一、高活性偏高岭土的概念
高岭土是以高岭石为主要组分的矿产（化学式是Al2O3·SiO2·H2O）。高岭土资源主要有两类：一类是煤系地层中比较坚硬的岩石，叫高岭岩或焦宝石；另一类是风化成因的土状岩石，如苏州土。
偏高岭土(metakaolin)是用高岭土作原料，经过选矿、配伍、煅烧等工序生产的一种具有*火山灰活性的物质，主要成分是无定型的Al2O3和SiO2。主要应用领域在混凝土行业，也叫做高性能混凝土矿物外加剂（High Reactivity Meta-kaolin）。
国内有多个生产偏高岭土的厂家，由于各厂家的生产技术不同，使得偏高岭土质量差别很大（主要指火山灰活性），严重影响了偏高岭土下游产品的性能和推广应用，所以，我们把具有很高火山灰活性（活性指数大于110）的偏高岭土叫做高性能偏高岭土。
影响偏高岭土活性的主要因素有：原料（高岭石含量和结晶程度）、选矿工艺与技术、磨矿条件（细度、颗粒结构和粒度分布）、煅烧条件（温度、时间、气氛、升温速度、保温时间和外加剂）。
自然界形成的高岭土原料的质量变化很大，肉眼又很难辨别其质量的优劣，所以，产品质量快速测试技术成了产品质量控制的关键。焦作市煜坤矿业有限公司拥有当今快速、准确的快速测试技术，保障了产品质量的稳定性。
二、偏高岭土的用途
凡是使用硅酸盐水泥的产品中，都能用得上偏高岭土，能否*得到应用，主要看性能价格比。依据初步研究和应用实践，以下产品中可以使用偏高岭土产品。
1.高性能混凝土矿物外加剂，例如预应力混凝土、轻质混凝土、*混凝土、修复混凝土等。
2.特种砂浆外加剂，例如保温砂浆、防水砂浆、粘结砂浆、抹面砂浆、外墙防水腻子、单双组份聚合物水泥防水砂浆、修复砂浆、自流平砂浆等。
3.聚合物水泥防水浆料、双组份聚合物改性陶瓷耐磨地坪涂料等。
4.生产地质聚合物的原料，例如地质聚合物涂料、地质聚合物注浆材料、地质聚合物仿瓷砖材料、地质聚合物水泥、地质聚合物人造大理岩等。
5.耐火材料添加剂。
6.聚氨酯防水涂料的填料。
7.合成分子。。
8.橡胶填料、塑料填料、电缆填料、油漆填料.
9. 白（彩）色水泥的矿物外加剂等。
三、偏高岭土在水泥基制品中的作用
①偏高岭土能*提高混凝土、砂浆等水泥基制品的早期强度和28天强度。
②偏高岭土能够拟制混凝土、砂浆等水泥基制品的碱骨料反应。
③偏高岭土能够拟制混凝土、砂浆等水泥基制品的泛碱倾向。
④偏高岭土能够减小混凝土的自收缩，提高稳定性。
⑤偏高岭土能够提高混凝土、砂浆等水泥基制品的抗渗性、抗氯离子腐蚀性和抗硫酸盐腐蚀性。
⑥偏高岭土能*提高水泥基浆料的强度、悬浮性、稳定性和结石率。
⑦偏高岭土具有一定的保水性，即防干裂（开裂）的能力。
四、偏高岭土的作用原理
1 增强原理
（1） 改变混凝土矿物组成的增强原理
普通硅酸盐水泥是制备混凝土的主要材料，它的主要矿物成分是硅酸三钙（3CaO·SiO2，简写成C3S）、硅酸二钙（2CaO·SiO2，简写成C2S）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简写成C3A）和铁铝三钙（2CaO·Fe2O3-8CaO·3Al2O3·Fe2O3，简写成C2F-C8A3F）,其中前三个成分是主要的，他们的水化反应如下：
2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2 SiO2·3H2O + Ca(OH)2
2(2CaO·SiO2)+4H2O =3CaO·2 SiO2·3H2O + Ca(OH)2
3CaO·Al2O3+6H2O = Al2O3·3H2O +3Ca(OH)2
由上述化学反应方程式可以看出，普通混凝土在水泥水化以后，要多出一部分Ca(OH)2，所以，水泥水化产物可以看作是水泥石（水化硅酸钙和水化铝酸钙）和熟石灰的混合物。
高性能喷射混凝土中添加的MK-1*增强剂的主要成分是具有很高火山灰活性的Al2O3和SiO2，它们再和Ca(OH)2反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，反应方程式如下：
Al2O3+nCaO+mH2O → nCaO﹒Al2O3﹒mH2O（水化铝酸钙）
xCaO+SiO2+yH2O → xCaO﹒SiO2﹒yH2O+(3-x)Ca(OH)2(水化硅酸钙)
也就是说，MK-1*增强剂可以是普通混凝土中的Ca(OH)2转变成化硅酸钙和水化铝酸钙等水泥石矿物，从而提高混凝土的强度。
（2）改善混凝土结构的增强原理
在普通混凝土中，特别是在以石灰石为骨料的地区（华北地区多如此），由于石灰石的成分是碳酸钙，它和Ca(OH)2有比较大的表面亲和力，所以，Ca(OH)2主要赋存在骨料周围，在混凝土中形成一个力学薄弱界面，影响混凝土的强度。
在高性能混凝土中的MK-1增强剂消耗了大量的Ca(OH)2，骨料周围的力学薄弱界面减少或消失，从而提高混凝土的强度。
2.降低喷射回弹率的原理
在喷射砂浆和喷射混凝土中，偏高岭土具有降低喷射回弹率的作用，其原因是普通混凝土由石子、砂和水泥组成，水泥净浆填充砂的空隙，砂浆又填充石子的空隙，这样的填充结果似乎很科学，但是，水泥的细度是250目，颗粒直径为80μm，粘结性也很有限，而偏高岭土的粒径是10μm，结构为片状，粘结性和结合性非常高，所以，它可以把喷射混凝土和喷射砂浆中的各种组分结合成一个整体，使得喷射回弹率明显降低。
3.抗渗原理（提高混凝土或砂浆密实性的原理）
（1）填充密实的抗渗原理
混凝土和砂浆主要由砂（石子）和水泥组成，从结构上分析，石子的空隙由砂充填，砂的空隙由水泥净浆填充，但是，水泥的细度是250目左右，颗粒直径为80μm，它的空隙相对于水分子而言仍然是很大的，是水渗透的良好通道；偏高岭土的粒径是10μm，对水泥颗粒形成的空隙进一步充填，从而提高了密实性，减弱了水的渗透作用。
（2）消除次生通道的抗渗原理
在普通混凝土和砂浆中，约含有水泥重量20-30%的Ca(OH)2，它溶于水后形成渗水通道，特别是在以石灰石为骨料的地区（如华北地区），由于石灰石的成分是碳酸钙，它和Ca(OH)2有比较大的表面亲和力，Ca(OH)2主要赋存在骨料周围，形成一个可溶性薄层，当Ca(OH)2被溶蚀以后，形成一个渗水能力及强的渗水通道，严重影响喷射混凝土的密实性。而添加偏高岭土以后，偏高岭土消耗了Ca(OH)2，也就起到了增加密实性，减少水的渗漏的作用。
4.早强规律与早强原理
在标准养护条件下，偏高岭土具有明显提高砂浆早期强度的作用，其变化规律是环境温度越高，早强作用越*，环境温度降到大约10℃以下时，偏高岭土早强作用消失，使早期强度有所降低。
偏高岭土具有早强作用的机理是偏高岭土中含比较多的Al2O3，使砂浆中的水化铝酸钙（早强矿物）数量增加；低温下早强作用消失的原因是偏高岭土本身没有水化热。
5．提高混凝土或砂浆制品耐久性的原理
（1）冻融破坏原理分析
混凝土处于饱和状态，在某一冻结温度下，毛细孔中水结冰，胶凝孔中水处于过冷状态。水结成冰，使混凝土发生膨胀，另外由于胶凝孔中处于过冷状态的水分子向压力毛细孔中冰的界面处渗透，于是在毛细孔中叉产生一种渗透压力。此外胶凝水向毛细孔渗透的结果必然使毛细iL中冰体积进一步膨胀。由此可见，处于饱和状态的混凝土受冻时，其毛细孔壁同时承受膨胀压力和渗透压力两种压力，当这两种压力超过混凝土的抗拉强度时混凝土就会开裂，反复冻融循环后，混凝土中的裂缝会相互贯通，其强度也会逐渐降低，可能会*丧失，使混凝士由表及里遭受破坏。混凝土基体是非匀质材料，其内部存在大量的微裂缝。当承受拉力时，截面上各个质点受力极不均匀，有大量的不规则的应力集中点，再*拉力，这些应力集中点首先达到极限应力状态，导致新的微裂缝的产生和原有微裂缝的发展。
在冻融循环过程中，当混凝土基体冻胀开裂以后，掺人混凝土基体的钢纤维开始发挥限裂作用，分担了截面上的一部分拉力，并能缓和混凝土内部缺陷处的应力集中现象，从而提高了混凝土的变形能力和韧性，达到阻止裂缝产生和发展的目的。另外，跨越裂缝的钢纤维仍能传递应力，继续抵抗外力。由于钢纤维与水泥砂浆的紧密结合，*了钢纤维对水泥砂浆的影响，水灰比越低，界面粘结越强，钢纤维对混凝土的影响范围也越大，阻裂能力也相应得到提高。但是钢纤维的体积率是有范围性的。过多的钢纤维体积率，大大增加了钢纤维与水泥砂浆的界面，而这些界面是混凝土内部的薄弱环节，超过一定界限，就可能产生不利影响。
（2）氯离子渗透原理分析
当混凝土暴露于海水、除冰盐(氯化钠、氯化钙)、采矿污水等情况都将受到氯化物的侵蚀。在此条件下的高性能混凝土要保持耐久性要求，*具有相当的抗渗透性。Cl-在浓度低的作用下由环境扩散进入混凝土中，如果渗透到混凝土中的Cl-达到临界浓度时，就会破坏钢筋表面的钝化膜，引起钢筋锈蚀，可能导致结构破坏。海洋环境中氯化物渗透混凝土的速度决定钢筋去钝化时间。对长期暴露的混凝土结构而言，氯化物的渗透主要靠混凝土毛细孔液的氯离子浓度差的扩散作用。混凝土氯离子扩散系数越小对混凝土的破坏作用越小。
（3）硫酸盐侵蚀原理分析
混凝土的硫酸盐侵蚀是一个复杂的物理化学过程，多年以来，国内外许多学者在侵蚀原理方面作了大量的研究，形成了一些结论。
一般而言，硫酸盐侵蚀有以下化学反应：
（1）形成钙矾石。SO2-4与水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙反应生成三硫型水化硫铝酸钙（钙矾石），固相体积*94%，引起混凝土的膨胀、开裂、解体，这种破坏一般会在构件表面出现比较粗大的裂缝。另一方面，钙矾石生长过程中的内应力也进一步加剧了膨胀。这和液相的碱度密切相关，碱度低时，形成的钙矾石为大的板条状晶体，此类钙矾石一般不带来有害的膨胀，碱度高时如在纯硅酸盐水泥混凝土中形成的钙矾石为针状或片状，可能呈凝胶状析出，形成*的结晶应力，因此合理控制液相的碱度是减轻钙矾石危害性膨胀的有效途径之一。
（2）形成石膏。如果硫酸盐浓度较高时，则不仅生成钙矾石，而且还会有石膏结晶析出。一方面石膏的生成使固相体积*124%，引起混凝土膨胀开裂，另一方面，消耗了CH，而水泥水化生成的CH不仅是C-S-H等水化矿物稳定存在的基础，而且它本身以波特兰石的形态存在于硬化浆体中，对混凝土的力学强度有贡献，因此导致混凝土的强度损失和耐久性下降。根据浓度积规则，只有当SO42-和Ca2+ 的浓度积大于或等于CaSO4的浓度积时才能有石膏结晶析出。有些专家认为当侵蚀溶液中SO42-的浓度在1000mg/L以下时，只有钙矾石结晶形成，当SO42-浓度逐渐提高时，开始平等地发生钙矾石-石膏复合结晶，在SO2-4浓度非常高时，石膏结晶侵蚀才起*作用。但事实上，若混凝土处于干湿交替状态，即使环境溶液中SO2-4浓度不高，也往往会因为水分的蒸发而使侵蚀溶液浓缩，石膏结晶侵蚀有可能成为主要因素。我国八盘峡水电站和刘家峡水电站等工程的硫酸盐侵蚀破坏都具有此特点。
（3）形成碱金属硫酸盐晶体。混凝土孔隙中的碱金属硫酸盐浓度高时结晶析出，产生*结晶应力和体积膨胀而使混凝土破坏。特别是当结构物的一部分侵入盐液，另一部分暴露在干燥空气中时，盐液在毛细管作用下升到水线以上部分然后蒸发，盐液浓缩而析晶。
6.拟制泛碱的原理
泛碱问题在彩色砂浆、抹面砂浆、耐火浇注料（耐火材料）、柔性瓷砖和混凝土预制件等产品中普遍存在，并且影响大的是耐火浇注料（泛碱可以使耐火浇注料掉皮或崩溃！）。
碱的来源主要是普通硅酸盐水泥或高铝水泥和*配料。泛碱的成分主要是硫酸钠、碳酸钠、碳酸钙、石膏等。碱从砂浆（或其它产品）内部向外运移的方式主要是钠盐、钙盐或氢氧化钠、氢氧化钙等，既泛碱的物质在溶液状态时主要有钠盐（碱）和钙盐（碱）两种形式。
从理论上分析，偏高岭土可以有效地拟制钙盐（碱）的运移和泛碱现象的发生，原理是偏高岭土可以和钙盐（碱）形成水化硅酸钙和水化铝酸钙，使其沉淀。在浇注耐火材料行业，已经有几个厂家使用了我们的产品，它们反映可以减弱泛碱现象，但不能消除泛碱现象。
我们知道，钠和钾的盐（碱）的溶解度都非常高（正是由于这个原因，地表的钾钠才大量地溶入水中，流入大海，使海水成为咸水）。我们很难找到一种在常温下使钾钠沉淀的物质。
为此，我们试图寻找一种具有内部空间域的矿物材料，利用离子交换的原理，把钾钠离子交换到矿物内部，并由晶体结构特性将其禁锢起来，以消除泛碱现象。研究已经取得了初步进展。
泛碱是多个行业长期存在的老大难问题，我已经把该课题列入研究生的论文选题。研究有*进展后，会及时与你沟通，也希望你能够为泛碱问题的解决出谋划策，参与研究工作。
7.偏高岭土和硅灰性能的比较
①偏高岭土的火山灰活性高于硅灰。
②偏高岭土储运便利。
③偏高岭土产品质量稳定。
④偏高岭土产品供货能力更强。
⑤偏高岭土对人体更*。
8.焦作市煜坤矿业公司产品介绍
（1）成分与性能
煜坤公司偏高岭土产品的成分和性能
煜坤公司偏高岭土于硅灰性能的比较
（2）生产技术
我们使用的高活性偏高岭土生产技术是河南理工大学与焦作市煜坤矿业有限公司合作承担的河南省*攻关项目“高活性偏高岭土制备技术研究”研究成果成果。该项目于2008年通过河南省科技厅组织的鉴定，技术达到国际*水平。该项目于2010年获河南省教育厅科技进步一等奖，并获河南省科技进步三等奖。
（3）产品质量稳定性
偏高岭土产品是以高岭土矿石为原料，经过破碎—磨矿—煅烧等工序制作而成。原料质量、磨矿方式、磨矿细度、煅烧温度、煅烧时间、煅烧设备性能等诸多因素都影响着偏高岭土产品的性能。在上述诸多因素中，只要有一个因素出现异常，产品质量就会受到严重影响。所以，产品质量的检测技术就显得尤为重要。国家标准规定的活性指数测试方法需要28天，不能用于生产企业的产品质量控制；国内外现行的其它快速测试方法准确度低，控制精度差。我们使用了国际*水平的快速测试技术，可以在6小时内测得偏高岭土的活性，测试结果与国家标准中规定的活性指数的相关系数达到了0.95，有力地保证了产品质量的稳定。
（4）产品系列化与发展
偏高岭土有细度、白度、化学反应活性、容重、填充性、和易性、亲水性等诸多技术指标，并有很多用途。就同一个性能指标而言，对于一个用途是优点，对另一个用途就可能是缺点。为了更好地适应不同行业和不同用途的需要，我们从原料选择、磨矿方式、煅烧制度等环节入手，并对偏高岭土产品进行适当的复配，开发了针对性很强的偏高岭土系列产品，可以满足不同客户和不同用途的需求。
（5）售后服务
我们与河南理工大学建立了密切的产学研合作关系，经历了“高活性偏高岭土制备技术研究”科研项目研究的全过程，有能力对产品性能进行改进和提高，可以满足客户在应用过程中对偏高岭土的特殊要求。我们将利用我们的研发优势，竭诚为用户服务。
（6）联系方式
公司地址：河南省焦作市西部工业园
公司网站：http//www.jzykky.com
总 经 理：李金隆13839107868
技术顾问：李凯琦13938189918
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