[发明专利]一种高稳定性的活性浆状混凝土掺合料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高稳定性的活性浆状混凝土掺合料及其制备方法，以具有二次水化活性的硅铝质固废作为原料制备：(1)制浆；(2)除杂；(3)配料，取步骤(2)净化预混浆再次加入硅铝质固废，并加入分散剂得到高分散的净化预混浆；(4)活化，在步骤(3)高分散的净化预混浆中加入生物质稳定材料，湿磨，得到活性浆状混凝土掺合料；(5)稳定化，在步骤(4)活性浆状混凝土掺合料中，再次加入生物质稳定材料并搅拌均匀，得到高稳定性的活性浆状混凝土掺合料。本发明公开的活性浆状混凝土掺合料，具有良好的稳定性，经长期储存和运输的过程后，掺合料活性指数较新制品而言，不会出现明显的下降。

技术领域

本发明属于建筑材料的技术领域，尤其涉及一种高稳定性的活性浆状混凝土掺合料及其制备方法。

背景技术

目前，矿渣、粉煤灰等硅铝质固废(矿物掺合料)作为混凝土的重要原材料，已在建筑工程中得到了广泛应用。随着建筑技术的发展，混凝土对掺合料的需求呈现出多样化、功能化特征。现有普通矿物掺合料难以满足混凝土技术发展的多样化及功能化需求。

湿磨工艺是一种在液相环境中细化颗粒的处理方式，采用湿磨工艺对现有掺合料进行处理，可制备含有一定水分的浆状混凝土掺合料。在湿磨过程中，物料除了颗粒粒径在强机械力的作用下逐渐减小，物料表面的晶格结构也在研磨过程中被破坏，产生晶格错位、缺陷、重结晶，结晶度和晶格能减小，表面结构趋于非晶态，从而使颗粒内部更容易被水分子进入，加速水化反应的进行。有研究表明，矿渣经湿磨后其潜在水化活性得到激发，不仅在水泥中的掺量可达80％，更可在3d内发生自水化反应。

CN115140966A公开了一种免蒸养的混凝土组合物以及混凝土构件。所述掺合料是将待处理的粉煤灰原料在添加碱性物质条件下进行湿磨所得到，在生产混凝土时加入这种高活性掺合料能使混凝土更快获早期强度，从而免去蒸养环节。

CN114956615A公开了一种磷渣基高活性C-S-H凝胶及其制备方法和应用。通过将25-40％磷渣、8-12％废弃玻璃粉、5-10％氢氧化钠、0.1-0.5％分散剂、剩余为水放入配备升温装置的湿磨机中研磨，过滤，得到磷渣基高活性C-S-H凝胶浆料。

CN114349407A公开了一种高强抗裂抗冲击混凝土的制备方法以及该高强抗裂抗冲击混凝土。通过湿磨处理方式更大限度地提高了铜渣和矿渣的火山灰活性，使得抗冲击混凝土有更高的抗压强度、抗折强度和抗拉强度。

上述专利中虽然采用湿磨工艺提高了掺合料的活性，但湿磨处置后均直接用于混凝土或者立刻进行过滤，若长时间在水环境中储存，活性将迅速降低，甚至完全硬化板结。

发明内容

本发明的目的是提供一种高稳定性的活性浆状混凝土掺合料及其制备方法，通过异性电荷表面吸附、Ca²⁺络合以及pH调控等方式，解决了高活性浆状掺合料长期储存易水化硬化甚至板结成块的难题。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种高稳定性的活性浆状混凝土掺合料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将具有二次水化活性的硅铝质固废和碱性废水按1：4充分拌合得到预混浆；

(2)将步骤(1)预混浆通过振动筛，过滤粒径≥2mm的杂质后置于中转罐中持续搅拌，得到净化预混浆；

(3)取步骤(2)净化预混浆通过再次加入硅铝质固废调整预混浆固含为30-50％，并加入固含量质量1-2％的分散剂得到高分散的净化预混浆；

(4)在步骤(3)高分散的净化预混浆中加入其质量0.05-0.1％的生物质稳定材料后，泵入湿磨机研磨30-120min，得到活性浆状混凝土掺合料。

(5)将步骤(4)活性浆状混凝土掺合料置于储存罐后，再次加入其质量0.2-0.5％的生物质稳定材料并搅拌均匀，得到高稳定性的活性浆状混凝土掺合料。