碱矿渣混凝土复合激发剂及混凝土拌合物的制备方法
【专利摘要】本发明涉及碱矿渣混凝土复合激发剂及混凝土拌合物的制备方法，应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂由固体碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐中的一种或两种组成物与固体氢氧化钠混合而成；拌合物的制备方法，包括以下步骤，第一步，准备包括活性粉体材料，上述的复合激发剂以及拌合用水材料；第二步，混合固体组分的原材料，第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，采用本技术方案的复合激发剂及其制备方法，能解决目前在碱矿渣混凝土中的氢氧化钠是采用溶解后的氢氧化钠存在的生产工艺流程复杂的技术缺陷，固体激发剂不需要事先溶解、冷却，简化了生产环节，降低了生产成本，适应范围广，可不需要外掺缓凝剂。
【专利说明】
碱矿渣混凝土复合激发剂及混凝土拌合物的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种碱矿渣混凝土激发剂的配方以及碱矿渣混凝土的生产技术领域，特别涉及一种以固体氢氧化钠、碳酸钠为主要成分的复合激发剂以及直接使用固体激发剂制备碱矿渣混凝土拌合物的方法。
【背景技术】
[0002]碱矿渣混凝土是一类新型的环保型混凝土;碱矿渣混凝土采用具有火山灰活性的磨细矿渣粉、粉煤灰、磨细炉渣、磨细煅烧煤矸石，煅烧偏高岭土等为原料，以氢氧化钠、碳酸钠、水玻璃等碱性物质为激发剂所组成的碱激发胶凝材料。在实际工程中，多采用氢氧化钠或水玻璃作为激发剂;这主要是由于由于氢氧化钠更便于购买、运输和存放;在相同碱当量的条件下，以氢氧化钠为激发剂的混凝土拌合物的施工性能及其可调整性能更优，且混凝土硬化后混凝土的力学性能也更优，所以多选择氢氧化钠为激发剂。碳酸钠做激发剂的碱矿渣混凝土由于早期强度低、对环境温度敏感性高，不具有工程应用的优势，很少被采用。
[0003]碱矿渣混凝土具有凝结时间可调，早期强度高，后期强度持续发展，耐久性好等优异的性能，正逐渐被工程界所接受。国内外已经开展了大量的研究和相应的工程应用。但是，这些工程应用也暴露出了碱矿渣混凝土的明显不足，特别是以氢氧化钠为激发剂的碱矿渣混凝土。目前，现有技术中，氢氧化钠是以溶解后的氢氧化钠溶液形式利用的，这是因为氢氧化钠易于溶解，溶解度大且溶解速度快，便于配制成溶液，但同时由于氢氧化钠的溶解热很大，高达44kJ/moI ο氢氧化钠因溶解而快速、集中释放的热量会导致混凝土拌合物的温度明显升高;拌合物的温度升高加快了碱矿渣水泥的水化速度，促进了水化热的释放;而水化热的释放引起拌合物温度的进一步升高，形成温度-水化速度的正反馈激励机制，从而缩短原本就不足的施工时间，严重影响施工性能，所以，为了延长施工时间，在实际工程应用时，氢氧化钠都需先溶解、冷却后再使用，并不是直接使用，但氢氧化钠的溶解、冷却后使用不仅增加了生产环节，也增加了生产成本，而且还可能降低了生产质量;再加上氢氧化钠的溶解后使用还要受环境温度的影响；在冬季，存放于户外的氢氧化钠溶液还可能发生低温环境下的结晶析出，造成管路堵塞以及氢氧化钠溶液的浓度波动进而改变混凝土的碱当量等意外事故。要改善因使用固体氢氧化钠而带来的混凝土拌合物的施工性能降低，只有掺入适量的缓凝剂，以延长凝结时间，保证施工性能。但是，缓凝剂会显著增加成本。
[0004]克服氢氧化钠的溶解热，简化氢氧化钠的使用环节是碱矿渣混凝土推广应用须攻克的一个难关。
【发明内容】
[0005]本发明的第一个目的是提供一种新的应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，解决目前氢氧化钠需要事先溶解、冷却后再使用而导致的生产工艺流程复杂的技术缺陷和需要缓凝剂从而增加成本的不足。
[0006]本发明的第二个目的是提供一种利用上述复合激发剂的碱矿渣混凝土拌合物的制备方法。
[0007]为实现上述第一个目的，本发明提供一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由固体碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐中的一种或多种组成物与固体氢氧化钠混合而成。
[0008]进一步限定，所述的碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾一种或两种组成的混合物;所述的碱金属碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾的一种或两种组成的混合物。
[0009]进一步限定，所述的复合激发剂由固体的碳酸钠和固体的氢氧化钠混合而成。从市场和成本上考虑，由于固体碳酸钠相对取得方便，价格便宜，碱金属碳酸盐优化采用固体碳酸钠。
[0010]进一步限定复合激发剂中组成比例，限定所述的复合激发剂中，碳酸钠和固体氢氧化钠的比例范围为，80份?2份当量的碳酸钠:20份?98份当量的固体氢氧化钠。
[0011]进一步限定复合激发剂中组成比例，限定所述的复合激发剂中，碳酸钠和固体氢氧化钠的比例范围为，60份?20份当量的碳酸钠:40份?80份当量的固体氢氧化钠。
[0012]进一步限定复合激发剂中组成比例，限定所述的复合激发剂中，碳酸钠和固体氢氧化钠的比例范围为，60份?40份当量的碳酸钠:40份?60份当量的固体氢氧化钠。
[0013]进一步，限定所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠，所述的固体形式为粒状或片状。
[0014]同样的道理，限定所述的碳酸钠是不含结晶水的碳酸钠。当然也可以限定所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0015]更进一步限定，所述的复合激发剂中，碳酸钠和固体氢氧化钠的比例范围为，40-60份当量的碳酸钠:60-40份当量的固体氢氧化钠。
[0016]为实现上述第二个目的，本发明所述的应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，具体包括以下步骤，
[0017]第一步，准备原材料，原材料中至少包括骨料、活性粉体材料，上述的复合激发剂以及拌合用水，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为3-10:100，水质量和活性粉体材料质量比为35-65%。
[0018]第二步，混合原材料，将所述的骨料、活性粉体材料和所述的复合激发剂固体组分加入搅拌装置；
[0019]第三步，加水搅拌，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌。
[0020]进一步，限定所述的活性粉体材料是经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的含硅铝氧化物活性材料。
[0021]更进一步限定所述的含硅铝氧化物活性材料包括粒化高炉矿渣粉、磨细钢渣、拜耳法赤泥、粉煤灰、磨细炉渣、磨细的煅烧粘土矿物、磷矿渣粉、磨细的煅烧煤矸石、磨细的煅烧页岩中的一种或多种组成的混合物。
[0022]由于本发明采用碳酸钠混合适量比例的固体氢氧化钠组成复合激发剂。氢氧化钠溶解于水后形成强碱性的氢氧化钠溶液，同时释放出大量的溶解热;碳酸钠溶解于水后形成碳酸钠溶液，由于溶解热很低，基本上没有因溶解热而引起的温度升高问题。由于碳酸钠是一种强碱弱酸性盐，溶液中的碳酸根水解产生碳酸氢根离子和氢氧根离子，因而表现出碱性。碳酸钠在水溶液中的溶解度受氢氧根离子浓度、温度等因素影响;特别是氢氧根离子浓度，在高浓度的氢氧化钠溶液中，碳酸钠基本不溶解。本发明采用碳酸钠与固体氢氧化钠作为复合激发剂，碳酸钠、固体氢氧化钠同时与水接触、溶解，在搅拌的作用下与活性粉体材料形成浆体，由于同时与水接触，碳酸钠与氢氧化钠形成竞争溶解关系，碳酸钠与氢氧化钠的竞争溶解基本上不受氢氧根离子浓度的影响，特别是在溶解的初始阶段，也就克服了碳酸钠在氢氧化钠溶液中的不溶解或难溶解现象，溶解于水溶液中的碳酸根离子及其水解形成的碳酸氢根离子是常见的活性基团。这些基团在活性粉体材料表面的电荷的作用下，吸附在颗粒的表面而形成吸附层，且优先吸附在高活性的点位上。由于溶液中有碳酸根离子、碳酸氢根离子、氢氧根离子等多种离子的存在，这些离子在活性粉体材料表面因为吸附能力的不同而再次形成竞争吸附关系。活性粉体材料表面的碳酸根离子、碳酸氢根离子吸附层的形成，降低了氢氧根离子在高活性的点位的吸附数量和比例，也就抑制了氢氧根离子对活性粉体材料的侵蚀速度，那么也延缓了碱矿渣水泥的水化速度、延缓了水化热的释放速度，避免了拌合物的温度因为水化热而导致的快速升高，打破了温度-水化速度的正反馈激励机制。同时，碳酸根离子、碳酸氢根离子在粉体材料表面的吸附也降低了溶液中的碳酸根离子的浓度，推动碳酸钠的溶解。另外，在固定碱当量的条件下，由于碳酸钠对氢氧化钠的等当量取代必然降低了氢氧根离子的浓度；同时，碳酸根离子、碳酸氢根离子的存在也增加了氢氧根离子的移动难度，降低了氢氧根离子与粉体材料的有效碰撞。再有，由于大量碳酸根的存在，为快速形成碳酸钙、碳酸镁等水化产物提供了物质基础。部分碳酸钙、碳酸镁颗粒被吸附、覆盖在活性粉体颗粒表面，进一步降低了氢氧根离子的侵蚀速度，从而具有缓凝效果
[0023]本技术方案中，采用碳酸钾具有与碳酸钠完全相同的作用机理和效果。碱金属碳酸氢盐在强碱性环境中转化为碱金属碳酸盐，其作用机理和效果与碱金属碳酸盐完全相同。根据竞争吸附原理，掺入适量的其它碱金属盐，如氯化钠、硫酸钠、硝酸钾等，也会进一步降低氢氧根离子在活性粉体表面的数量，从而适当延长凝结时间。
[0024]本发明的有益效果:
[0025]1、本发明的活性粉体材料与激发剂同时拌合，固体激发剂不需要事先溶解、冷却，简化了生产环节，降低了生产成本。
[0026]2、本发明可根据环境温度和粉体材料的活性大小，通过调整复合激发剂中的碳酸钠和固体氢氧化钠的比例来调整凝结时间，在初凝时间不长于Sh的要求下，可不需要外掺缓凝剂。
[0027]3、本发明生产的混凝土的后期强度发展优于氢氧化钠作为单一激发剂配制的混凝土。
【附图说明】
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[0028]图1是复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%时，碳酸钠的掺量与凝结时间的变化关系图。【具体实施方式】:
[0029]下面通过具体的实施方式介绍，对本发明方案进行说明。但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[0030]实施例1，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为80份:20份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠;所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0031]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0032]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料和经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉以及碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为80份:20份的复合激发剂、拌合用水，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为3%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ；
[0033]第二步，将上述的骨料和粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0034]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为6小时。
[0035]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为3%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为40分钟。
[0036]通过上述实施例1的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0037]实施例2—种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为50份:50份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠;所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0038]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0039]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的磨细钢渣以及碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为50份:50份的复合激发剂、拌合用水，如图1所示，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ；
[0040]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0041]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为12小时。
[0042]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为35分钟。
[0043]通过上述实施例2的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0044]实施例3，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为60份:40份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠;所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0045]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0046]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的拜耳法赤泥以及碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为60份:40份的复合激发剂、拌合用水，如图1所示，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ；
[0047]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0048]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为1小时。
[0049]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用适量的骨料、原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，如图1所示，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为35分钟。
[0050]通过上述实施例3的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0051]实施例4，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为60份:40份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠;所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0052]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0053]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粉煤灰以及碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为60份:40份的复合激发剂、拌合用水，如图1所示，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ；
[0054]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0055]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为8小时。
[0056]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45%;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为35分钟。
[0057]通过上述实施例4的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0058]实施例5，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为30份:70份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠;所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0059]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0060]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的磨细的煅烧粘土矿物以及碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为30份:70份的复合激发剂、拌合用水，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为6%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ；
[0061]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0062]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为2小时。
[0063]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为6%，水质量和活性粉体材料质量比为45%;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为30分钟。
[0064]通过上述实施例5的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0065]实施例6，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为70份:30份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠;所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0066]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0067]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的、磷矿渣粉以及碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为70份:30份的复合激发剂、拌合用水，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为6%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ；
[0068]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0069]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为8小时。
[0070]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为6%，水质量和活性粉体材料质量比为45%;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为30分钟。
[0071 ] 通过上述实施例6的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0072]实施例7，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为50份:50份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠;所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0073]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0074]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的磨细的煅烧粘土矿物、磷矿渣粉混合物以及碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为50份:50份的复合激发剂、拌合用水，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为10%，水质量和活性粉体材料质量比为65% ；
[0075]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0076]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为14小时。
[0077]现有技术中，采用相同的试验环境(20_25°C)和相同的设备，采用原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为10%，水质量和活性粉体材料质量比为65%;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为20分钟。
[0078]通过上述实施例7的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0079]实施例8，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为60份:40份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠;所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0080]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0081]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的磷矿渣粉、磨细的煅烧煤矸石混合物以及碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为60份:40份的复合激发剂、拌合用水，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为3%，水质量和活性粉体材料质量比为35% ；
[0082]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0083]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为9小时。
[0084]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为3%，水质量和活性粉体材料质量比为35%;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为25分钟。
[0085]通过上述实施例8的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0086]施例9，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为2份:98份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠;所述的碳酸钠是含结晶水的碳酸钠。
[0087]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0088]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的磨细的煅烧页岩以及碳酸钠和氢氧化钠的当量比例为2份:98份的复合激发剂、拌合用水，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为3%，水质量和活性粉体材料质量比为65% ；
[0089]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0090]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为50分钟。
[0091]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为3%，水质量和活性粉体材料质量比为65%;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为40分钟。
[0092]通过上述实施例9的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0093]实施例10，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钠、碳酸氢钠和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钠、碳酸氢钠和固体氢氧化钠的当量比例为25份:25份:50份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠。
[0094]上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0095]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的磨细钢渣以及碳酸钠、碳酸氢钠和固体氢氧化钠的当量比例为25份:25份:50份的复合激发剂、拌合用水，如图1所示，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.6 58K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ；
[0096]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钠和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0097]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为14小时。
[0098]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45%;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为35分钟。
[0099]通过上述实施例10的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0100]实施例11，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钾和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钾和氢氧化钠的当量比例为50份:50份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钾与水接触的固体氢氧化钠;上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0101]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的磨细的煅烧粘土矿物以及碳酸钾和氢氧化钠的当量比例为50份:50份的复合激发剂、拌合用水，如图1所示，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ；
[0102]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钾和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0103]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为14小时。
[0104]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45%;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为35分钟。
[0105]通过上述实施例11的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0106]实施例12，一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，所述的复合激发剂由碳酸钾、碳酸氢钾和固体氢氧化钠混合而成，其中，碳酸钾、碳酸氢钾和固体氢氧化钠的当量比例为35份:15份:50份;所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钾与水接触的固体氢氧化钠;上述应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂的制备方法，包括以下步骤，
[0107]第一步，准备原材料，原材料为适量的骨料、经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的磨细钢渣以及碳酸钾、碳酸氢钾和固体氢氧化钠的当量比例为35份:15份:50份的复合激发剂、拌合用水，如图1所示，其中，复合激发剂中所含(Na20+0.6 58K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45% ；
[0108]第二步，将上述的骨料、粒化高炉矿渣粉和碳酸钾和固体氢氧化钠固体组分加入搅拌装置；
[0109]第三步，在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为16小时。
[0110]现有技术中，采用相同的试验环境(20-25°C)和相同的设备，采用原材料为经过高温处理或通过高温加工阶段而得到的以硅铝氧化物为主要化学成分的且具有火山灰活性的、具有200平方米/千克以上比表面积的粉状材料的粒化高炉矿渣粉，固体氢氧化钠、拌合用水，其中，氢氧化钠中所含(Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为5%，水质量和活性粉体材料质量比为45%;并将上述的粒化高炉矿渣粉和固体氢氧化钠加入搅拌装置;在添加完所有固体组分后，加入拌合水并同时搅拌，得到碱矿渣混凝土拌合物，此拌合物的初凝时间为35分钟。
[0111]通过上述实施例12的拌合物初凝时间的对比，可以明显延长初凝时间，改善混凝土的施工性能。
[0112]以上实施例子根据不同温度和环境下进行了效果实验，都能实现本发明技术方案的效果，本发明通过减少复合激发剂的材料配方，限定只采用碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐和固体氢氧化钠两种成分组成的激发剂，不包括其他的激发剂材料，而且在工艺上直接采用干式(固体组分)混合，产生意想不到的效果，与现有技术相比具有节约工艺流程的技术效果，省略了现有技术中多成分的的激发剂材料和预先水化氢氧化钠的工艺流程，同样也能达到激发的功能效果，保持原有的全部功能，带来意想不到的技术效果。
[0113]以上对本发明提供的具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，其特征在于，所述的复合激发剂由固体碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐中的一种或两种组成物与固体氢氧化钠混合而成。2.根据权利要求1所述的应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，其特征在于，所述的碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾一种或两种组成的混合物;所述的碱金属碳酸氢盐为碳酸氢钠、、碳酸氢钾的一种或两种组成的混合物。3.根据权利要求2所述的应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，其特征在于，所述的复合激发剂由固体的碳酸钠和固体的氢氧化钠混合而成。4.根据权利要求3所述的应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，其特征在于，所述的复合激发剂中，碳酸钠和固体氢氧化钠的比例范围为，80份?2份当量的碳酸钠:20份?98份当量的固体氢氧化钠。5.根据权利要求4所述的应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，其特征在于，所述的复合激发剂中，碳酸钠和固体氢氧化钠的比例范围为，60份?20份当量的碳酸钠:40份?80份当量的固体氢氧化钠。6.根据权利要求4所述的应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，其特征在于，所述的复合激发剂中，碳酸钠和固体氢氧化钠的比例范围为，60份?40份当量的碳酸钠:40份?60份当量的固体氢氧化钠。7.根据权利要求3所述的应用在碱矿渣混凝土中的复合激发剂，其特征在于，所述的固体氢氧化钠是指在碱矿渣混凝土拌合物制备中以固体形式存在、直接与粉体材料拌合使用且不先于碳酸钠与水接触的固体氢氧化钠，所述的固体形式为粒状或片状。8.根据权利要求2所述的应用复合激发剂的矿渣混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步，准备原材料，原材料中至少包括骨料、活性粉体材料，上述的复合激发剂以及拌合用水，其中，复合激发剂中所含((Na20+0.658K20)的质量:活性粉体材料质量比为3?10:100，水质量和活性粉体材料质量比为35?65%; 第二步，混合原材料，将所述的骨料、活性粉体材料和所述的复合激发剂固体组分加入搅拌装置； 第三步，加水搅拌，在添加完所有固体组分后，加入拌合水，搅拌均匀。
【文档编号】C04B28/08GK106045361SQ201610365329
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】张彭成, 杨长辉, 王新, 陈科, 黄刚, 王勇威, 江敏, 刘亚文, 肖兵
【申请人】张彭成