CN102161583A - 一种抗冲磨低热硅酸盐水泥 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗冲磨低热硅酸盐水泥，由低热硅酸盐水泥熟料、抗冲磨混合料和适量石膏制成，其重量百分比为：低热硅酸盐水泥熟料85~98%，抗冲磨混合料2~10%，石膏1~10%，抗冲磨混合料主要是由活性微硅粉、超细低钙粉煤灰、适量高效减水剂配制而成；本发明提供的抗冲磨低热硅酸盐水泥，完全不存在开裂现象，并降低了混凝土对推移物质及碾压带来的磨损消耗，提高了对夹砂、石水流作用所产生的冲磨破坏的抵抗力，而且具有水化热低、干缩小、耐久性好、抗冲磨性能优良的特点，只需按照混凝土配合比设计要求配制混凝土即可满足水电领域如导流洞、泄洪洞、坝堤、机场跑道等对混凝土耐磨要求高的工程部位的抗冲磨要求。

Description

一种抗冲磨低热硅酸盐水泥
技术领域
本发明涉及一种抗冲磨低热硅酸盐水泥。
背景技术
一直以来，大体积混凝土的抗冲耐磨性能是混凝土工程应用的瓶颈。且由于水化热产生绝热温升导致混凝土开裂后的耐磨度进一步下降，很多应用于水工方面、机场建设、高速公路等领域的大体积混凝土都出现大范围磨损现象，这不仅带来了巨大的维修补强费用，还导致很多不安全因素。
目前在水电工程等要求混凝土耐磨性能高的工程中，为提高混凝土的耐磨性，主要是通过配制混凝土时添加一些耐磨组分，如添加硅粉、铁矿渣或调整混凝土配合比等方式，基本原理都是为了让混凝土密实，减少空隙，或者提高胶凝材料组分的耐磨性。这几种方式中，在配制混凝土时，硅粉的掺入势必会造成吸附减水剂等外加剂，容易造成施工性难度，其它如添加铁矿渣和调整混凝土配合比都不能从根本上解决耐磨性问题。为了减少混凝土裂缝，通常在配制混凝土时加入膨胀剂控制混凝土体积稳定性，同时通过高掺量矿物掺合料代替水泥减少水化热从而降低温度应力裂缝等手段，当往往难以相互配合到位，最终也没有从根本上解决抗裂问题，也没有体现出很好的抗冲磨效果，造成后期工程修补费用高昂，影响工程使用等诸多问题。
发明内容
本发明目的旨在提供一种水化热低、干缩小、耐久性好、抗冲磨性能优良的适合大体积混凝土工程应用的抗冲磨低热硅酸盐水泥，针对胶凝材料本身，外加一定辅助材料，从根本上解决，降低混凝土对推移物质及碾压带来的磨损消耗，提高对夹砂、石水流作用所产生的冲磨破坏的抵抗力。
本发明的技术方案如下：
一种抗冲磨低热硅酸盐水泥，一种抗冲磨低热硅酸盐水泥，其特征在于：包括低热硅酸盐水泥、抗冲耐磨混合料和石膏，各组分重量百分比为：
低热硅酸盐水泥熟料     85~95%；
抗冲磨混合料           2~10%；
石膏                   1~10%；
所述抗冲磨混合料主要由改性的活性微硅粉、粉煤灰和适量高效减水剂混合配制而成，这几个组分的重量百分比为：
微硅粉            70～85%；
粉煤灰            10～30%；
高效减水剂        0.1～2%。
由于C2S的水化热很低，其含量的提高大大降低了水化过程中的绝热温升，且其水化时能比普通水泥形成更多的更致密的C-S-H凝胶体，加强了混凝土骨料的粘结力，减少了微裂缝发生的几率，提高混凝土的耐磨性；掺入了能提高水泥抗冲耐磨性能的混合料作水泥原料及混合材和外加剂。
微硅粉的掺入可显著改善水泥石的孔隙结构，能显著提高混凝土的硬度，同时还能改善水泥浆与骨料界面结合强度，使粗骨料在受到磨损作用时难以被冲蚀，从而提高混凝土整体抗冲磨性能；掺入的粉煤灰与水泥水化产物Ca(OH)2进行二次水化，能有效减少Ca(OH)2晶体含量，尤其能减少骨料界面Ca(OH)2晶体的富集，从而改善水泥石与骨料的界面结构，增强水泥石与骨科的界面黏结力，提高混凝土的各项力学性能。粉煤灰的加入也可以降低水化热。
减水剂的加入能减少由于微硅粉引起的拌合用水量增加，提高混凝土强度，可明显降低混凝土收缩，抗冻融能力和抗碳化能力也明显提高，显著提高混凝土体积稳定性和长期耐久性，能在一定程度上降低水泥早期水化热，有利于降低干缩与温度裂缝，从而提高混凝土的耐磨性。
所述低热硅酸盐水泥熟料的各组分重量百分比为：
C2S  45~75%；
C3A  0.1~2%；
其余为C3S、C4AF（组分含量为国标要求）及其它微量矿物（该部分微量矿物为常用配置要求）。
所述石膏为天然石膏、混合石膏、人工石膏中的一种或一种以上的任意组合。
所述抗冲磨混合料的组分中的微硅粉的平均粒径在0.1～0.3μm，比表面积为：17000～25000m2/kg。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的抗冲磨低热硅酸盐水泥完全不存在开裂现象，通过根据熟料特性与粉煤灰和硅灰紧密配合，解决混凝土胶凝材料的水化热过高和抗冲磨能力差缺点，降低了混凝土对推移物质及碾压带来的磨损消耗，提高了对夹砂、石水流作用所产生的冲磨破坏的抵抗力，因而使得由抗冲磨低热硅酸盐水泥配制的混凝土具有水化热低、干缩小、耐久性好、抗冲磨性能优良的特点。
具体实施方式
实施例1
配制抗冲磨低热硅酸盐水泥时，首先配制的抗冲磨混合料包含的各组分重量百分比为：
活性微硅粉        84%
超细低钙粉煤灰    15%
高效减水剂         1%
将抗冲磨混合料混合均匀后与磨细的低热硅酸盐水泥熟料、石膏混合均匀即可，其重量配比为：
低热硅酸盐水泥熟料 85%
抗冲磨混合料       13%
石膏                2%
其中，低热硅酸盐水泥熟料的平均粒径在0.1～0.3μm；
然后经水泥磨机将三种组分混合均匀后控制细度为12%，即得到抗冲磨低热硅酸盐水泥。
实施例2
配制抗冲磨低热硅酸盐水泥时，首先配制的抗冲磨混合料包含的各组分重量百分比为：
活性微硅粉         90%
超细低钙粉煤灰    8.8%
高效减水剂        1.2%
将抗冲磨混合料混合均匀后与磨细的低热硅酸盐水泥熟料和石膏混合均匀即可，其重量配比为：
低热硅酸盐水泥熟料 85%
抗冲磨混合料       13%
石膏                2%
其中，低热硅酸盐水泥熟料的平均粒径在0.1～0.3μm；
然后经水泥磨机将各个组分混合均匀后控制细度为12%，即得到抗冲磨低热硅酸盐水泥。
实施例3
配制抗冲磨低热硅酸盐水泥时，首先配制的抗冲磨混合料包含的各组分重量百分比为：
活性微硅粉        90%
超细低钙粉煤灰    8.8%
高效减水剂        1.2%
将抗冲磨混合料混合均匀后与磨细的低热硅酸盐水泥熟料和石膏混合均匀即可，其重量配比为：
低热硅酸盐水泥熟料 90%
抗冲磨混合料        8%
石膏                2%
其中，低热硅酸盐水泥熟料的平均粒径在0.1～0.3μm；
然后经水泥磨机将各个组分混合均匀后控制细度为12%，即得到抗冲磨低热硅酸盐水泥。
实施例4
配制抗冲磨低热硅酸盐水泥时，首先配制的抗冲磨混合料包含的各组分重量百分比为：
活性微硅粉          84%
超细低钙粉煤灰      15%
高效减水剂           1%
将抗冲磨混合料混合均匀后与磨细的低热硅酸盐水泥熟料和石膏混合均匀即可，其重量配比为：
低热硅酸盐水泥熟料   90%
抗冲磨混合料          8%
石膏                  2%
其中，低热硅酸盐水泥熟料的平均粒径在0.1～0.3μm；
然后经水泥磨机将各个组分混合均匀后控制细度为12%，即得到抗冲磨低热硅酸盐水泥。
实施例5
配制抗冲磨低热硅酸盐水泥时，首先配制的抗冲磨混合料包含的各组分重量百分比为：
活性微硅粉            75%
超细低钙粉煤灰       24.1%
高效减水剂            0.9%
将抗冲磨混合料混合均匀后与磨细的低热硅酸盐水泥熟料和石膏混合均匀即可，其重量配比为：
低热硅酸盐水泥熟料     85%
抗冲磨混合料           13%
石膏                    2%
其中，低热硅酸盐水泥熟料的平均粒径在0.1～0.3μm；
然后经水泥磨机将各个组分混合均匀后控制细度为12%，即得到抗冲磨低热硅酸盐水泥。
本发明的抗冲磨低热硅酸盐水泥各实施例的抗冲磨性能如下表1所示：
Figure 25601DEST_PATH_IMAGE002

Claims (5)

1.一种抗冲磨低热硅酸盐水泥，其特征在于：由低热硅酸盐水泥熟料、抗冲耐磨混合料和石膏混合制成，各组分重量百分比为：
低热硅酸盐水泥熟料   85~95%；
抗冲磨混合料         2~10%；
石膏                 1~10%；
所述抗冲磨混合料由微硅粉、粉煤灰、高效减水剂混合而成，该三种组分的重量百分比为：
微硅粉               70～85%；
粉煤灰               10～30%；
高效减水剂           0.1～2%。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲磨低热硅酸盐水泥，其特征在于：所述低热硅酸盐水泥熟料的各组分重量百分比为：
C2S                  45~75%；
C3A                  0.1~2%；
其余为C3S、C4AF及其它微量矿物。
3.根据权利要求1所述的一种抗冲磨低热硅酸盐水泥，其特征在于：所述石膏为天然石膏、混合石膏、人工石膏中的一种或一种以上的任意组合。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲磨低热硅酸盐水泥，其特征在于：所述微硅粉的平均粒径在0.1～0.3μm，比表面积为：17000～25000m2/kg。
5.根据权利要求1所述的一种抗冲磨低热硅酸盐水泥，其特征在于：所述粉煤灰为低钙超细粉煤灰，45μm方孔筛筛于1.86～2.36%，CaO含量0.1～3%。
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