CN103922685A - 一种用于地下工程的喷射混杂纤维脱硫石膏混凝土 - Google Patents

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王强
王贤昆
汤瑞
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Abstract

本发明公开了一种用于地下工程的混杂脱硫石膏喷射混凝土，其组分由水泥，脱硫石膏、砂子、石子、水、钢纤维、聚丙烯纤维组成，其各自含量分别为：水泥+脱硫石膏为100份（其中脱硫石膏为30～50份）；砂子为184份；瓜子片为184份；水为45份；钢纤维为30kg/m3～45kg/m3；聚丙烯纤维为0.9kg/m3～1.5kg/m3。本发明中原材料相对于单纯的喷射混凝土成本低，具有较高的抗拉强度、抗弯强度、抗折强度、抗扭强度以及抗裂性、抗渗透性、耐火性，且早期强度高，同时由于掺加了脱硫石膏等工业废料，符合节能减排的要求，是新型地下工程中喷射混凝土的替代产品。

Description

一种用于地下工程的喷射混杂纤维脱硫石膏混凝土
技术领域
本发明属于用于地下工程喷射混凝土领域的新材料，具体是一种喷射的混杂纤维脱硫石膏混凝土。
背景技术
脱硫石膏（FGD Gypsum）是对含硫燃料（煤、油等）燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产石膏。我国电力工业以消耗煤炭的火力发电为主，目前SO2的排放量已居世界首位。为解决工业废气造成的环境污染，国内越来越多的发电食业采用湿式石灰石一石膏法进行烟气脱硫，每年由此产生2000万吨脱硫石膏，已成为继粉煤灰后的第二大固体废弃物。但由于脱硫技术有差别，煤电厂对脱硫石膏的处理大部分以堆放为主，目前正开展工业副产石膏的综合利用研究工作，以解决其对生态环境的污染问题。以脱硫石膏为大宗原料，添加其它工业废渣如粉煤灰、矿渣等制备脱硫石膏新型喷射混凝土，是脱硫石膏大量利用的有效途径。
目前我国处理脱硫石膏的方式主要以堆放为主，随着脱硫石膏生产量和堆放量不断增加，若不大量的应用脱硫石膏必然会到环境造成很大的危害。
聚丙烯纤维是一种新型的混凝土增强纤维，被称为混凝土的“次要加强筋”。掺入聚丙烯纤维的混凝土品质得到改善，综合使用性能得到提高。具有掺加工艺简单、价格低廉、性能优异等特点。作为一种新型的混凝土增强纤维，聚丙烯网状纤维正成为继玻璃纤维、钢纤维、不锈钢纤维后新型纤维混凝土。
单丝聚丙烯纤维混凝土纤维能有效提高混凝土的抗裂能力、抗渗性能、显著提高混凝土的抗冲击性能和耐磨性能、提高混凝土的抗冻性能、提高混凝土制品的质量，有效保持制品边、角、表面的完整性，使制品内的钢筋不受腐蚀。当聚丙烯网状纤维投入到混凝土后，在混凝土搅拌过程中，纤维单丝间的横向连结经混凝土自身的揉搓和摩擦作用而破坏，形成纤维单丝或网状结构充分张开，从而实现数量众多聚丙烯纤维均匀掺入混凝土中的效果。
由于地下工程对混凝土的抗拉强度、抗折强度、抗渗性有较高要求，普通混凝土无法满足地下工程的需求，因此提出本发明。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术不足，提供一种喷射的混杂纤维脱硫石膏混凝土材料，该发明原材料相对于单纯的喷射混凝土成本低，具有较高的抗拉强度、抗弯强度、抗折强度、抗扭强度以及抗裂性、抗渗透性、耐火性，且早期强度高，同时由于掺加了脱硫石膏等工业废料，符合节能减排的要求。
本发明采用的技术方案中的组份及重量份数如下：水泥+脱硫石膏为100份（其中脱硫石膏为30～50份）；砂子为184份；瓜子片为184份；水为45份；钢纤维为30kg/m3～45kg/m3；聚丙烯纤维为0.9kg/m3～1.5kg/m3。
所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，所述的钢纤维是直线型或异型钢纤维。
所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，所述的钢纤维其长度为10～60毫米，直径为0.2～0.6毫米，长径比为30～100。
所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，所述的水泥为标号不低于P.O42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，所述的聚丙烯纤维可以是普通聚丙烯纤维也可以是改性聚丙烯纤维。
所述的混杂纤维脱硫石膏混凝土，其特征在于，所述的聚丙烯纤维的长度为12-19mm，聚丙烯纤维的直径或等效直径为3-60μm。
所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，脱硫石膏采用80μm筛筛余量为0%～10%。
所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，瓜子片为粒径小于15mm的卵石或碎石，含泥量小于10%。
所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，砂子为细度模数不小于2.5的中粗砂。
具体实施方式
一种喷射混杂纤维脱硫石膏混凝土的组份及重量份数如下：水泥+脱硫石膏为100份（其中脱硫石膏为30～50份）；砂子为184份；瓜子片为184份；水为45份；钢纤维为30kg/m3～45kg/m3；聚丙烯纤维为0.9kg/m3～1.5kg/m3。
钢纤维是直线型或异型钢纤维，长度为10～60毫米，直径为0.2～0.6毫米，长径比为30～100。
聚丙烯纤维可以是普通聚丙烯纤维也可以是改性聚丙烯纤维，其长度为12-19mm，聚丙烯纤维的直径或等效直径为3-60μm。
水泥为标号不低于P.O42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
脱硫石膏采用80μm筛筛余量为0%～10%。
瓜子片为粒径小于15mm的卵石或碎石，含泥量小于10%。
砂子为细度模数不小于2.5的中粗砂。
根据每次搅拌混凝土的方量，按照配合比要求（或建议掺量）正确计量水泥、脱硫石膏、砂子、瓜子片、钢纤维和聚丙烯纤维的重量。将砂子和瓜子片使用强制式搅拌机进行充分搅拌2分钟。将集料连同钢纤维和聚丙烯纤维一起加入搅拌机，但须注意应保证钢纤维和聚丙烯纤维加在集料之间，干拌3分钟左右，再加入水泥、脱硫石膏、和水，湿拌3分钟左右，使纤维充分分散。搅拌完成后随机取样，如钢纤维和聚丙烯纤维已均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，如果仍有成束纤维则延长搅拌时间2～3分钟，即可使用。

Claims (9)

1.一种用于地下工程的混杂纤维脱硫石膏混凝土，其特征在于，构成混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土的组份及重量份数如下：水泥+脱硫石膏为100份（其中脱硫石膏为30～50份）；砂子为184份；瓜子片为184份；水为45份；钢纤维为30kg/m3～45kg/m3；聚丙烯纤维为0.9kg/m3～1.5kg/m3。 
2.根据权利要求1中所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，所述的钢纤维是直线型或异型钢纤维。 
3.根据权利要求1或2中所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，所述的钢纤维其长度为10～60毫米，直径为0.2～0.6毫米，长径比为30～100。 
4.根据权利要求1中所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，所述的水泥为标号不低于P.O42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 
5.根据权利要求1中所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，所述的聚丙烯纤维可以是普通聚丙烯纤维也可以是改性聚丙烯纤维。 
6.根据权利要求1或5中所述的混杂纤维脱硫石膏混凝土，其特征在于，所述的聚丙烯纤维的长度为12-19mm，聚丙烯纤维的直径或等效直径为3-60μm。 
7.根据权利要求1所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，脱硫石膏采用80μm筛筛余量为0%～10%。 
8.根据权利要求1所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，瓜子片为粒径小于15mm的卵石或碎石，含泥量小于10%。 
9.根据权利要求1所述的混杂纤维脱硫石膏喷射混凝土，其特征在于，砂子为细度模数不小于2.5的中粗砂。 
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