堿礦渣混凝土復合激發(fā)劑及混凝土拌合物的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及堿礦渣混凝土復合激發(fā)劑及混凝土拌合物的制備方法，應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑由固體堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽中的一種或兩種組成物與固體氫氧化鈉混合而成；拌合物的制備方法，包括以下步驟，第一步，準備包括活性粉體材料，上述的復合激發(fā)劑以及拌合用水材料；第二步，混合固體組分的原材料，第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，采用本技術方案的復合激發(fā)劑及其制備方法，能解決目前在堿礦渣混凝土中的氫氧化鈉是采用溶解后的氫氧化鈉存在的生產(chǎn)工藝流程復雜的技術缺陷，固體激發(fā)劑不需要事先溶解、冷卻，簡化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成本，適應范圍廣，可不需要外摻緩凝劑。
【專利說明】
堿礦渣混凝土復合激發(fā)劑及混凝土拌合物的制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種堿礦渣混凝土激發(fā)劑的配方以及堿礦渣混凝土的生產(chǎn)技術領域，特別涉及一種以固體氫氧化鈉、碳酸鈉為主要成分的復合激發(fā)劑以及直接使用固體激發(fā)劑制備堿礦渣混凝土拌合物的方法。
【背景技術】
[0002]堿礦渣混凝土是一類新型的環(huán)保型混凝土;堿礦渣混凝土采用具有火山灰活性的磨細礦渣粉、粉煤灰、磨細爐渣、磨細煅燒煤矸石，煅燒偏高嶺土等為原料，以氫氧化鈉、碳酸鈉、水玻璃等堿性物質為激發(fā)劑所組成的堿激發(fā)膠凝材料。在實際工程中，多采用氫氧化鈉或水玻璃作為激發(fā)劑;這主要是由于由于氫氧化鈉更便于購買、運輸和存放;在相同堿當量的條件下，以氫氧化鈉為激發(fā)劑的混凝土拌合物的施工性能及其可調整性能更優(yōu)，且混凝土硬化后混凝土的力學性能也更優(yōu)，所以多選擇氫氧化鈉為激發(fā)劑。碳酸鈉做激發(fā)劑的堿礦渣混凝土由于早期強度低、對環(huán)境溫度敏感性高，不具有工程應用的優(yōu)勢，很少被采用。
[0003]堿礦渣混凝土具有凝結時間可調，早期強度高，后期強度持續(xù)發(fā)展，耐久性好等優(yōu)異的性能，正逐漸被工程界所接受。國內外已經(jīng)開展了大量的研究和相應的工程應用。但是，這些工程應用也暴露出了堿礦渣混凝土的明顯不足，特別是以氫氧化鈉為激發(fā)劑的堿礦渣混凝土。目前，現(xiàn)有技術中，氫氧化鈉是以溶解后的氫氧化鈉溶液形式利用的，這是因為氫氧化鈉易于溶解，溶解度大且溶解速度快，便于配制成溶液，但同時由于氫氧化鈉的溶解熱很大，高達44kJ/moI ο氫氧化鈉因溶解而快速、集中釋放的熱量會導致混凝土拌合物的溫度明顯升高;拌合物的溫度升高加快了堿礦渣水泥的水化速度，促進了水化熱的釋放;而水化熱的釋放引起拌合物溫度的進一步升高，形成溫度-水化速度的正反饋激勵機制，從而縮短原本就不足的施工時間，嚴重影響施工性能，所以，為了延長施工時間，在實際工程應用時，氫氧化鈉都需先溶解、冷卻后再使用，并不是直接使用，但氫氧化鈉的溶解、冷卻后使用不僅增加了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也增加了生產(chǎn)成本，而且還可能降低了生產(chǎn)質量;再加上氫氧化鈉的溶解后使用還要受環(huán)境溫度的影響；在冬季，存放于戶外的氫氧化鈉溶液還可能發(fā)生低溫環(huán)境下的結晶析出，造成管路堵塞以及氫氧化鈉溶液的濃度波動進而改變混凝土的堿當量等意外事故。要改善因使用固體氫氧化鈉而帶來的混凝土拌合物的施工性能降低，只有摻入適量的緩凝劑，以延長凝結時間，保證施工性能。但是，緩凝劑會顯著增加成本。
[0004]克服氫氧化鈉的溶解熱，簡化氫氧化鈉的使用環(huán)節(jié)是堿礦渣混凝土推廣應用須攻克的一個難關。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的第一個目的是提供一種新的應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，解決目前氫氧化鈉需要事先溶解、冷卻后再使用而導致的生產(chǎn)工藝流程復雜的技術缺陷和需要緩凝劑從而增加成本的不足。
[0006]本發(fā)明的第二個目的是提供一種利用上述復合激發(fā)劑的堿礦渣混凝土拌合物的制備方法。
[0007]為實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明提供一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由固體堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽中的一種或多種組成物與固體氫氧化鈉混合而成。
[0008]進一步限定，所述的堿金屬碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀一種或兩種組成的混合物;所述的堿金屬碳酸氫鹽為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀的一種或兩種組成的混合物。
[0009]進一步限定，所述的復合激發(fā)劑由固體的碳酸鈉和固體的氫氧化鈉混合而成。從市場和成本上考慮，由于固體碳酸鈉相對取得方便，價格便宜，堿金屬碳酸鹽優(yōu)化采用固體碳酸鈉。
[0010]進一步限定復合激發(fā)劑中組成比例，限定所述的復合激發(fā)劑中，碳酸鈉和固體氫氧化鈉的比例范圍為，80份?2份當量的碳酸鈉:20份?98份當量的固體氫氧化鈉。
[0011]進一步限定復合激發(fā)劑中組成比例，限定所述的復合激發(fā)劑中，碳酸鈉和固體氫氧化鈉的比例范圍為，60份?20份當量的碳酸鈉:40份?80份當量的固體氫氧化鈉。
[0012]進一步限定復合激發(fā)劑中組成比例，限定所述的復合激發(fā)劑中，碳酸鈉和固體氫氧化鈉的比例范圍為，60份?40份當量的碳酸鈉:40份?60份當量的固體氫氧化鈉。
[0013]進一步，限定所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉，所述的固體形式為粒狀或片狀。
[0014]同樣的道理，限定所述的碳酸鈉是不含結晶水的碳酸鈉。當然也可以限定所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0015]更進一步限定，所述的復合激發(fā)劑中，碳酸鈉和固體氫氧化鈉的比例范圍為，40-60份當量的碳酸鈉:60-40份當量的固體氫氧化鈉。
[0016]為實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明所述的應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，具體包括以下步驟，
[0017]第一步，準備原材料，原材料中至少包括骨料、活性粉體材料，上述的復合激發(fā)劑以及拌合用水，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為3-10:100，水質量和活性粉體材料質量比為35-65%。
[0018]第二步，混合原材料，將所述的骨料、活性粉體材料和所述的復合激發(fā)劑固體組分加入攪拌裝置；
[0019]第三步，加水攪拌，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌。
[0020]進一步，限定所述的活性粉體材料是經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的含硅鋁氧化物活性材料。
[0021]更進一步限定所述的含硅鋁氧化物活性材料包括?；郀t礦渣粉、磨細鋼渣、拜耳法赤泥、粉煤灰、磨細爐渣、磨細的煅燒粘土礦物、磷礦渣粉、磨細的煅燒煤矸石、磨細的煅燒頁巖中的一種或多種組成的混合物。
[0022]由于本發(fā)明采用碳酸鈉混合適量比例的固體氫氧化鈉組成復合激發(fā)劑。氫氧化鈉溶解于水后形成強堿性的氫氧化鈉溶液，同時釋放出大量的溶解熱;碳酸鈉溶解于水后形成碳酸鈉溶液，由于溶解熱很低，基本上沒有因溶解熱而引起的溫度升高問題。由于碳酸鈉是一種強堿弱酸性鹽，溶液中的碳酸根水解產(chǎn)生碳酸氫根離子和氫氧根離子，因而表現(xiàn)出堿性。碳酸鈉在水溶液中的溶解度受氫氧根離子濃度、溫度等因素影響;特別是氫氧根離子濃度，在高濃度的氫氧化鈉溶液中，碳酸鈉基本不溶解。本發(fā)明采用碳酸鈉與固體氫氧化鈉作為復合激發(fā)劑，碳酸鈉、固體氫氧化鈉同時與水接觸、溶解，在攪拌的作用下與活性粉體材料形成漿體，由于同時與水接觸，碳酸鈉與氫氧化鈉形成競爭溶解關系，碳酸鈉與氫氧化鈉的競爭溶解基本上不受氫氧根離子濃度的影響，特別是在溶解的初始階段，也就克服了碳酸鈉在氫氧化鈉溶液中的不溶解或難溶解現(xiàn)象，溶解于水溶液中的碳酸根離子及其水解形成的碳酸氫根離子是常見的活性基團。這些基團在活性粉體材料表面的電荷的作用下，吸附在顆粒的表面而形成吸附層，且優(yōu)先吸附在高活性的點位上。由于溶液中有碳酸根離子、碳酸氫根離子、氫氧根離子等多種離子的存在，這些離子在活性粉體材料表面因為吸附能力的不同而再次形成競爭吸附關系?；钚苑垠w材料表面的碳酸根離子、碳酸氫根離子吸附層的形成，降低了氫氧根離子在高活性的點位的吸附數(shù)量和比例，也就抑制了氫氧根離子對活性粉體材料的侵蝕速度，那么也延緩了堿礦渣水泥的水化速度、延緩了水化熱的釋放速度，避免了拌合物的溫度因為水化熱而導致的快速升高，打破了溫度-水化速度的正反饋激勵機制。同時，碳酸根離子、碳酸氫根離子在粉體材料表面的吸附也降低了溶液中的碳酸根離子的濃度，推動碳酸鈉的溶解。另外，在固定堿當量的條件下，由于碳酸鈉對氫氧化鈉的等當量取代必然降低了氫氧根離子的濃度；同時，碳酸根離子、碳酸氫根離子的存在也增加了氫氧根離子的移動難度，降低了氫氧根離子與粉體材料的有效碰撞。再有，由于大量碳酸根的存在，為快速形成碳酸鈣、碳酸鎂等水化產(chǎn)物提供了物質基礎。部分碳酸鈣、碳酸鎂顆粒被吸附、覆蓋在活性粉體顆粒表面，進一步降低了氫氧根離子的侵蝕速度，從而具有緩凝效果
[0023]本技術方案中，采用碳酸鉀具有與碳酸鈉完全相同的作用機理和效果。堿金屬碳酸氫鹽在強堿性環(huán)境中轉化為堿金屬碳酸鹽，其作用機理和效果與堿金屬碳酸鹽完全相同。根據(jù)競爭吸附原理，摻入適量的其它堿金屬鹽，如氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鉀等，也會進一步降低氫氧根離子在活性粉體表面的數(shù)量，從而適當延長凝結時間。
[0024]本發(fā)明的有益效果:
[0025]1、本發(fā)明的活性粉體材料與激發(fā)劑同時拌合，固體激發(fā)劑不需要事先溶解、冷卻，簡化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成本。
[0026]2、本發(fā)明可根據(jù)環(huán)境溫度和粉體材料的活性大小，通過調整復合激發(fā)劑中的碳酸鈉和固體氫氧化鈉的比例來調整凝結時間，在初凝時間不長于Sh的要求下，可不需要外摻緩凝劑。
[0027]3、本發(fā)明生產(chǎn)的混凝土的后期強度發(fā)展優(yōu)于氫氧化鈉作為單一激發(fā)劑配制的混凝土。
【附圖說明】
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[0028]圖1是復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%時，碳酸鈉的摻量與凝結時間的變化關系圖?！揪唧w實施方式】:
[0029]下面通過具體的實施方式介紹，對本發(fā)明方案進行說明。但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。
[0030]實施例1，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為80份:20份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉;所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0031]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0032]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料和經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉以及碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為80份:20份的復合激發(fā)劑、拌合用水，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為3%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ；
[0033]第二步，將上述的骨料和粒化高爐礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0034]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為6小時。
[0035]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為3%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ;并將上述的?；郀t礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為40分鐘。
[0036]通過上述實施例1的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0037]實施例2—種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為50份:50份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉;所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0038]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0039]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的磨細鋼渣以及碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為50份:50份的復合激發(fā)劑、拌合用水，如圖1所示，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ；
[0040]第二步，將上述的骨料、粒化高爐礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0041]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為12小時。
[0042]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ;并將上述的粒化高爐礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為35分鐘。
[0043]通過上述實施例2的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0044]實施例3，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為60份:40份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉;所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0045]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0046]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的拜耳法赤泥以及碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為60份:40份的復合激發(fā)劑、拌合用水，如圖1所示，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ；
[0047]第二步，將上述的骨料、?；郀t礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0048]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為1小時。
[0049]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用適量的骨料、原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的粒化高爐礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，如圖1所示，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ;并將上述的?；郀t礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為35分鐘。
[0050]通過上述實施例3的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0051]實施例4，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為60份:40份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉;所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0052]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0053]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的粉煤灰以及碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為60份:40份的復合激發(fā)劑、拌合用水，如圖1所示，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ；
[0054]第二步，將上述的骨料、?；郀t礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0055]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為8小時。
[0056]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45%;并將上述的?；郀t礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為35分鐘。
[0057]通過上述實施例4的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0058]實施例5，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為30份:70份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉;所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0059]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0060]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的磨細的煅燒粘土礦物以及碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為30份:70份的復合激發(fā)劑、拌合用水，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為6%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ；
[0061]第二步，將上述的骨料、?；郀t礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0062]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為2小時。
[0063]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為6%，水質量和活性粉體材料質量比為45%;并將上述的?；郀t礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為30分鐘。
[0064]通過上述實施例5的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0065]實施例6，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為70份:30份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉;所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0066]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0067]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的、磷礦渣粉以及碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為70份:30份的復合激發(fā)劑、拌合用水，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為6%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ；
[0068]第二步，將上述的骨料、?；郀t礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0069]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為8小時。
[0070]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為6%，水質量和活性粉體材料質量比為45%;并將上述的?；郀t礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為30分鐘。
[0071 ] 通過上述實施例6的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0072]實施例7，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為50份:50份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉;所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0073]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0074]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的磨細的煅燒粘土礦物、磷礦渣粉混合物以及碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為50份:50份的復合激發(fā)劑、拌合用水，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為10%，水質量和活性粉體材料質量比為65% ；
[0075]第二步，將上述的骨料、粒化高爐礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0076]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為14小時。
[0077]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20_25°C)和相同的設備，采用原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為10%，水質量和活性粉體材料質量比為65%;并將上述的?；郀t礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為20分鐘。
[0078]通過上述實施例7的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0079]實施例8，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為60份:40份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉;所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0080]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0081]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的磷礦渣粉、磨細的煅燒煤矸石混合物以及碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為60份:40份的復合激發(fā)劑、拌合用水，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為3%，水質量和活性粉體材料質量比為35% ；
[0082]第二步，將上述的骨料、?；郀t礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0083]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為9小時。
[0084]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為3%，水質量和活性粉體材料質量比為35%;并將上述的?；郀t礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為25分鐘。
[0085]通過上述實施例8的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0086]施例9，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為2份:98份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉;所述的碳酸鈉是含結晶水的碳酸鈉。
[0087]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0088]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的磨細的煅燒頁巖以及碳酸鈉和氫氧化鈉的當量比例為2份:98份的復合激發(fā)劑、拌合用水，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為3%，水質量和活性粉體材料質量比為65% ；
[0089]第二步，將上述的骨料、粒化高爐礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0090]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為50分鐘。
[0091]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為3%，水質量和活性粉體材料質量比為65%;并將上述的粒化高爐礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為40分鐘。
[0092]通過上述實施例9的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0093]實施例10，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鈉、碳酸氫鈉和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鈉、碳酸氫鈉和固體氫氧化鈉的當量比例為25份:25份:50份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉。
[0094]上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0095]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的磨細鋼渣以及碳酸鈉、碳酸氫鈉和固體氫氧化鈉的當量比例為25份:25份:50份的復合激發(fā)劑、拌合用水，如圖1所示，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.6 58K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ；
[0096]第二步，將上述的骨料、粒化高爐礦渣粉和碳酸鈉和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0097]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為14小時。
[0098]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45%;并將上述的?；郀t礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為35分鐘。
[0099]通過上述實施例10的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0100]實施例11，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鉀和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鉀和氫氧化鈉的當量比例為50份:50份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鉀與水接觸的固體氫氧化鈉;上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0101]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的磨細的煅燒粘土礦物以及碳酸鉀和氫氧化鈉的當量比例為50份:50份的復合激發(fā)劑、拌合用水，如圖1所示，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ；
[0102]第二步，將上述的骨料、?；郀t礦渣粉和碳酸鉀和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0103]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為14小時。
[0104]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45%;并將上述的?；郀t礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為35分鐘。
[0105]通過上述實施例11的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0106]實施例12，一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，所述的復合激發(fā)劑由碳酸鉀、碳酸氫鉀和固體氫氧化鈉混合而成，其中，碳酸鉀、碳酸氫鉀和固體氫氧化鈉的當量比例為35份:15份:50份;所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鉀與水接觸的固體氫氧化鈉;上述應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟，
[0107]第一步，準備原材料，原材料為適量的骨料、經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的磨細鋼渣以及碳酸鉀、碳酸氫鉀和固體氫氧化鈉的當量比例為35份:15份:50份的復合激發(fā)劑、拌合用水，如圖1所示，其中，復合激發(fā)劑中所含(Na20+0.6 58K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45% ；
[0108]第二步，將上述的骨料、?；郀t礦渣粉和碳酸鉀和固體氫氧化鈉固體組分加入攪拌裝置；
[0109]第三步，在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為16小時。
[0110]現(xiàn)有技術中，采用相同的試驗環(huán)境(20-25°C)和相同的設備，采用原材料為經(jīng)過高溫處理或通過高溫加工階段而得到的以硅鋁氧化物為主要化學成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料的?；郀t礦渣粉，固體氫氧化鈉、拌合用水，其中，氫氧化鈉中所含(Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為5%，水質量和活性粉體材料質量比為45%;并將上述的粒化高爐礦渣粉和固體氫氧化鈉加入攪拌裝置;在添加完所有固體組分后，加入拌合水并同時攪拌，得到堿礦渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝時間為35分鐘。
[0111]通過上述實施例12的拌合物初凝時間的對比，可以明顯延長初凝時間，改善混凝土的施工性能。
[0112]以上實施例子根據(jù)不同溫度和環(huán)境下進行了效果實驗，都能實現(xiàn)本發(fā)明技術方案的效果，本發(fā)明通過減少復合激發(fā)劑的材料配方，限定只采用堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽和固體氫氧化鈉兩種成分組成的激發(fā)劑，不包括其他的激發(fā)劑材料，而且在工藝上直接采用干式(固體組分)混合，產(chǎn)生意想不到的效果，與現(xiàn)有技術相比具有節(jié)約工藝流程的技術效果，省略了現(xiàn)有技術中多成分的的激發(fā)劑材料和預先水化氫氧化鈉的工藝流程，同樣也能達到激發(fā)的功能效果，保持原有的全部功能，帶來意想不到的技術效果。
[0113]以上對本發(fā)明提供的具體實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，其特征在于，所述的復合激發(fā)劑由固體堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽中的一種或兩種組成物與固體氫氧化鈉混合而成。2.根據(jù)權利要求1所述的應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，其特征在于，所述的堿金屬碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀一種或兩種組成的混合物;所述的堿金屬碳酸氫鹽為碳酸氫鈉、、碳酸氫鉀的一種或兩種組成的混合物。3.根據(jù)權利要求2所述的應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，其特征在于，所述的復合激發(fā)劑由固體的碳酸鈉和固體的氫氧化鈉混合而成。4.根據(jù)權利要求3所述的應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，其特征在于，所述的復合激發(fā)劑中，碳酸鈉和固體氫氧化鈉的比例范圍為，80份?2份當量的碳酸鈉:20份?98份當量的固體氫氧化鈉。5.根據(jù)權利要求4所述的應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，其特征在于，所述的復合激發(fā)劑中，碳酸鈉和固體氫氧化鈉的比例范圍為，60份?20份當量的碳酸鈉:40份?80份當量的固體氫氧化鈉。6.根據(jù)權利要求4所述的應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，其特征在于，所述的復合激發(fā)劑中，碳酸鈉和固體氫氧化鈉的比例范圍為，60份?40份當量的碳酸鈉:40份?60份當量的固體氫氧化鈉。7.根據(jù)權利要求3所述的應用在堿礦渣混凝土中的復合激發(fā)劑，其特征在于，所述的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備中以固體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸的固體氫氧化鈉，所述的固體形式為粒狀或片狀。8.根據(jù)權利要求2所述的應用復合激發(fā)劑的礦渣混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，準備原材料，原材料中至少包括骨料、活性粉體材料，上述的復合激發(fā)劑以及拌合用水，其中，復合激發(fā)劑中所含((Na20+0.658K20)的質量:活性粉體材料質量比為3?10:100，水質量和活性粉體材料質量比為35?65%; 第二步，混合原材料，將所述的骨料、活性粉體材料和所述的復合激發(fā)劑固體組分加入攪拌裝置； 第三步，加水攪拌，在添加完所有固體組分后，加入拌合水，攪拌均勻。
【文檔編號】C04B28/08GK106045361SQ201610365329
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】張彭成, 楊長輝, 王新, 陳科, 黃剛, 王勇威, 江敏, 劉亞文, 肖兵
【申請人】張彭成