，烘干，使其含水率低于1%，送入立式球磨机，喷入三乙醇胺、三异丙醇胺、糖蜜，研磨至比表面积为370m²/kg；

（2）将脱硫石膏、油酸钠、三乙醇胺硫酸酯盐混合均匀，喷入球磨机中，继续研磨至比表面积为480m²/kg；