[发明专利]一种适用于异形构件混凝土的浆状矿物掺合料及其制备方法

说明书

本发明公开一种适用于异形构件混凝土的浆状矿物掺合料及其制备方法，涉及建筑材料领域。将钢渣150～180份、矿渣160～200份、水150～180份、功能外加剂5～9份置于球配比为10～20份粒径为0.6～1.0mm，80～120份粒径为1.0～1.7mm，140～160份粒径为1.7～2.5mm的磨机中研磨40～60min得到浆状矿物掺合料。将其应用构件混凝土材料中，具有较高的工作性能，有效减少孔洞、麻面等缺陷，1d抗压强度可达20MPa以上，满足拆模强度要求，28d抗压强度满足C40混凝土要求可满足异形构件的性能需求。本发明提供的技术方案可促进建材绿色化发展，同时推动装配式建筑技术的进步，具有显著社会和环境意义。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种适用于异形预制构件混凝土的浆状矿物掺合料及其制备方法。

背景技术

装配式建筑具有节能、节地、节水、节材和环境保护“五节一环保”的优点，符合我国环境友好型、资源节约型的发展理念。国家和地方正在积极推动装配式建筑的发展，力争10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30％，目前装配式建筑已在房建、水利等行业得到广泛应用。对于我国建筑以混凝土结构为主，混凝土预制构件的高效生产是发展装配式建筑的基础，预制混凝土是生产混凝土构件的关键原材料，其性能直接影响构件的绿色化。

随着建筑个性化的设计与发展，异形混凝土构件需求日益显著，如楼梯、带窗墙板等。异形构件由于其不规则性，在制备和生产过程中要求混凝土具有较好的工作性及密实性，尤其对于较为复杂的异形构件，无法提供振捣空间，采用普通混凝土材料易造成孔洞、麻面等缺陷，影响混凝土预制构件的使用。

混凝土构件为了达到快速脱模的目的，一般需要蒸汽养护，40-60℃养护环境促进水泥水化，从而快速达到拆模强度。为了保证生产效率，目前胶凝材料中固废的掺量控制的较低或不掺加固废矿物掺合料，而目前普通混凝土材料中固废的掺量一般为30％的水平，因此，在推动装配式建筑发展的同时，提升预制构件中的固废掺量既是促进建筑材料绿色发展，同时可有效消纳固体废弃物，缓解煤电、冶金行业的固废体废弃物带来的环境压力。

钢渣是炼钢过程中的一种副产品，由于热历史及组分特性，钢渣在利用过程中存在难磨难活化、活性低及存在潜在安定性问题，因此我国钢渣的综合利用率不足30％，目前钢渣主要应用于道路及水泥生产。而矿渣作为一种炼铁废渣，由于其具有较好的活性和易磨特性，目前在普通混凝土材料中得到已广泛应用的，在混凝土构件中得到部分应用。如：文献“C40 级钢渣砂自密实混凝土及其制备方法、预制构件”(CN107298591A)通过2-10份钢渣、2-10 玻璃微珠、2-10水泥、7-10天然骨料、2-6份再生骨料、2-10份砂和0.5-1.1份粉煤灰等材料制备了自密实混凝土材料，应用于混凝土构件，在此仅作为集料使用，未充分利用其潜在活性特征，同时由于颗粒较大存在潜在安定性问题。文献“免蒸养活性粉末混凝土”(CN200910310966.4)中报道了利用常温下进行养护的活性粉末混凝土材料，水泥、超细钢铁矿渣粉、天然砂、钢纤维、减水剂水1；0.10～0.25、1.25～1.45、0～0.25、0.01～0.04、0.15～0.28 材料制备得到免蒸养混凝土材料，仅仅用到了矿渣材料，其利用率为9-20％，仍未达到普通商品混凝土材料的固废掺量水平。在异形构件方面，一种轻质陶粒混凝土装配式预制空心楼梯及制备方法(CN201711006219.2)报道了利用括水泥，矿粉，粉煤灰，粉煤灰陶粒，水淬矿渣，珠光砂，水，外加剂及陶粒等材料制备得到一种空心楼梯，未见钢渣在此类型应用领域的报道。

发明内容

本发明的目的在于基于钢渣在构件混凝土中的应用不足，针对异形构件的性能需求，结合钢渣活性低、难磨难活化及存在潜在安定性，矿渣易磨、活性高的特性，提出一种钢渣- 矿渣协同处置的浆状矿物掺合料及其制备方法

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：