本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及纳米无机矿物料及其制备方法与混凝土。
背景技术：
在建筑领域，混凝土中使用的水泥一般是通过煅烧石灰石后经过硅化等化学处理制备的。而水泥的上述制备方法存在环境污染严重、煤炭及电能耗费量大以及建厂条件高等问题，导致混凝土的成本居高不下。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种环境污染小、能耗低以及对生产车间要求低的可用于替代水泥的纳米无机矿物料及其制备方法与混凝土。
一种纳米无机矿物料，所述纳米无机矿物料的制备原料包括如下各质量百分比原料组分：铝土矿65％-75％；
高岭土20％-30％；以及
碱金属氢氧化物的活化液和/或硅酸盐溶液2％-6％。
在其中一个实施例中，所述纳米无机矿物料的制备原料包括如下各质量百分比原料组分：
铝土矿70％；
高岭土25％；
碱金属氢氧化物的活化液和/或硅酸盐溶液5％。
在其中一个实施例中，所述碱金属氢氧化物的活化液的成分为碱金属氢氧化物与高分子聚合物通过链式反应形成的地基聚合物。
一种所述的纳米无机矿物料的制备方法，包括如下步骤：
将所述铝土矿粉、所述纳米高岭土粉与碱金属氢氧化物的活化液和/或硅酸盐溶液按比例混合均匀，形成所述纳米无机矿物料。
在其中一个实施例中，还包括所述铝土矿粉的制备步骤：
将铝土矿打碎成颗粒粒径小于20mm的铝土矿颗粒，再将所述铝土矿颗粒磨成280目-500目的所述铝土矿粉。
在其中一个实施例中，通过破碎机将所述铝土矿打碎成所述铝土矿颗粒以及将所述铝土矿颗粒通过球磨机磨成所述铝土矿粉。
在其中一个实施例中，还包括所述高岭土粉的制备步骤：
将高岭土打磨成280目-500目的高岭土粉，再将所述高岭土粉磨成1500目-3000目的所述纳米高岭土粉。
在其中一个实施例中，将所述高岭土通过球磨机打磨成所述高岭土粉以及将所述高岭土粉通过超细磨粉机磨成所述纳米高岭土粉。
在其中一个实施例中，所述铝土矿粉、所述纳米高岭土粉与碱金属氢氧化物的活化液和/或硅酸盐溶液混合时间为15min-30min。
一种混凝土，包括如下各质量百分比原料组分：权利要求1-3任意一项所述的纳米无机矿物料15％-30％、铝土矿和/或河沙与碎石50％-65％，余量为水。
上述纳米无机矿物料比传统水泥性能优越，强度能满足各类工程需要，具有保温、隔热、防水、隔音、密实度高、抗渗、耐腐蚀、耐气候以及强度高等性能。
上述纳米无机矿物料的制备方法无需煅烧加工，对环境污染小，无粉尘、气体、液体污染，能耗低，并且无需大型的制造设备，对生产车间要求低，拌和时用水少，节能减排明显。
具体实施方式
本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例提供了一种纳米无机矿物料，纳米无机矿物料的制备原料包括如下各质量百分比原料组分：
铝土矿65％-75％；
高岭土20％-30％；以及
碱金属氢氧化物的活化液和/或硅酸盐溶液2％-6％。
碱金属氢氧化物的活化液的成分为碱金属氢氧化物与高分子聚合物如塑料、橡胶、纤维等通过链式反应形成的地基聚合物。
上述纳米无机矿物料比传统水泥性能优越，强度能满足各类工程需要，具有保温、隔热、防水、隔音、密实度高、抗渗、耐腐蚀、耐气候以及强度高等性能。
实施例1
本实施例提供了一种纳米无机矿物料，纳米无机矿物料的制备原料包括如下各质量百分比原料组分：
铝土矿70％；
高岭土25％；以及
碱金属氢氧化物的活化液和硅酸盐溶液5％。
实施例2
本实施例提供了一种纳米无机矿物料，纳米无机矿物料的制备原料包括如下各质量百分比原料组分：
铝土矿65％；
高岭土30％；以及
硅酸盐溶液5％。
实施例3
本实施例提供了一种纳米无机矿物料，纳米无机矿物料的制备原料包括如下各质量百分比原料组分：
铝土矿75％；
高岭土20％；以及
碱金属氢氧化物的活化液和硅酸盐溶液5％。
实施例4
本实施例提供了一种的纳米无机矿物料的制备方法，其包括如下步骤：
取铝土矿，将铝土矿磨碎成铝土矿粉；
铝土矿磨碎成铝土矿粉具体包括如下步骤：通过破碎机将铝土矿打碎成颗粒粒径小于20mm的铝土矿颗粒，再通过球磨机将将铝土矿颗粒磨成280目-500目的铝土矿粉。
取高岭土，将高岭土磨碎成纳米高岭土粉；
通过球磨机将高岭土打磨成280目-500目的高岭土粉，再通过超细磨粉机将高岭土粉磨成1500目-3000目的纳米高岭土粉。
将铝土矿粉、纳米高岭土粉与碱金属氢氧化物的活化液和/或硅酸盐溶液按比例混合均匀，混合时间为15min-30min，形成纳米无机矿物料。
上述纳米无机矿物料的制备方法无需煅烧加工，对环境污染小，无粉尘、气体、液体污染，能耗低以及无需大型的制造设备，对生产车间要求低，拌和时用水少，节能减排明显。
实施例5
本实施例提供了一种混凝土，该混凝土包括实施例4的纳米无机矿物料的制备方法制备出的纳米无机矿物料。
本实施例提供了一种高性能混凝土，其包括纳米无机矿物料、铝土矿或者河沙与碎石以及水。其中，纳米无机矿物料的质量百分比为15％-30％，铝土矿或者河沙与碎石的质量百分比为50％-65％，余量为水，铝土矿或者河沙与碎石的粒径为10mm-20mm。
根据实际混凝土的设计强度的比例取纳米无机矿物料、铝土矿或者河沙与碎石以及水混合，搅拌均匀形成高性能混凝土。
选择实施例1-3中制备得到的纳米无机矿物料用来制备高性能混凝土，配方如下：质量百分比为18％的纳米无机矿物料、质量百分比为55％的铝土矿，余量为水，得到高性能混凝土试样1、高性能混凝土试样2以及高性能混凝土试样3，且每个试样制作10个样品。
制作对比例，选择型号为ca-50g9铝酸盐水泥，用来制备混凝土对比样，对比样制作10个样品，配方如下：质量百分比为18％的水泥、质量百分比为55％的铝土矿，余量为水。然后对样品进行检测，并记录。高性能混凝土试样1-3以及混凝土对比样的性能参数对比如下表1所示。
表1
由上表1可知，实施例1-3制备出的纳米无机矿物料均可用于制备高性能混凝土，并且，实施例1中的纳米无机矿物料用于制备高性能混凝土时，制备出的用于制备高性能混凝土的性能最佳。实施例1-3制备出的纳米无机矿物料可以实现替代水泥，且制备出的高性能混凝土与传统的水泥制备出的混凝土的性能参数优越，能满足各类工程需要。
上述高性能混凝土通过使用纳米无机矿物料，比传统采用水泥制备的混凝土的性能优越，制备出的高性能混凝土强度能满足各类工程需要，具有保温、隔热、防水、隔音、密实度高、抗渗、耐腐蚀、耐气候以及强度高等性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。