[发明专利]一种基于湿磨工艺的超胶凝材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种基于湿磨工艺的超胶凝材料及其制备方法和应用，该基于湿磨工艺的超胶凝材料，按质量百分数计，由28％～60％水泥、1％～3％表面改性剂、0.1～0.2％稳定剂和37％～70％水通过湿磨工艺制得。本发明的基于湿磨工艺的超胶凝材料以普通硅酸盐水泥为主要原料，通过湿磨工艺处理，且在湿磨过程中，加入表面改性剂和稳定剂，得到中值粒径为2‑5μm的超胶凝材料，因为湿磨工艺处理后，整个体系处于“预水化”状态，且由于粒度细化，使得本发明的超胶凝材料相对于原水泥具有更高的水化程度以及极高的活性，当部分取代水泥时，可以明显提升早期强度，且可以优化级配，使得后期强度也有一定提升，其中，12h强度增长比可达142％。

技术领域

本发明涉及胶凝材料技术领域，特别涉及一种基于湿磨工艺的超胶凝材料及其制备方法和应用。

背景技术

混凝土一般要求有良好的施工性能，若不添加减水剂，水灰比较大，一般大于水泥完全水化所需的用水量，但随着水泥的水化的进行及自由水不断蒸发，混凝土中仍存在一些未水化水泥颗粒，若添加高效减水剂，混凝土的水灰比将大大降低，水泥的水化程度将减小，水化更加不充分。目前，我国普通水泥的细度普遍比较大，其比表面积多在300m²/kg左右，其28d水化程度约30％～40％，长期水化程度一般不大于60％，未水化的水泥颗粒作为微集料长期存在混凝土中，造成水泥资源的浪费。

目前，通过改善水泥形貌、提高水泥细度和添加外加剂等技术，对水泥进行改性，以提高其有效利用率，但是现有技术通常存在着制备能耗较高、水泥粉磨过程颗粒团聚现象会加重、新品种水泥应用于低水胶比的混凝土中，仍然存在很大部分水泥未水化的现象等问题。

因此，开发一种能耗低且水泥有效利用率高的胶凝材料具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于湿磨工艺的超胶凝材料，以解决现有水泥能耗高且有效利用率低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于湿磨工艺的超胶凝材料，按质量百分数计，由28％～60％水泥、1％～3％表面改性剂、0.1～0.2％稳定剂和37％～70％水通过湿磨工艺制得。

可选地，所述表面改性剂的合成方法包括以下步骤：

将丙烯酸、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸混合后溶于水，得到水溶液A；

向所述水溶液A中加入过硫酸钾溶液和2-巯基乙醇，并水浴加热，然后，加入NaOH溶液，调节pH，即得表面改性剂。

可选地，所述丙烯酸、所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚、所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量比为(0.8～1)∶10∶(0.1～0.2)。

可选地，所述过硫酸钾溶液的用量为所述丙烯酸、所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚和所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的总用量的0.1～0.2％；所述过硫酸钾溶液的质量浓度为0.1-0.2％；所述NaOH溶液的质量浓度为20-40％。

可选地，所述2-巯基乙醇的用量为所述丙烯酸、所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚和所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的总用量的0.1～0.3％。

可选地，所述水浴加热的加热温度为20-60℃，加热时间为2-4h。

可选地，所述稳定剂包括质量浓度为0.1％的温轮胶；所述超胶凝材料的中值粒径为2-5μm。

本发明的第二目的在于提供一种制备上述基于湿磨工艺的超胶凝材料的方法，该制备方法包括以下步骤：

将所述水泥、所述表面改性剂、所述稳定剂和所述水混合后，湿磨，即得基于湿磨工艺的超胶凝材料。