CN102070317A - 一种矿物掺合料混凝土 - Google Patents
一种矿物掺合料混凝土 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102070317A CN102070317A CN2010105605233A CN201010560523A CN102070317A CN 102070317 A CN102070317 A CN 102070317A CN 2010105605233 A CN2010105605233 A CN 2010105605233A CN 201010560523 A CN201010560523 A CN 201010560523A CN 102070317 A CN102070317 A CN 102070317A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concrete
- cement
- mineral admixture
- sand
- reducing agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 36
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 24
- NVVZQXQBYZPMLJ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound O=C.C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 NVVZQXQBYZPMLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 104
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 41
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 33
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 32
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 31
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 26
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 16
- PANBYUAFMMOFOV-UHFFFAOYSA-N sodium;sulfuric acid Chemical compound [Na].OS(O)(=O)=O PANBYUAFMMOFOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 14
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 11
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 11
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 11
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 abstract description 5
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 abstract 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- ILFFFKFZHRGICY-UHFFFAOYSA-N anthracene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(S(=O)(=O)O)=CC=CC3=CC2=C1 ILFFFKFZHRGICY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 14
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000011161 development Methods 0.000 description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical group [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 4
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical group 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WETINTNJFLGREW-UHFFFAOYSA-N calcium;iron;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Ca].[Fe].[Fe] WETINTNJFLGREW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 2
- PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 16-Epiaffinine Natural products C1C(C2=CC=CC=C2N2)=C2C(=O)CC2C(=CC)CN(C)C1C2CO PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019739 Dicalciumphosphate Nutrition 0.000 description 1
- -1 Indian red Chemical compound 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGWMJKGGLUJAPB-UHFFFAOYSA-N aluminum;dicalcium;iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Ca+2].[Ca+2].[Fe+3] AGWMJKGGLUJAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- ILAWINHCZSXLJC-UHFFFAOYSA-N anthracene-1-sulfonic acid;sodium Chemical compound [Na].C1=CC=C2C=C3C(S(=O)(=O)O)=CC=CC3=CC2=C1 ILAWINHCZSXLJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001454 anthracenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K dicalcium phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940038472 dicalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910000390 dicalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004574 high-performance concrete Substances 0.000 description 1
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910001411 inorganic cation Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- DGVVJWXRCWCCOD-UHFFFAOYSA-N naphthalene;hydrate Chemical compound O.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 DGVVJWXRCWCCOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229960001866 silicon dioxide Drugs 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 229910021534 tricalcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019976 tricalcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
- C04B28/142—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明涉及一种矿物掺合料混凝土，采用矿物掺合料作为混凝土胶结材料，加入普通水泥与石膏和硫酸钠的复合物一起作为活性激发剂，配合萘磺酸盐甲醛缩合物与粗蒽系磺酸盐高效减水剂的共同作用，制备出高性能的混凝土。本发明激发剂相对于现有技术早期激发效果好、掺量小，可较大幅度地提高混凝土的早期或后期强度及其耐久性，在保持混凝土强度及和易性不变的情况下，减少了水泥用量5～20％，且石膏和硫酸钠均为工业副产品，成本低廉。本发明采用二次投料法先预拌水泥砂浆，再分别投入其余物料，在减少粗集料对设备磨损的同时，提高了混凝土强度，混凝土和易性好、泌水少，便于施工，可广泛用于大体积混凝土工程、地下工程、海港工程等。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的高性能矿物掺合料混凝土。
背景技术
水泥是资源、能源消耗性工业，也是CO2排放的大户。随着我国经济的快速发展，不可再生资源、能源出现短缺，环境容量压力加大，承担国际义务增加。水泥工业以资源、能源消耗型进行发展的模式必然受到冲击。
1995年以来，我国水泥工业的年产量每年都超过了世界水泥总产量的30％，并且2002年以来的年产量每年都超过了世界水泥总产量的40％。2009年我国水泥的产量已经达到了16.5亿吨，水泥产能已经达到20亿吨，可以说，几乎世界水泥的一半在中国，世界水泥看中国。
水泥因其数量大、用途广、使用方便、性能优良，以及具有许多其他材料不可取代的性能、具有同地球环境和大气圈亲和共融的生态产品属性，而成为人类文明建设的三大基础材料之一，并且至今仍无可以取代水泥的更合适的材料。因此为了缓解我国能源、资源与经济社会发展的矛盾，实现我国水泥工业的可持续发展，采用高效、节能生产工艺和装备，降低水泥生产过程的能耗；提高水泥性能、混凝土标号、混凝土耐久性，减少水泥相对用量；以及加强建筑物、构筑物的规划、设计和管理工作，延长建、构筑物实际使用寿命，对减少水泥工业的能源消耗具有重要的现实意义和深远的历史意义。
国务院以【国发[2010]12号】进一步加大了实现“十一五”节能减排目标工作力度，水泥工业是能源消耗大户之一，实现水泥工业节能减排目标，对全面完成工业节能减排目标有重要的意义。
粉煤灰是冶炼厂、化工厂和燃煤电厂排放的硅铝酸盐残渣，粒细质轻，多孔松散，外观类似水泥，颜色从乳白到灰黑，物理性能因燃煤成分、煤粉细度、燃烧条件等而异，产量为煤炭耗量的2.5％-5.0％，属于火山灰性质的混合材料，主要成分是硅、铝、铁、钙、镁的氧化物，且有潜在的化学活性。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，年排渣量已达3000万t，2000年排放量约为1.5亿t，2002年超过1.8亿t，2009年，中国粉煤灰排放达到3.75亿t，大部分被排入贮灰场、填埋场或江河湖海中，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。综合利用主要应用在建材、建工、回填建筑、化工、农业、环境治理、从中提取有用物质、高附加值利用等领域，利用率尚不到40％。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；如排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。因此，粉煤灰的处理和利用问题引起人们的广泛注意。
9月15日，国际环保组织绿色和平在北京发布《煤炭的真实成本——2010中国粉煤灰调查报告》指出，火力发电产生的粉煤灰排放已经成为中国工业固体废弃物的最大单一污染源，但这种对环境和公众健康损害巨大的污染物却长期被忽视。火电厂贮灰场的随意排放不仅规模巨大，同时还产生了粉煤灰成分(重金属、放射物质)污染、空气污染、水污染、土壤污染、人体健康危害以及地质灾害等多个方面的环境破坏和社会影响。遍布中国各地的粉煤灰场已经达到数千家，如同一张巨大的“灰网”笼罩着中国。
煤炭在今后相当长的时期仍占资源的主要地位。虽然粉煤灰综合利用技术取得了一定的成果，但事实上大多数热电企业的粉煤灰仍然处于低端用途，以建筑材料的加工为主，且实际利用率并不高，大量堆存和倾入河流的粉煤灰，严重地危害环境。所以说，粉煤灰的处置和利用是一项长期的任务。
在混凝土中掺加粉煤灰能节约大量的水泥和细骨料；减少用水量；改善混凝土拌合物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土的抗渗能力；增加混凝土的修饰性。
粒化高炉矿渣是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣，主要成分为硅酸盐与硅铝酸盐，每生产一吨生铁，要排出0.3-0.5吨矿渣。目前我国的钢铁年产量已经达到5亿吨左右，每年排出的高炉矿渣约2亿吨，通常用于筑路、回填、作水泥生产的原材料及混合材等，利用量不到80％，而且整体利用水平不高，剩余的仍然继续堆积，不仅占用了大量的农田，阻碍交通、河流，而且还对环境造成了污染，危害了生态平衡。如何高效利用高炉矿渣，使之变废为宝，是大家普遍关心的一项重要课题。
综上所述，充分利用固体废弃物，减少水泥的用量，是摆在混凝土行业中的一个重大课题，对发展我国低碳经济、循环经济、节能减排有着重大意义。
目前，粉煤灰、矿渣粉作为矿物掺合料已广泛应用到水泥混凝土中，用于改善水泥基材的化学组成、提高混凝土的流变及硬化性能，但只是作为水泥的取代物来使用，取代量一般不超出50％，水泥仍是作为最主要的胶结材料。所以，进一步加强矿渣粉、粉煤灰等活性材料做胶结料来大量替代水泥，不仅可以大幅度减少水泥熟料、水泥的用量，相应减少水泥工业的能耗，而且可以降低混凝土的成本，改善混凝土的性能，延长混凝土的使用寿命。大力发展高性能混凝土，提高建筑使用寿命，实现节能。
发明内容
本发明目的之一是提供一种高性能矿物掺合料混凝土。
本发明目的之二是提供一种高性能矿物掺合料混凝土的制备方法。
本发明采用矿物掺合料作为主要的混凝土胶结材料，加入少部分普通硅酸盐水泥与工业石膏和工业硫酸钠的复合物一起作为矿物掺合料的活性激发剂，配合萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂与粗蒽系磺酸盐高效减水剂的共同作用，制备高性能的矿物掺合料混凝土。
本发明所述的矿物掺合料混凝土由如下成分按重量百分比配制而成：
水泥 10-100kg/m3 掺合料 250-500kg/m3
工业石膏 14-40kg/m3 工业硫酸钠 6-20kg/m3
砂 590-850kg/m3 石子 900-1100kg/m3
萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂 2.3-5.9kg/m3
粗蒽系磺酸盐高效减水剂 1.2-2.2kg/m3
水 150-160kg/m3。
本发明所述的矿物掺合料混凝土较好的配方为：
水泥 30kg/m3 掺合料 487kg/m3
工业石膏 31kg/m3 工业硫酸钠 15.5kg/m3
砂 594kg/m3 石子 1056kg/m3
萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂 4.1kg/m3
粗蒽系磺酸盐高效减水剂 2.1kg/m3
水 155kg/m3。
其中所述的掺合料为矿渣粉与粉煤灰的复合物，粉煤灰和矿渣粉的比例为2∶3；水泥为42.5普通硅酸盐水泥，其与工业石膏和工业硫酸钠的复合物一起构成本矿物掺合料的活性激发剂，石膏与工业硫酸钠的比例为4-1∶1，较好的比例是石膏比硫酸钠为2∶1；外加剂为萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂与粗蒽系磺酸盐高效减水剂复合使用，二者比例为4-1∶1，较好的比例是萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂比粗蒽系磺酸盐高效减水剂为2∶1，萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂是一种表面活性剂，其分子由亲水基团和憎水基团两个部分组成，它加入水溶液中后，其分子中的亲水基团指向溶液，憎水基团指向空气、固体或非极性液体并作定向排列，形成定向吸附膜，降低水的表面张力和二相间的界面张力。水泥加水后，由于水泥颗粒间分子凝聚力等因素，形成絮凝结构。当水泥浆体中加入减水剂后，其憎水基团定向吸附于水泥质点表面，亲水基团指向水溶液，在水泥颗粒表面形成单分子或多分子吸附膜，并使之带有相同的电荷，在静电斥力作用下，使絮凝结构解体，被束缚在絮凝结构中的游离水释放出来，由于减水剂分子吸附产生的分散作用，使混凝土的流动性显著增加。减水剂还使水泥颗粒表面的溶剂化层增厚，在水泥颗粒间起到润滑作用。粗蒽系磺酸盐高效减水剂的主要成分为聚次甲基蒽磺酸钠。磺酸盐类物质易溶解于水，溶解后均有离解作用，生成带有负电荷的有机阴离子及无机阳离子(Na+、Ca2+)，因此它属于阴离子表面活性剂。离解后的阴离子两端性质不同，具有两亲性：即分子一端具有极性很强的亲水基团(磺酸基)-SO3-，有较强的亲水性；另一端为有机烷链，属于憎水基团，随着烷链的加长，蒽系减水剂在水中的溶解度将变差。粗蒽系磺酸盐高效减水剂分子有机链中的蒽环借助于分子间的引力和水泥颗粒作用，被平铺地吸附于水泥颗粒的表面，而其作为一种聚合物电解质，其水溶液是一种亲液溶胶，亲液溶胶达到一定的浓度就形成网络结构。这种聚合物电解质的最基本特性是随着pH值的增加，溶液粘度成千百倍地增加，即由流动性变为凝胶状。当水泥颗粒吸附足够的减水剂后，借助于SO3-和水分子氢键缔合作用，再加上水分子之间的氢键缔合，便在水泥表面形成了一层溶胶膜。普通水泥本身是一种碱性较强的物质，当蒽系减水剂随水加入水泥中之后，由于这种碱性的作用，使网络结构的蒽系减水剂溶胶膜有结构粘性，因而形成的溶胶膜具有较强的稳定性，极大地减少了水泥颗粒间互相结合的可能性，阻碍了水泥颗粒的凝聚，形成更加稳定的分散体系，这样，只需很少量的水就易将水泥拌合均匀，从而达到减水的目的；本发明所述的掺合料为优质的粉煤灰与矿渣粉复合而成，矿渣粉和粉煤灰具有潜在水硬活性，只有在一定的碱性环境中其潜在水硬活性才能激发从而产生强度，在现有技术中，矿渣粉和粉煤灰是通过与水泥水化产生的Ca(OH)2发生二次水化反应生成硅酸盐凝胶的，矿渣粉和粉煤灰常用的激发剂是单一的盐类激发剂，如无机盐激发剂或有机盐激发剂，都仅能单纯激发矿渣粉和粉煤灰的活性，对混凝土的耐久性能起不到改善作用。本发明采用的石膏和硫酸钠作为激发剂，相对于现有技术而言早期激发效果好，掺量小，且石膏和硫酸钠均为工业副产品，成本低廉；本发明配方中的砂子为级配良好的中砂；石子为5-25mm连续级配的碎石，砂、石含泥量、泥块含量、有害杂质控制在国家标准以内。
本发明通过加入普通硅酸盐水泥与工业石膏和工业硫酸钠的复合物一起作为矿物掺合料的活性激发剂与高效减水剂共同作用来激发其的活性，通过物理、化学双重作用，使矿物掺合料中的粉煤灰、矿渣粉的活性成分得到进一步的激发，加速同水泥水化反应产生的Ca(OH)2进行二次反应，填充了混凝土硬化过程中形成的各种孔隙，从而增加了混凝土的密实度，降低了混凝土的空隙率，混凝土获得优良的抗侵蚀性和耐久性，在保持用水量不变的情况下，可使混凝土坍落度增大10cm～20cm，使困难的浇筑变得方便容易，在保持和易性不变的情况下，可使混凝土的单位用水量减少5％～30％，这意味着有效地降低了水灰比，从而可能较大幅度地提高混凝土的早期或后期强度，也提高了混凝土的密度性和耐久性，在保持混凝土强度不变以及和易性不变的情况下，减少用水量的同时按水灰比不变的原则，减少了水泥用量，一般可以节约水泥5％～20％。
由此可以看出，本发明在显著改善混凝土的各项性能的情况下，还降低了生产成本，社会效益和经济效益显著。
现有技术多为将所有物料一次投料混合制备混凝土，这种工艺的主要缺点是水泥同其他粗细集料夹裹着一同进入拌合机，遇水后很快形成小水泥团粒，水灰比愈小这种结块愈严重。小水泥团粒附于粗集料上，粗集料粒径愈大，小水泥团粒愈不易破碎。在拌合过程中，由于摩擦和撞击作用，处于集料运动方向背面的小水泥团粒被有效的保护起来，粒径大于小水泥团粒几倍或十几倍的粗集料成了小水泥团粒的保护屏障。使部分水泥团粒在拌合结束后仍不能破碎，待硬化后，成为水泥块填充集料的空隙，从而导致混凝土强度降低，甚至造成质量事故的隐患。
而本发明采用二次投料法先预拌水泥砂浆，采用这种方法，因砂浆中无粗胶料，便于拌合，粗集料投入后，易被砂浆均匀包裹，有利于提高混凝土强度，并可减少粗集料对叶片和衬板的磨损，在各种原材料用量不变的情况下，三天强度平均增长20％，7天强度平均增长27％。采用二次投料法还可以减少28天构件强度的离散性，用常规法生产的构件其强度均方差为28.99％，离散率为8.9％，而用二次投料法生产的构件其强度均方差为21.3％，离散率为5.6％，混凝土和易性好，便于施工，泌水也相应减少了。
本发明所述的矿物掺合料混凝土是用如下方法：先将活性激发剂(普通硅酸盐水泥与工业石膏和工业硫酸钠的复合物)、砂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌，成为均匀的水泥砂浆后，再投入矿物掺合料充分搅拌，最后投入石子搅拌成均匀的混凝土。与现有技术相比，本发明的混凝土强度可提高约15％，在强度相同的情况下，可节约水泥约15％～20％。本发明的具体实施过程如下：
步骤1、将砂子、水泥、工业石膏和工业硫酸钠的复合物、外加剂、水投入拌合机，拌合30s成为水泥砂浆，水泥颗粒与水接触时，其表面的熟料矿物立即与水发生水解或水化作用，生成新的水化产物并放出一定热量的过程。硅酸三钙(C3S)水化生成水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和氢氧化钙晶体。该水化反应的速度快，形成早期强度并生成早期水化热。硅酸二钙(C2S)水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体。该水化反应的速度慢，对后期龄期混凝土强度的发展起关键作用。水化热释放缓慢。产物中氢氧化钙的含量减少时，可以生成更多的水化产物。铝酸三钙(C3A)水化生成水化铝酸钙晶体。该水化反应速度极快，并且释放出大量的热量。如果不控制铝酸三钙的反应速度，将产生闪凝现象，水泥将无法正常使用。通常通过在水泥中掺有适量石膏，可以避免上述问题的发生。铁铝酸四钙(C4AF)水化生成水化铝酸钙晶体和水化铁酸钙凝胶。该水化反应的速度和水化放热量均属中等。
3CaO·SiO2+H2O→CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
2CaO·SiO2+H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
3CaO·Al2O3+H2O→3CaO·Al2O3·6H2O
4CaO·Al2O3·Fe2O3+H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O
石膏与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙针状晶体(钙矾石)。该晶体难溶，包裹在水泥熟料的表面上，形成保护膜，阻碍水分进入水泥内部，使水化反应延缓下来，从而避免了纯水泥熟料水化产生闪凝现象，水泥的水化产物，70％为水化硅酸钙凝胶，20％为氢氧化钙，水化铝酸钙、水化铁酸钙、水化硫铝酸钙。
步骤2、在水泥砂浆中投入矿物掺合料(即矿渣粉和粉煤灰)，拌合30s，使矿渣粉和粉煤灰进行活性激发反应并与水泥水化析出的Ca(OH)2发生二次水化反应，矿渣粉其主要组分为氧化钙、氧化硅和氧化铝，共占总量的95％以上，它具有较高的潜在活性，在活性激发剂的作用下，与水化合可生成具有水硬性的胶凝材料。在混凝土中掺入磨细矿渣粉，因其化学活性不象纯水泥那么高，所以在搅拌后的最初两小时内混凝土的流变性易于控制，尤其能明显地减少其坍落度损失，对施工非常有利。磨细矿渣粉颗粒呈球状，表面光滑致密，其主要化学成分SiO2、Al2O3、CaO具有较高活性，将其掺入水泥中，水化时活性SiO2、Al2O3与工业石膏和工业硫酸钠的复合物及水泥中C3S、C2S水化产生的Ca(OH)2反应，进一步形成水化硅酸钙产物。众所周知，混凝土中石子的空隙是由砂来填充，而砂的空隙由水泥、粉煤灰来填充，由于磨细矿渣粉比水泥、粉煤灰还细，所以它又填充了水泥、粉煤灰的空隙，而且磨细矿渣粉中的活性SiO2、Al2O3与水泥中C3S、C2S水化产生的Ca(OH)2反应，增加了密实度，大小粒子堆积、填充降低了空隙尺寸，产生的微细结构与孔结构均比普通水泥石细得多，这样就大大减小离子扩散率，获得优良的抗侵蚀性和耐久性。单掺磨细矿渣，不掺其它掺合料，抗渗等级可达P12，冻融循环＞D100。掺磨细矿渣的混凝土早期强度(3天、7天)与普通水泥混凝土相近，但是由于磨细矿渣的超细化，填充了水泥粒子的空隙，使混凝土更加密实再加上磨细矿渣中的活性SiO2和Al2O3与水泥水化生成的Ca(OH)2发生二次水化，产生硅酸盐凝胶，使硅酸盐凝胶数量比普通水泥混凝土中多许多，所以掺磨细矿渣的混凝土的后期强度(28天、60天)要比普通水泥混凝土高许多(抗压强度比约为130％)，粉煤灰是一种火山灰质材料，其主要化学成分有二氧化硅，氧化铝，三氧化铁，氧化钙和三氧化硫。在混凝土中产生火山灰效应、微粒填充效应和界面效应，使混凝土内部的孔隙率降低，微细活性矿物成份与工业石膏和工业硫酸钠的复合物及水泥水化析出的Ca(OH)2发生二次水化反应，形成了C-S-H凝胶，填充到毛细孔内，使凝胶体的胶空比提高，混凝土密实，强度和抗渗性提高。
步骤3、在进行活性激发后的水泥砂浆中投入石子，拌合60s，以保证混凝土搅拌均匀，制得本发明矿物掺合料混凝土。
上述步骤中的加水计量必须精确，应充分考虑骨料含水率的变化，及时调整加水量。
本发明采用矿物掺合料作为主要的混凝土胶结材料制备出的混凝土拌和物具有优良的和易性和泵送性能，且混凝土的收缩和绝热温升相应降低，有利于混凝土的体积稳定性和耐久性的提高。用本发明方法制备的矿物掺合料混凝土可广泛用于大体积混凝土工程、地下工程、海港工程、道路桥梁和一般工民建工程，本发明所述的混凝土与现有技术相比增加了固体废弃物的利用率，利用率为78％-97％，目前技术的利用率不超过50％，大幅度降低混凝土的生产成本，每方混凝土至少可降低60元。可降低水泥用量至少160kg/m3，综合利用固体废弃物250-560kg/m3。每减少一吨水泥约减少1吨CO2排放量，2009年全国生产混凝土41690.28万方，北京市生产混凝土2821.26万方，那么应用本发明，2009年全国可减少CO2排放量670.44万吨，北京市可减少CO2排放量451.40万吨。，由此看出，用本发明方法制备的混凝土提高了混凝土质量性能，由于水泥用量的降低，大掺量利用固体废弃物，不仅降低了混凝土的成本，还减少了二氧化碳排放量，有利于节能、减排、降耗和环境的可持续发展，本发明还综合利用了工业废渣，变废为宝，减轻环境负荷，其经济效益和社会效益显著，在大力强调的节约型社会的当今，这种方式是值得大力提倡的。
在本发明中，若非特指，所有的份、量均为以总重量为基础的重量单位，所有的原料均可以从市场购得。
附图说明
图1、混凝土强度发展折线图
图2、混凝土强度发展柱状图
以下通过具体实施例来进一步说明本发明，但实施例仅用于说明本发明，并不能限制本发明的范围。
具体实施方式
选用水胶比分别为0.50、0.40、0.30、0.25，用水量控制在150-160kg/m3；矿物掺合料中粉煤灰和矿渣粉的比例为2∶3；普通硅酸盐水泥与工业石膏和工业硫酸钠的复合物一起作为矿物掺合料的活性激发剂，水泥用量为10-100kg/m3，石膏与硫酸钠的比例为2∶1；外加剂为萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂与粗蒽系磺酸盐高效减水剂，二者比例为2∶1。混凝土配合比见表1中配比1-12。为进行对比，特配制未用活性激发剂，且应用常用萘系减水剂的配比，见表1中配比13-24。进行混凝土拌合物和易性、1d、3d、7d、28d、60d、120d龄期抗压强度试验。
表1 混凝土配合比 kg/m3
从表1可以看出采用本发明活性激发剂与复合外加剂配制的混凝土，比未用本发明激发剂与复合外加剂配制的混凝土至少节约了外加剂量30％以上。
混凝土拌合物坍落度、扩展度和倒置坍落度筒的排空时间试验结果见表2。
表2 混凝土拌合物和易性试验结果
从表2可以看出：
(1)混凝土的工作性：采用本发明活性激发剂与复合外加剂配制的新拌混凝土的坍落度在220-240mm的范围内，扩展度均大于500mm，说明混凝土流动性非常优良。而未采用活性激发剂与复合外加剂配制的新拌混凝土的坍落度、扩展度均要差一些。
(2)混凝土的粘聚性：用倒置的坍落度筒测定混凝土拌合物的排空时间，采用本发明活性激发剂与复合外加剂的配制的新拌混凝土均在10秒之内，说明混凝土拌合物不泌水、不粘稠、不板结，混凝土拌合物可泵性能优良。而未采用本发明活性激发剂与复合外加剂的配制的新拌混凝土明显相差较多。
采用本发明活性激发剂与复合外加剂的配制的混凝土各龄期的抗压强度试验结果见表3，强度发展变化见图1、图2。未采用本发明活性激发剂与复合外加剂的配制的混凝土强度试验结果见表3。
表3 混凝土强度试验结果 Mpa
| 龄期 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 1d | / | 1.8 | 2.8 | 0.7 | 2.4 | 3.1 | 2.6 | 4.1 | 4.6 | 3.8 | 5.0 | 5.7 |
| 3d | 9.9 | 12.0 | 13.1 | 14.9 | 15.2 | 17.5 | 21.1 | 28.3 | 35.2 | 25.8 | 33.2 | 40.3 |
| 7d | 13.6 | 19.3 | 19.7 | 22.8 | 24.7 | 28.2 | 32.8 | 37.2 | 41.9 | 36.6 | 42.0 | 51.9 |
| 28d | 19.6 | 26.6 | 30.8 | 27.9 | 35.3 | 39.9 | 39.7 | 45.9 | 52.2 | 47.9 | 56.4 | 63.8 |
| 60d | 22.8 | 33.1 | 38.1 | 35.1 | 42.4 | 48.8 | 47.5 | 51.8 | 58.9 | 56.4 | 61.8 | 70.6 |
| 90d | 24.5 | 34.3 | 40.6 | 36.9 | 43.4 | 51.1 | 50.4 | 53.4 | 60.4 | 58.6 | 64.0 | 73.8 |
| 120d | 27.3 | 36.0 | 42.4 | 39.0 | 44.4 | 52.1 | 51.9 | 55.7 | 61.6 | 60.3 | 65.9 | 74.1 |
| 龄期 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| 1d | / | / | / | / | / | / | / | / | 1.7 | / | 2.2 | 2.9 |
| 3d | 7.0 | 8.4 | 9.2 | 10.5 | 10.7 | 12.2 | 15.0 | 19.8 | 24.1 | 17.9 | 22.9 | 28.0 |
| 7d | 9.9 | 14.0 | 14.2 | 16.4 | 17.7 | 20.4 | 23.6 | 27.1 | 30.5 | 26.4 | 30.8 | 38.2 |
| 28d | 15.0 | 20.5 | 22.7 | 20.5 | 26.2 | 30.7 | 29.5 | 34.3 | 39.2 | 35.8 | 42.3 | 48.4 |
| 60d | 18.2 | 27.8 | 32.1 | 29.5 | 35.9 | 41.4 | 40.3 | 44.0 | 50.2 | 48.0 | 52.7 | 60.4 |
| 90d | 21.6 | 29.7 | 35.9 | 32.3 | 39.5 | 45.5 | 45.8 | 48.5 | 54.9 | 51.3 | 56.2 | 65.1 |
| 120d | 24.1 | 31.2 | 38.5 | 35.5 | 40.4 | 47.4 | 47.2 | 50.6 | 56.0 | 54.8 | 59.9 | 67.4 |
采用本发明活性激发剂与复合外加剂的配制的混凝土强度发展较明显的规律如下：
(1)混凝土早期1d强度均小于6Mpa，有利于控制混凝土早期裂缝，特别是水胶比为0.25的高强混凝土表现出明显的优势。
(2)混凝土3d、7d强度增长较快，不影响混凝土浇筑后的拆模时间。
(3)混凝土28d强度与常规同样水胶比的普通混凝土相比明显偏低。例如：常规普通混凝土0.50水胶比能够满足C30试配强度要求，而少量水泥作为激发剂的矿物掺合料混凝土只能满足C20试配强度要求。
(4)混凝土60d强度与28d相比增长较多，其明显的规律是在60d强度评定时，0.50水胶比矿物掺合料混凝土能够满足C30试配强度要求；0.40水胶比矿物掺合料混凝土能够满足C40试配强度要求；0.30水胶比矿物掺合料混凝土能够满足C50试配强度要求；0.25水胶比矿物掺合料混凝土能够满足C60试配强度要求。所以矿物掺合料混凝土特别适用于60d后期强度评定的混凝土，如基础底板大体积混凝土，对降低混凝土绝热温升非常有利。
(5)混凝土60d以后强度增长相对缓慢，90d以后表现得更为明显。
未采用本发明活性激发剂与复合外加剂的配制的混凝土强度发展规律如下：
混凝土早期1d强度很小，基本没有强度。后期强度同采用本发明活性激发剂与复合外加剂的配制的混凝土强度相比均比较小，3d，7d强度小30％左右；28d强度小25％左右；60d强度小16％左右；90d，120d强度小10％左右。
Claims (9)
1.一种矿物掺合料混凝土，由以下成分按重量百分比配制而成：
水泥 10-100kg/m3 掺合料 250-500kg/m3
工业石膏 14-40kg/m3 工业硫酸钠 6-20kg/m3
砂 590-850kg/m3 石子 900-1100kg/m3
萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂 2.3-5.9kg/m3
粗蒽系磺酸盐高效减水剂 1.2-2.2kg/m3
水 150-160kg/m3。
2.如权利要求1所述的矿物掺合料混凝土，由以下成分按重量百分比配制而成：
水泥 30kg/m3 掺合料 487kg/m3
工业石膏 31kg/m3 工业硫酸钠 15.5kg/m3
砂 594kg/m3 石子 1056kg/m3
萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂 4.1kg/m3
粗蒽系磺酸盐高效减水剂 2.1kg/m3
水 155kg/m3。
3.如权利要求1或2所述的矿物掺合料混凝土，其特征在于所述的掺合料为矿渣粉与粉煤灰的复合物，粉煤灰和矿渣粉的比例为2∶3。
4.如权利要求1或2所述的矿物掺合料混凝土，其特征在于所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥，石膏与工业硫酸钠的比例为4-1∶1。
5.如权利要求4所述的矿物掺合料混凝土，其特征在于所述的石膏与工业硫酸钠的比例为2∶1。
6.如权利要求1或2所述的矿物掺合料混凝土，其特征在于所述的萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂与粗蒽系磺酸盐高效减水剂复合使用，二者比例为4-1∶1。
7.如权利要求6所述的矿物掺合料混凝土，其特征在于所述的萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂与粗蒽系磺酸盐高效减水剂复合使用，二者比例为2∶1。
8.如权利要求1或2所述的矿物掺合料混凝土，其特征在于所述的砂子为级配良好的中砂，石子为5-25mm连续级配的碎石。
9.一种如权利要求1或2所述矿物掺合料混凝土的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将砂子、水泥、工业石膏和工业硫酸钠的复合物、外加剂、水投入拌合机，拌合30s成为水泥砂浆。
(2)在水泥砂浆中投入矿渣粉和粉煤灰，拌合30s，使矿渣粉和粉煤灰进行活性激发反应，并与水泥水化析出的Ca(OH)2发生二次水化反应。
(3)在进行活性激发后的水泥砂浆中投入石子，拌合60s，搅拌均匀，制得矿物掺合料混凝土。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105605233A CN102070317B (zh) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | 一种矿物掺合料混凝土 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105605233A CN102070317B (zh) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | 一种矿物掺合料混凝土 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102070317A true CN102070317A (zh) | 2011-05-25 |
| CN102070317B CN102070317B (zh) | 2012-07-25 |
Family
ID=44029102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105605233A Expired - Fee Related CN102070317B (zh) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | 一种矿物掺合料混凝土 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102070317B (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102531501A (zh) * | 2012-01-09 | 2012-07-04 | 山西省交通科学研究院 | 一种高掺量粉煤灰混凝土路面材料及其制备方法 |
| CN103435287A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-12-11 | 朔州市巨光建材开发有限公司 | 混凝土用粉煤灰复合掺合料及其制备方法 |
| CN103821381A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-05-28 | 邓浣尘 | 一种令新旧砼溶为一体的建筑改造工艺 |
| CN105130313A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-12-09 | 江苏中技新型建材有限公司 | 一种低成本、高性能的加气混凝土砌块的生产方法 |
| CN105314936A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-10 | 廊坊荣盛混凝土有限公司 | 粉煤灰复合矿渣粉在混凝土中的应用 |
| CN106380137A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-08 | 吴肖颜 | 一种高性能混凝土 |
| CN106747186A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 同济大学 | 一种以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的混凝土路缘石及其制备方法 |
| CN107382214A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-24 | 北京铁建永泰新型建材有限公司昌平分公司 | 一种用于秋期大体积混凝土施工的混凝土拌合物及其浇筑墙体的施工方法 |
| CN108383466A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-08-10 | 邢台建工商品混凝土有限公司 | 低成本混凝土 |
| CN109987903A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-09 | 中交二公局东萌工程有限公司 | 一种应用于高速公路上的高炉矿渣粉混凝土 |
| CN110606719A (zh) * | 2019-10-28 | 2019-12-24 | 安徽理工大学 | 一种碱激发矿渣混凝土及其制备工艺 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080058446A1 (en) * | 2005-03-22 | 2008-03-06 | Nova Chemicals Inc. | Lightweight concrete compositions |
| US20080057206A1 (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-06 | Igo John D | Hydraulic cement compositions and method of forming floor underlayment |
| CN101164954A (zh) * | 2007-09-25 | 2008-04-23 | 中国水利水电第十四工程局 | 磷石膏缓凝高效减水剂的制备方法 |
| CN101172801A (zh) * | 2006-11-01 | 2008-05-07 | 中国矿业大学(北京) | 高掺量粉煤灰水泥及制备方法 |
| CN101265066A (zh) * | 2008-04-23 | 2008-09-17 | 深圳大学 | 一种高抗折道路混凝土材料及其制备方法 |
| CN101565293A (zh) * | 2009-06-04 | 2009-10-28 | 何昌霖 | 改性磷石膏及其制备方法 |
| CN101817667A (zh) * | 2010-05-10 | 2010-09-01 | 广州绿由工业弃置废物回收处理有限公司 | 一种用陶瓷废渣生产的轻质免烧空心砌块及其制造方法 |
-
2010
- 2010-11-26 CN CN2010105605233A patent/CN102070317B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080058446A1 (en) * | 2005-03-22 | 2008-03-06 | Nova Chemicals Inc. | Lightweight concrete compositions |
| US20080057206A1 (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-06 | Igo John D | Hydraulic cement compositions and method of forming floor underlayment |
| CN101172801A (zh) * | 2006-11-01 | 2008-05-07 | 中国矿业大学(北京) | 高掺量粉煤灰水泥及制备方法 |
| CN101164954A (zh) * | 2007-09-25 | 2008-04-23 | 中国水利水电第十四工程局 | 磷石膏缓凝高效减水剂的制备方法 |
| CN101265066A (zh) * | 2008-04-23 | 2008-09-17 | 深圳大学 | 一种高抗折道路混凝土材料及其制备方法 |
| CN101565293A (zh) * | 2009-06-04 | 2009-10-28 | 何昌霖 | 改性磷石膏及其制备方法 |
| CN101817667A (zh) * | 2010-05-10 | 2010-09-01 | 广州绿由工业弃置废物回收处理有限公司 | 一种用陶瓷废渣生产的轻质免烧空心砌块及其制造方法 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102531501A (zh) * | 2012-01-09 | 2012-07-04 | 山西省交通科学研究院 | 一种高掺量粉煤灰混凝土路面材料及其制备方法 |
| CN103435287A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-12-11 | 朔州市巨光建材开发有限公司 | 混凝土用粉煤灰复合掺合料及其制备方法 |
| CN103435287B (zh) * | 2013-07-31 | 2016-03-02 | 朔州市巨光建材开发有限公司 | 混凝土用粉煤灰复合掺合料及其制备方法 |
| CN103821381A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-05-28 | 邓浣尘 | 一种令新旧砼溶为一体的建筑改造工艺 |
| CN105130313A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-12-09 | 江苏中技新型建材有限公司 | 一种低成本、高性能的加气混凝土砌块的生产方法 |
| CN105314936A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-10 | 廊坊荣盛混凝土有限公司 | 粉煤灰复合矿渣粉在混凝土中的应用 |
| CN106380137A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-08 | 吴肖颜 | 一种高性能混凝土 |
| CN106747186A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 同济大学 | 一种以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的混凝土路缘石及其制备方法 |
| CN107382214A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-24 | 北京铁建永泰新型建材有限公司昌平分公司 | 一种用于秋期大体积混凝土施工的混凝土拌合物及其浇筑墙体的施工方法 |
| CN108383466A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-08-10 | 邢台建工商品混凝土有限公司 | 低成本混凝土 |
| CN109987903A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-09 | 中交二公局东萌工程有限公司 | 一种应用于高速公路上的高炉矿渣粉混凝土 |
| CN110606719A (zh) * | 2019-10-28 | 2019-12-24 | 安徽理工大学 | 一种碱激发矿渣混凝土及其制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102070317B (zh) | 2012-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102070317B (zh) | 一种矿物掺合料混凝土 | |
| Liu et al. | Effects of SCMs particles on the compressive strength of micro-structurally designed cement paste: Inherent characteristic effect, particle size refinement effect, and hydration effect | |
| CN102060480B (zh) | 一种河道疏浚淤泥复合固化剂 | |
| CN107401159A (zh) | 一种预拌流态固化土 | |
| CN113135727B (zh) | 一种用于路基水稳层的赤泥基材料及其制备方法 | |
| CN1792982A (zh) | 一种抗氯盐侵蚀的硅酸盐水泥 | |
| CN110218037B (zh) | 一种湿排灰基充填材料及其制备方法和应用 | |
| CN102703086A (zh) | 一种无机类土壤固化剂及其制备方法 | |
| CN100509688C (zh) | C100高性能混凝土及其配制方法 | |
| Bostancı et al. | Portland slag and composites cement concretes: engineering and durability properties | |
| CN103864357B (zh) | 一种预拌再生混凝土及其制备方法 | |
| CN101492261A (zh) | 钢渣尾泥复合矿渣微粉胶结材 | |
| Gu et al. | Utilization of untreated-phosphogypsum as filling and binding material in preparing grouting materials | |
| CN109437742A (zh) | 一种生态型超高强海工混凝土及其制备方法 | |
| CN103253921A (zh) | 一种抗氯盐侵蚀的水泥混凝土及其制备方法 | |
| CN102515646A (zh) | 一种抗冻抗腐蚀耐久性混凝土及其制备方法 | |
| CN105601135A (zh) | 一种利用赤泥和粉煤灰制备地质聚合物材料的方法 | |
| CN102659370B (zh) | 一种矿物掺合料混凝土及其制备方法 | |
| CN102503213A (zh) | 一种早强复合掺合料及其制备方法 | |
| Zhao et al. | High industrial solid waste road base course binder: Performance regulation, hydration characteristics and practical application | |
| CN106431026A (zh) | 一种硅铝基海工混凝土材料及其制备方法 | |
| CN110294610A (zh) | 一种土体复合固化剂 | |
| CN101279832A (zh) | 一种混合粗集料的复合矿物掺合料混凝土 | |
| CN102491670A (zh) | Whdf型混凝土减水防渗抗裂剂 | |
| CN101412595A (zh) | 一种利用高岭土尾砂制备混凝土掺合料的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING NEW VOYAGING CO., LTD. DUAN ZUNLI |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20110913 Address after: 100190 Beijing North Fourth Ring Road No. 9 Yingu building room 1708 Applicant after: BEIJING XINAO CONCRETE GROUP Co.,Ltd. Co-applicant after: BEIJING NEW VOYAGING CO.,LTD. Co-applicant after: Duan Zunli Address before: 100190 Beijing North Fourth Ring Road No. 9 Yingu building room 1708 Applicant before: Beijing Xinao Concrete Group Co.,Ltd. |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Free format text: FORMER OWNER: BEIJING XINHANG BUILDING MATERIALS GROUP CO., LTD. DUAN ZUNLI Effective date: 20111226 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100190 HAIDIAN, BEIJING TO: 100176 CHAOYANG, BEIJING |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20111226 Address after: 100176 Beijing city Chaoyang District Xiaohongmen Township three mountain No. 1 Applicant after: BEIJING XINAO CONCRETE GROUP Co.,Ltd. Address before: 100190 Beijing North Fourth Ring Road No. 9 Yingu building room 1708 Applicant before: Beijing Xinao Concrete Group Co.,Ltd. Co-applicant before: BEIJING NEW VOYAGING CO.,LTD. Co-applicant before: Duan Zunli |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: XINJIANG YUXIN CONCRETE CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BEIJING XIN'AO CONCRETE GROUP CO., LTD. Effective date: 20131223 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100176 CHAOYANG, BEIJING TO: 833330 TACHENG, XINJIANG UYGUR AUTONOMOUS REGION |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131223 Address after: 833330. 729, Beijing East Road, Wusu, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee after: XINJIANG YUXIN CONCRETE Co.,Ltd. Address before: 100176 Beijing city Chaoyang District Xiaohongmen Township three mountain No. 1 Patentee before: Beijing Xinao Concrete Group Co.,Ltd. |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20151124 Address after: 102205 Beijing City, Changping District Yang Fang Zhen Shi Jia Qiao Cun four history Road No. 603 Patentee after: BEIJING YUANTAIDA ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 833330. 729, Beijing East Road, Wusu, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee before: XINJIANG YUXIN CONCRETE Co.,Ltd. |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Mineral admixture concrete Effective date of registration: 20160614 Granted publication date: 20120725 Pledgee: Hunchun phoenix tree equity investment centre (L.P.) Pledgor: BEIJING YUANTAIDA ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: 2016990000481 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20170721 Granted publication date: 20120725 |
|
| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20200721 Granted publication date: 20120725 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120725 |