一种高活性、低收缩复合矿物掺合料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115819008A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202310132269.4(22)申请日2023.02.20(71)申请人西南交通大学地址610000四川省成都市二环路北一段申请人四川省建筑科学研究院有限公司(72)发明人刘洋黄昱霖徐创霞张林涛毛海勇杜玉会王远贵(74)专利代理机构成都行之智信知识产权代理有限公司51256专利代理师何筱茂(51)Int.Cl.C04B24/24(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种高活性、低收缩复合矿物掺合料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高活性、低收缩复合矿物掺合料及其制备方法，涉及混凝土矿物掺合料技术领域。本发明的复合矿物掺合料包括以下重量百分比的原料组分：锂渣15%~25%、粒化电炉磷渣30%~50%、钒铁矿渣10%~20%、镍渣10%~15%、硫铝酸盐水泥熟料5%~10%、超塑化剂0.5~1.0‰、早强型助磨剂0.3~0.5‰。本发明的掺合料充分发挥了不同类别冶渣和原料的协同互补作用，实现复合矿物掺合料在早期至后期的抗收缩能力以及较高的活性。CN115819008ACN115819008A权利要求书1/1页1.一种高活性、低收缩复合矿物掺合料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料组分：锂渣15%~25%、粒化电炉磷渣30%~50%、钒铁矿渣10%~20%、镍渣10%~15%、硫铝酸盐水泥熟料5%~10%、超塑化剂0.5~1.0‰、早强型助磨剂0.3~0.5‰。2.根据权利要求1所述一种高活性、低收缩复合矿物掺合料，其特征在于，所述锂渣为硫酸法炼锂副产的锂渣，其SiO2+Al2O3含量≥65%，SO3含量≥5%且≤10.0%，需水量比≤115%，内照指数IRa≤0.6，外照指数Iγ≤0.6；所述粒化电炉磷渣中的化学组成P2O5≤3.5%，质量系数K≥1.0，粒化电炉磷渣中玻璃相含量≥80%，所述粒化电炉磷渣的内照指数IRa≤1.5，外照指数Iγ≤1.5；所述镍渣为生产有色金属镍排出的废渣，其氧化镁含量≥30%且≤50%，内照指数IRa≤0.6，外照指数Iγ≤0.6；所述钒铁矿渣为铝热法生产钒钛合金副产的钒铁矿渣，其氧化钙含量≥50%，氧化镁含量为5%15.0%，内照指数I≤0.6，外照指数I≤0.6。~Raγ3.权利要求1所述一种高活性、低收缩复合矿物掺合料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将锂渣、钒铁渣、镍渣、粒化电炉磷渣烘干至含水率≤1%；式粉磨设备粉磨至S2：将烘干后的粒化电炉磷渣与0.3~0.5‰的早强型助磨剂，采用立2比表面积450~600m/kg；S3：将烘干后的锂渣粉、钒铁矿渣、镍渣与0.3~0.5‰的早强型助磨剂混合粉磨至比表2面积450~650m/kg；2S4：将硫铝酸盐水泥熟料粉磨至比表面积350~600m/kg；S5：将S2~S4加工后的粉体以及其他原料按照下述比例称取，锂渣15%~25%、粒化电炉磷渣30%~50%、钒铁矿渣10%~20%、镍渣10%~15%、硫铝酸盐水泥熟料5%~10%、超塑化剂0.5~1.0‰；S6：将称取后的各原料干拌混合均匀，即得到高活性、低收缩复合矿物掺合料。2CN115819008A说明书1/8页一种高活性、低收缩复合矿物掺合料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及混凝土矿物掺合料技术领域，具体而言，涉及一种高活性、低收缩复合矿物掺合料及其制备方法。背景技术[0002]建筑工程中混凝土收缩开裂是普遍存在的问题，不仅会使混凝土结构承载能力下降而且会影响结构主体的安全性、耐久性。混凝土中集料体积稳定性优良，造成收缩开裂的原因主要是基体部分。这不仅与水泥基材料因水分迁移而产生的收缩相关，也与水泥水化相关。硅酸盐水泥水化反应后，反应生成物的体积与剩余自由体积之和小于反应前体积而造成收缩，该体积收缩率通常在2.3%~5.1%之间，是造成水泥基材料的收缩以及收缩裂缝的主要原因之一。矿物掺合料是一种可部分替代水泥的辅助性胶凝材料，当其与水泥共同拌和，可与水泥及水泥水化产物反应，进而在不同层面影响水泥基材料，进而实现对水泥基材料收缩及其他性能的调控。[0003]同时，我国西南地区由于自然资源及地理因素，粉煤灰等传统矿物掺合料掺量较少，但由于区域内磷、锂、钒钛等资源丰富，形成了相关资源产业并副产有锂渣、粒化电炉磷渣、钒铁矿渣等工业冶炼渣。将上述大宗工业冶渣制备为矿物掺合料，可有效弥补粒化高炉矿渣粉及粉煤灰不足的问题。但是这些工业冶炼渣由于物相及化学组成独特，其加工形成的粉体性质特殊，部分物化性能不佳，虽然具备一定水化活性，但是难以直接作为矿物掺合料使用。[0004]因此，实现对西南地区工业冶炼渣的资源利用以及对水泥基材料