[发明专利]矿粉改性剂、其制备方法和改性矿粉

说明书

本发明涉及一种矿粉改性剂、其制备方法和改性矿粉，属于矿粉改性技术领域。一种矿粉改性剂，所述矿粉改性剂包括如下质量份的组分：改性纳米氢氧化钙70～90份、无机盐促进组合物10～40份和二氧化硅0～10份；其中，所述改性纳米氢氧化钙为采用减水剂表面修饰的纳米氧氧化钙。通过使用本发明的矿粉改性剂可以使矿粉的活性被充分激发，提高矿粉的早中期强度，提高了矿粉的活性，具有优异的力学性能，且相较于现有的改性剂还可以降低腐蚀性。

技术领域

本发明属于矿粉改性技术领域，尤其涉及一种矿粉改性剂、其制备方法和改性矿粉。

背景技术

矿粉是以高炉矿渣为主要原料磨制而成的一定细度的粉体，其主要成分包括钙、硅、铝、镁、铝及其氧化物，与硅酸盐熟料接近，是预拌混凝土生产十分重要的掺合料。通常的，矿粉统一由矿粉生产企业生产，且规定S95矿渣粉7d活性指标大于75％，28天活性指标大于95％。但与水泥相比，矿粉在前期水化过程中的强度较低，导致采用其替代水泥制备的混凝土强度、尤其是早期强度降低，从而限制了其在混凝土中的掺量。

从而，为了能够在满足强度要求的前提下增加矿粉替代水泥的比例，需要提高矿粉的活性或性能。采用活性较高的矿粉，可以在提高工业废渣利用率和降低生产成本的同时，可以进一步提高混凝土的质量，具有显著的实用价值和环保意义。

目前，为了提高矿粉的性能，较多的采用的是机械法和化学法。其中，机械法即采用机械磨细使矿物颗粒的比表面积增加，从而增加反应面积和反应几率；但是，当材料磨细到一定细度时，继续提高细度所需的加工能耗将激增，所以其活性提高水平受到限制。化学法通常利用化学品来提升矿粉的强度，如公开号为CN113831051A的中国专利公开了一种矿粉助磨剂，其主要采用硫酸盐、氢氧化钠/氢氧化钾、铝酸盐来提升矿粉的活性和强度。然而，氢氧化钠、氢氧化钾具有很高的腐蚀性，在接触时，容易对皮肤、眼睛等造成严重损害；硫酸根离子会腐蚀钢筋等金属基材料。另外，相关技术中还有添加氯化物和醇胺来提高矿粉活性，同样氯离子也会腐蚀钢筋，醇胺敏感性较高。因此，需要研究开发出一种危害或腐蚀性相对较小的改性剂来增加矿粉的活性。

发明内容

鉴于存在的上述问题，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供一种矿粉改性剂、其制备方法和改性矿粉，通过该矿粉改性剂可以使矿粉的活性被充分激发，提高矿粉的早中期强度，还可以降低腐蚀性。

作为本发明的一个方面，涉及一种矿粉改性剂，所述矿粉改性剂包括如下质量份的组分：

改性纳米氢氧化钙70～90份、无机盐促进组合物10～40份和二氧化硅0～10份；

其中，所述改性纳米氢氧化钙为采用减水剂表面修饰的纳米氧氧化钙。

另外，根据本申请的矿粉改性剂，还可以具有如下附加的技术特征：

在其中的一些实施方式中，所述矿粉改性剂包括如下质量份的组分：

改性纳米氢氧化钙75～85份、无机盐促进组合物10～30份和二氧化硅2～10份。

在其中的一些实施方式中，所述减水剂包括聚羧酸减水剂或改性聚羧酸减水剂；

和/或，所述无机盐促进组合物包括磷酸盐和钙盐的组合物。

在其中的一些实施方式中，所述磷酸盐与所述钙盐的质量比为9：1～5：5。

在其中的一些实施方式中，所述磷酸盐包括六偏磷酸钠、磷酸氢二钠或多聚磷酸钠中的至少一种；

和/或，所述钙盐包括硝酸钙、乙酸钙或甲酸钙中的至少一种。

在其中的一些实施方式中，所述改性纳米氢氧化钙的平均粒径≤100nm；