一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂，其特征在于按重量百分比计是由活化位点失效阻断剂50％

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，尤其涉及一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂。

技术介绍

[0002]钢渣是在炼钢过程中产生的副产物，约占产钢总量的15％
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20％，每年钢渣排放量巨大，但利用率很低，基本处于废弃堆积状态，是主要大宗固体废弃物之一。钢渣成分复杂，含有磷化物、活性金属氧化物以及重金属等杂质，就地堆放不但会占用大量土地，而且钢渣内部微量元素和碱性物质还会通雨水冲刷等方式渗透至周围水土之中，对周围环境造成危害，因此为提高钢渣利用率，减少钢渣对环境的危害，实现国家“碳达峰、碳中和”目标，钢渣固体废弃物资源化利用成为了研究热点。钢渣外观呈黑色的块状，化学和矿物组成与水泥熟料相似，因此研磨细化后可以作为辅助胶凝材料制备钢渣水泥混凝土，不仅可以有效消纳钢渣，还可以降低混凝土应用成本。钢渣种类分为转炉钢渣、电炉钢渣和平炉钢渣，我国超过90％为转炉钢渣，由于转炉钢渣在出炉后需要进行慢冷处理，导致转炉钢渣中的矿物相晶粒更为粗大致密，导致活性较低，且钢渣中部分杂质会参与到水化过程，对混凝土的早期强度发展、体积稳定性等造成负面影响，这也对钢渣的回收利用造成了一定阻碍。因此激发钢渣的活性，促进钢渣混凝土早期凝结硬化，改善体积安定性是目前提高钢渣利用的关键问题。
[0003]CN 112661433 A公开一种低活性转炉热泼钢渣胶凝活性激发剂，该激发剂通过复合醇胺、有机醇胺盐酸盐、氨基羧酸盐、无机电解质、多元醇并加水搅拌得到，这种激发剂虽然起到了促进水化的作用，但促凝作用不稳定，有可能会出现缓凝现象，且存在一定引气作用。CN 110228960 A公开一种钢渣微粉活化
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消解剂、钢渣微粉改性方法，该改性剂选用以无水乙醇为溶剂，无水乙醇中溶解有磷酸、甲酸、草酸和冰乙酸中的一种或多种物质，通过滴加搅拌的方式与钢渣混合，并对混合好组分继续搅拌、烘干，得到改性钢渣微粉，该活化
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消解剂与钢渣改性过程较长，且添加的酸若不能很好去除会导致酸与钢渣中的活性胶凝组分反应，对钢渣水化胶凝材料造成潜在威胁。CN 110903043 A公布一种复合钢渣活性激发剂及其制备方法和应用，该激发剂通过脱硫二水石膏、泡花碱，粉煤灰、碳酸钠、硬脂酸钙、铝矾土混合得到，这种激发剂虽然起到了较好的激发效果，但该激发剂掺量较大，对钢渣的消耗量相对较低。

技术实现思路

[0004]为解决钢渣利用过程中存在的问题，本专利技术提供一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂，该促凝早强剂通过阻断活化位点失效和依时激发钢渣胶凝材料活性，可有效缩短大掺量钢渣微粉水泥混凝土的凝结时间，促进早期强度的提高和后期强度的发展。
[0005]本专利技术为解决上述问题所采用的技术方案为：
[0006]一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂，按重量百分比计是由活化位点失效阻断剂50％
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65％，依时缓释活化剂35％
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50％组成；其中，所述活化位点失效阻断剂按重量百分比计由钙离子浓度调控剂85％
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95％和苛性钾5％
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15％混合得到；所述依时缓释活化剂为球形的具有三层囊芯结构的缓释微胶囊，且三层囊芯之间以及外囊芯表面均设有囊壁；囊芯从内到外依次为氢氧化钙(内囊芯)、碳酸锂与硫酸钠的混合物(夹层囊芯)、模数1.0
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1.6的固体硅酸钠(外囊芯)。
[0007]按上述方案，缓释微胶囊的囊壁为碱环境敏感的有机材料，按重量百分比计由乙基纤维素5％
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20％、乙醇10％
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25％和甲苯55％
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85％混合组成的囊壁液制成。
[0008]按上述方案，所述硅酸钠为浓度30
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45％的液态硅酸钠，其余组分为水，模数范围为1.0
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1.6；固体碳酸锂与硫酸钠、固体氢氧化钙均为化学纯。
[0009]按上述方案，所述具有三层囊芯结构的缓释微胶囊的外径为0.75
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0.80mm，其中内囊芯的外径为0.15
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0.30mm，夹层囊芯的外径为0.45
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0.5mm，外囊芯的外径为0.60
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0.70mm，各囊壁厚度均为0.05
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0.10mm。
[0010]按上述方案，碳酸锂与硫酸钠的混合物中碳酸锂与硫酸钠的质量比为1：1
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1：2，碳酸锂与硫酸钠均匀混合物在应用过程中需与水按照固定比例均匀喷洒，均匀混合物、水依次按重量百分比为：40
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60％、60％
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40％。
[0011]按上述方案，所述具有三层囊芯结构的缓释微胶囊的制备过程：将氢氧化钙粉体置于内囊芯滚筒中滚动成球，过60目
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110目筛得到内囊芯，将内囊芯放入喷雾包衣设备的滚筒中，在包衣模式下，用泵将囊壁液通过设备的喷雾嘴喷到滚动的内囊芯上，随后在温度30
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40℃通风条件下，在干燥设备的滚筒中干燥10
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20分钟，然后自然降温、晾干、过45
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50目筛，得到包裹囊壁的内囊芯；后将包裹囊壁的内囊芯置于喷洒碳酸锂和硫酸钠原料液的夹层囊芯滚筒中滚动成球，后过35目
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40目筛，得到未包裹囊壁的夹层囊芯；将未包裹囊壁的夹层囊芯放入喷雾包衣设备的滚筒中，在包衣模式下，用泵将囊壁液通过设备的喷雾嘴喷到滚动的夹层囊芯上，随后在温度30
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40℃通风条件下，在干燥设备的滚筒中干燥10
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20分钟，然后自然降温、晾干、过28目
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30目筛，得到包裹囊壁的夹层囊芯；后将包裹囊壁的夹层囊芯置于喷洒硅酸钠的外层囊芯滚筒中滚动成球，过24
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26目筛，得到未包裹囊壁的外层囊芯；将未包裹囊壁的外层囊芯放入喷雾包衣设备的滚筒中，在包衣模式下，用泵将囊壁液通过设备的喷雾嘴喷到滚动的夹层囊芯上，随后在温度30
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40℃通风条件下，在干燥设备的滚筒中干燥10
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20分钟，然后自然降温、晾干、过20
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22目筛，得到包裹囊壁的外层囊芯，即三层囊芯结构的缓释微胶囊。
[0012]按上述方案，所述钙离子浓度调控剂为偏高岭土、活性铝、煅烧煤矸石等中的一种或几种，其中偏高岭土比表面积不低于900m2/kg且硅铝比为1.5:1
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2.3:1；煅烧煤矸石比表面积不低于620m2/kg且硅铝比不低于0.5:1；所述活性铝为聚合氯化铝、聚合硫酸铝或聚合硅酸铝等中的一种或多种，其中，聚合氯化铝、聚合硫酸铝及聚合硅酸铝均为化学纯。优选地，所述活性铝按重量百分比计聚合氯化铝0％
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50％，聚合硫酸铝0％
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80％或聚合硅酸铝20％
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100％。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂，其特征在于按重量百分比计是由活化位点失效阻断剂50％
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65％，依时缓释活化剂35％
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50％组成；其中，所述活化位点失效阻断剂按重量百分比计由钙离子浓度调控剂85％
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95％和苛性钾5％
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15％混合得到；所述依时缓释活化剂为球形的具有三层囊芯结构的缓释微胶囊，且三层囊芯之间以及外囊芯表面均设有囊壁；囊芯从内到外依次为氢氧化钙、碳酸锂与硫酸钠的混合物、硅酸钠。2.根据权利要求1所述的一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂，其特征在于所述缓释微胶囊的囊壁为碱环境敏感的有机材料，按重量百分比计由乙基纤维素5％
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20％、乙醇10％
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25％和甲苯55％
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85％混合组成的囊壁液制成。3.根据权利要求1所述的一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂，其特征在于所述外囊芯采用的原料为模数1.0
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1.6的液体硅酸钠。4.根据权利要求1所述的一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂，其特征在于所述具有三层囊芯结构的缓释微胶囊的外径为0.75
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0.80mm，其中内囊芯的外径为0.15
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0.30mm，夹层囊芯的外径为0.45
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0.5mm，外囊芯的外径为0.60
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0.70mm，各囊壁厚度均为0.05
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0.10mm。5.根据权利要求1所述的一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂，其特征在于所述碳酸锂与硫酸钠的混合物中碳酸锂与硫酸钠的质量比为1：1
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1：2。6.根据权利要求1所述的一种适用于大掺量钢渣微粉水泥混凝土的促凝早强剂，其特征在于所述依时缓释活化剂制备过程为:将氢氧化钙粉体置于内囊芯滚筒中滚动成球，过60目
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110目筛得到内囊芯，将内囊芯放入喷雾包衣设备的滚筒中，在包衣模式下，用泵将囊壁液通过设备的喷雾嘴喷到滚动的内囊芯上，随后在温度30
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40℃通风条件下，在干燥设备的滚筒中干燥10
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20分钟，然后自然降温、晾干、过45
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50目筛，得到包裹囊壁的内囊芯；后将包裹囊壁的内囊芯置于喷洒碳酸锂和硫酸钠原料液的夹层囊芯滚筒中滚动成球，后过35目
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40目筛，得到未包裹囊壁的夹层囊芯；将未包裹囊壁的夹层囊芯放入喷雾包衣设备的滚筒中，在包衣模式下，用泵将囊壁液通过设备的喷雾嘴喷到滚动的夹层囊芯上，随后在温度30
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40℃通风条件下，在干燥设备的滚筒中干燥10

【专利技术属性】
技术研发人员：王文涛，倪俊，杨春华，王念，
申请(专利权)人：宝武环科武汉金属资源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：