【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，具体涉及一种降粘型岩石基矿物掺合料及其制备的高强度大流态混凝土。
技术介绍
1、目前，隧道洞渣是工程建设过程中隧道开挖的主要产物，其堆存处理维护费用高，占用大量土地资源，且易诱发滑坡、泥石流等次生灾害，对工程沿线生态环境和人民财产安全造成隐患。
2、同时，现有技术中粉煤灰和矿渣粉等传统矿物掺和料是保证混凝土高强度、高性能的必要组成部分，对于提高混凝土密实度、降低水泥水化温升、控制结构裂缝和提高耐久性等方面具有重要作用，但现有优质矿物掺合料资源日益短缺，尤其是山区建设工程交通不便导致了大宗性地材运输成本过高，所以，工程建设的成本、工期及质量面临严峻挑战。
3、此外，高强度混凝土通常水胶比小、胶凝材料用量和占比高，导致混凝土粘度大，搅拌、泵送、振捣等施工操作难度大。大量工程实践显示，高强混凝土施工困难可能导致结构缺陷，威胁工程的质量安全，现有专利如《一种再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺(cn202311317808.8)》中采用再生红砖作粗骨料制备了大流态混凝土，专利《高性能大流态混凝土及其制备方法(cn202211221452.3)》中采用面砂和石粉填充作用改善混凝土流变性能，但不能确定上述专利的混凝土的强度能否满足c60强度等级，专利《一种大流态轻质高强eps混凝土及其制备方法(cn202210739247.x)》中采用引气剂、eps颗粒、玻化微珠综合降低浆料密度并提高流动性，但其适用范围仅限轻质非承重结构。
4、目前还没有合理的技术方案将隧道洞渣高质化利用与高强
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种降粘型岩石基矿物掺合料及其制备的高强度大流态混凝土。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种降粘型岩石基矿物掺合料，包括以下重量份原材料：岩石组分55-70份、活化组分30-40份和改性组分2-5份；
4、其中，所述岩石组分为洞渣岩石经过破碎、粉磨后的颗粒。
5、本专利技术通过利用洞渣岩石制备成岩石组分内摩擦小的特点，制备出高活性的降粘型岩石基矿物掺合料，在新拌混凝土浆体中形成表面具有一定水膜厚度的微小颗粒，可以降低高强度混凝土的粘性，提高高强度混凝土的流变性能，从而制备出强度等级和施工性能协调的洞渣混凝土。
6、活化组分的掺入提高了岩石基矿物掺合料的活性组分，保证其取代适量水泥后仍然可以制备出高强度的混凝土；改性组分进一步增强了岩石基矿物掺合料的降粘作用，提高高强度混凝土的流变性能，有效提升高强度混凝土的施工便利性。
7、优选的，所述掺合料的45μm筛余不大于15％，活性指数不小于75％，亚甲蓝值不大于1.0g/kg。
8、优选的，所述活化组分包括硅灰、粉煤灰、矿渣粉、超细矿渣粉和玻璃微珠中的至少一种。
9、优选的，所述改性组分由柠檬酸钠、三乙醇胺、聚醚类单体、聚羧酸减水剂粉末和引气剂粉末中的至少一种。
10、优选的，所述洞渣岩石为花岗岩、凝灰岩和石英岩中任意一种的硅铝质洞渣。
11、优选的，所述掺合料的制备方法为：
12、(1)按所述重量份称取原材料；
13、(2)将洞渣岩石加入破碎机，破碎成粒径不大于5mm的颗粒后，以连续进料方式输入球磨机中，所述球磨机出料端设有多层筛网，球磨后的所述颗粒在气流推力下进入混料机，得到岩石组分，然后在所述混料机中加入活化组分和改性组分，干混得到降粘型岩石基矿物掺合料。
14、根据上述所述一种降粘型岩石基矿物掺合料在制备混凝土中的应用。
15、一种高强度大流态混凝土，包括以下重量份原材料：硅酸盐水泥380-450份、上述所述降粘型岩石基矿物掺合料48-144份、同质洞渣骨料1650-1950份、外加剂1-10份和水120-140份。
16、本专利技术通过将隧道开挖过程中产出的洞渣制备成同质化的降粘型岩石基矿物掺合料和骨料，配以其他组分制成高强度大流态混凝土，并保证混凝土能便捷地应用于工程建设中，使隧道洞渣达到100％利用率，践行了绿色生产理念，具有绿色环保、经济效益明显、混凝土质量稳定等优点。
17、优选的，所述同质洞渣骨料的原材料洞渣和所述降粘型岩石基矿物掺合料的洞渣岩石相同，所述同质洞渣骨料为0-5mm、5-10mm、10-16mm和16-31.5mm的粗细骨料按35-45:8-16:25-35:15-25的重量比配成；
18、所述外加剂为萘系减水剂和聚羧酸减水剂中的至少一种。
19、本专利技术通过采用同质全级配洞渣骨料使混凝土内部的矿物掺合料和骨料均来自同种料源，保证了混凝土均质性好和稳定性高，同时实现了隧道洞渣的100％充分利用，践行了取之于隧道，用之于隧道的绿色生产理念。
20、优选的，所述混凝土的制备方法为：
21、按所述重量份称取原材料后，将硅酸盐水泥、降粘型岩石基矿物掺合料、同质洞渣骨料以30r/min的速率持续搅拌30s后，加入外加剂和水，搅拌3min即得高强度大流态混凝土。
22、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
23、(1)本专利技术技术方案高效率利用隧道洞渣，对生态环境友好；本专利技术通过将隧道开挖过程中产出的隧道洞渣加工成石、砂、粉，并将其100％全部作为高强度大流态混凝土的原材料，重新使隧道洞渣归于工程建设，解决了工程建设存在巨大方量隧道洞渣处置难与大宗性地材资源短缺的矛盾，对生态环境十分友好；
24、(2)本专利技术技术方案生产成本低，大幅降低了工程造价；通过采用隧道洞渣制备出的岩石基矿物掺合料的综合生产成本显著低于粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料的成本，采用隧道洞渣制备的砂石骨料成本远小于天然河砂的成本，致使所制备的高强度大流态混凝土的综合成本大幅降低，对于缓解山区工程的高造价具有极大优势；
25、(3)本专利技术制备的的喷射混凝土质量稳定、变形协调性好；本专利技术通过采用同一种质量的隧道洞渣制备成同源的石、砂、粉原材料，使得混凝土的均质性和质量稳定性得以良好控制，同时，同质全级配骨料的物理化学性质接近，高强度大流态混凝土结构承受动态荷载作用时，能够发挥协调变形作用，降低混凝土结构开裂风险。
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1.一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，包括以下重量份原材料：岩石组分55-70份、活化组分30-40份和改性组分2-5份；
2.根据权利要求1所述一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，所述掺合料的45μm筛余不大于15％，活性指数不小于75％，亚甲蓝值不大于1.0g/kg。
3.根据权利要求1所述一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，所述活化组分包括硅灰、粉煤灰、矿渣粉、超细矿渣粉和玻璃微珠中的至少一种。
4.根据权利要求1所述一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，所述改性组分由柠檬酸钠、三乙醇胺、聚醚类单体、聚羧酸减水剂粉末和引气剂粉末中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，所述洞渣岩石为花岗岩、凝灰岩和石英岩中任意一种的硅铝质洞渣。
6.根据权利要求1所述一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，所述掺合料的制备方法为：
7.根据权利要求1-6任一项所述一种降粘型岩石基矿物掺合料在制备混凝土中的应用。
8.一种高强度大流态混凝土，其特征在于，包括
9.根据权利要求8所述一种高强度大流态混凝土，其特征在于，所述同质洞渣骨料的原材料洞渣和所述降粘型岩石基矿物掺合料的洞渣岩石相同，所述同质洞渣骨料为0-5mm、5-10mm、10-16mm和16-31.5mm的粗细骨料按35-45:8-16:25-35:15-25的重量比配成；
10.根据权利要求8所述一种高强度大流态混凝土，其特征在于，所述混凝土的制备方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，包括以下重量份原材料：岩石组分55-70份、活化组分30-40份和改性组分2-5份；
2.根据权利要求1所述一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，所述掺合料的45μm筛余不大于15％，活性指数不小于75％，亚甲蓝值不大于1.0g/kg。
3.根据权利要求1所述一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，所述活化组分包括硅灰、粉煤灰、矿渣粉、超细矿渣粉和玻璃微珠中的至少一种。
4.根据权利要求1所述一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，所述改性组分由柠檬酸钠、三乙醇胺、聚醚类单体、聚羧酸减水剂粉末和引气剂粉末中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种降粘型岩石基矿物掺合料，其特征在于，所述洞渣岩石为花岗岩、凝灰岩和石英岩中任意一种的硅铝质洞渣。
6.根据权利要求1所述一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：李化建，王振，易忠来，黄法礼，杨志强，袁政成，温浩，赵有明，王峰，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：
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