梯度活性混合材、其制备方法及应用

本申请涉及建筑材料，尤其是一种梯度活性混合材、其制备方法及应用。

背景技术：

1、混合材是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以改善水泥性能、调节水泥标号、提高水泥产量的人造或天然矿物质材料。

2、相关技术中，可以使用盾构干化土制备混合材，具体是以盾构干化土作为原料，掺入适量的碱，通过煅烧的方式制备出混合材。然而，使用盾构干化土制备混合材，制备得到的混合材的活性指数极易波动，难以始终维持在较佳的潜在水硬性，且潜在水硬性发挥缓慢，尤其早期硬化浆体力学性能较差。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种梯度活性混合材、其制备方法及应用，可以激发混合材的潜在水硬性，提高混合材的早期活性。

2、本申请实施例提供一种梯度活性混合材的制备方法，包括：

3、制备至少两份第一生料；所述第一生料为在干燥的盾构干化土中掺入氢氧化钠溶液并先后进行混合、搅拌、粉磨和干燥得到，掺入各所述第一生料的所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的含量互不相同；

4、按照预设比例，将各所述第一生料进行混合，得到第二生料；

5、将所述第二生料在500-680℃的环境中煅烧，直至表面钠元素完全反应，煅烧结束后急冷，得到熟料；

6、对所述熟料进行粉磨，得到梯度活性混合材。

7、优选的，所述氢氧化钠溶液的质量为所述盾构干化土的质量的15-25wt％，至少一所述第一生料掺入所述氢氧化钠溶液中所述氢氧化钠的质量为所述盾构干化土的质量的0.01-1.0wt％，至少一所述第一生料掺入所述氢氧化钠溶液中所述氢氧化钠的质量为所述盾构干化土的质量的1.0-12wt％。

8、优选的，氢氧化钠含量最高的所述第一生料的混合比例为5-50％。

9、优选的，所述第一生料的比表面积为360-460m2/kg。

10、优选的，所述梯度活性混合材的比表面积为360-460m2/kg。

11、优选的，所述第二生料中所述氢氧化钠的质量为所述盾构干化土的质量的0.06-6.5wt％。

12、优选的，煅烧所述第二生料的时长为20-50分钟。

13、优选的，所述急冷为水冷，所述急冷结束后进行烘干，所述急冷的水温不高于30℃。

14、本申请实施例还提供如上所述的梯度活性混合材的制备方法制备得到的梯度活性混合材。

15、本申请实施例还提供如上所述的梯度活性混合材在水泥或混凝土制备中的应用。

16、本申请的有益效果：

17、(1)提供一种通过盾构干化土制备梯度活性混合材的方法，通过在盾构干化土表面形成具有浓度梯度的氢氧化钠分布，然后借助钠元素的助熔、破坏晶格、产生液相等作用，进行低温快速煅烧，促使具有不同氢氧化钠浓度的盾构干化土在碱的煅烧、迁移过程中产生有差异的缺陷结构，于是不同活性的盾构干化土可在水化过程中产生协同效应，持续完善浆体结构，可通过调整制备工艺参数，实现对盾构干化土不同龄期的潜在水硬性进行调控和匹配，以满足硅酸盐水泥、高强混凝土等行业对混合材的性能需求。

18、(2)采用煅烧表面具有氢氧化钠浓度梯度的盾构干化土，大幅提升盾构干化土中掺碱量，不仅借助高碱让盾构干化土被深度优化和改性，具有极高的潜在水硬性，而且高碱盾构干化土中未反应的氢氧化钠会在煅烧过程中向低碱盾构干化土中进行迁移。迁移的碱不仅对盾构干化土进行了良好地改性煅烧，促使盾构干化土具有梯度活性，而且有效降低最终残余碱含量，使混合材早期和后期的活性均极佳。

技术特征：

1.一种梯度活性混合材的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的梯度活性混合材的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的质量为所述盾构干化土的质量的15-25wt％，至少一所述第一生料掺入所述氢氧化钠溶液中所述氢氧化钠的质量为所述盾构干化土的质量的0.01-1.0wt％，至少一所述第一生料掺入所述氢氧化钠溶液中所述氢氧化钠的质量为所述盾构干化土的质量的1.0-12wt％。

3.根据权利要求1所述的梯度活性混合材的制备方法，其特征在于，氢氧化钠含量最高的所述第一生料的混合比例为5-50％。

4.根据权利要求1所述的梯度活性混合材的制备方法，其特征在于，所述第一生料的比表面积为360-460m2/kg。

5.根据权利要求1所述的梯度活性混合材的制备方法，其特征在于，所述梯度活性混合材的比表面积为360-460m2/kg。

6.根据权利要求1所述的梯度活性混合材的制备方法，其特征在于，所述第二生料中所述氢氧化钠的质量为所述盾构干化土的质量的0.06-6.5wt％。

7.根据权利要求1所述的梯度活性混合材的制备方法，其特征在于，煅烧所述第二生料的时长为20-50分钟。

8.根据权利要求1所述的梯度活性混合材的制备方法，其特征在于，所述急冷为水冷，所述急冷结束后进行烘干，所述急冷的水温不高于30℃。

9.如权利要求1至8任一项所述的梯度活性混合材的制备方法制备得到的梯度活性混合材。

10.如权利要求9所述的梯度活性混合材在水泥或混凝土制备中的应用。

技术总结本申请涉及建筑材料技术领域，公开一种梯度活性混合材、其制备方法及应用。该制备方法包括：制备至少两份第一生料；第一生料为在干燥的盾构干化土中掺入氢氧化钠溶液并先后进行混合、搅拌、粉磨和干燥得到，掺入各第一生料的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的含量互不相同；按照预设比例，将各第一生料进行混合，得到第二生料；将第二生料在500‑680℃的环境中煅烧，直至表面钠元素完全反应，煅烧结束后急冷，得到熟料；对熟料进行粉磨，得到梯度活性混合材。本申请实施例可以激发梯度活性混合材的潜在水硬性，提高梯度活性混合材的早期活性。技术研发人员：宋飞,李耕,周楠,李勇建,马沁川,刘欢受保护的技术使用者：湖南科技大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14