CN105541263A - 抗渗耐酸混凝土及其制备方法 - Google Patents

抗渗耐酸混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抗渗耐酸混凝土及其制备方法，包括下述重量份数的组分：水泥380~470份、石英砂530~630份、玄武岩800~900份、水175~190份、煤矸石微粉30~40份、粉煤灰70~80份、硅灰60~70份、水玻璃280~330份、瓷粉200~250份、氟硅酸钠35~45份、空心玻璃纤维5~9份以及外加剂8.1~12.2份；其制备方法采用物料分批加入的方式，且合理调整了搅拌时间；本发明组分配比结构合理，制备方法简单有效，能够有效解决了混凝土的抗渗耐酸问题。

Description

抗渗耐酸混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种抗渗耐酸混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是一种最为常用的建筑材料，由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料。一般都是用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得，它广泛应用于土木工程。在一些特殊行业，如化工行业中，防酸槽、电镀槽等往往对混凝土有抗渗耐酸等性能要求，但是普通的抗渗耐酸性混凝土抗渗性能欠佳，使用寿命较短，严重影响力生产成本和生产效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种抗渗耐酸混凝土及其制备方法，有效解决了混凝土的抗渗耐酸问题。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：
一种抗渗耐酸混凝土，包括下述重量份数的组分：水泥380~470份、石英砂530~630份、玄武岩800~900份、水175~190份、煤矸石微粉30~40份、粉煤灰70~80份、硅灰60~70份、水玻璃280~330份、瓷粉200~250份、氟硅酸钠35~45份、空心玻璃纤维5~9份以及外加剂8.1~12.2份。
优选的，所述水玻璃为可溶性硅酸钠液体，模数为2.7-3.0，比重为1.4-1.44。
优选的，所述氟硅酸钠：纯度≥90%，通过0.10-0.15mm方孔筛余≤8%。
优选的，所述瓷粉细度为4900孔/cm2筛余≤15%。
优选的，所述石英砂：堆积密度为1.4-1.7t/m3，规格：1-2mm，其耐酸度≥90%。
优选的，所述玄武岩：堆积密度2.8-3.3t/m3，规格5-31.5mm。
优选的，所述水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级≥42.5，3d不低于25Mpa，28d不低于45Mpa。
优选的，所述粉煤灰：电厂F类Ⅰ级粉煤灰。
优选的，所外加剂为减水剂，其减水率≥20%。
一种抗渗耐酸混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1）先将所述石英砂和玄武岩依次投入搅拌机，搅拌50-70s；
2）再将水泥、硅灰、粉煤灰、煤矸石微粉、瓷粉和氟硅酸钠依次投入搅拌机搅拌115-125s；
3）将外加剂一次性加入水中拌合均匀，再将其加入步骤2）所得混合物中，再边加水同时边投入水玻璃和空心玻璃纤维，持续搅拌120~200s.
本发明具有如下技术效果：
本发明配方结构合理，制备方法简单，水玻璃可以使混凝土具有良好的耐腐蚀性和较高的抗冲击强度；加入氟硅酸钠，可以加快固化速度；加入瓷粉可以加强混凝土耐酸性能；通过加入煤矸石、粉煤灰和硅灰三种矿粉合理配比，复掺后有效提高了混凝土的密实性，从而提高抗渗性能；加入空心玻璃纤维，通过提高混凝土结构的自修复能力来降低裂缝几率，从而提高抗渗性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种抗渗耐酸混凝土，包括下述组分：
水泥420kg、石英砂630kg、玄武岩800kg、水178kg、煤矸石微粉30kg、粉煤灰70kg、硅灰60kg、水玻璃300kg、瓷粉220kg、氟硅酸钠45kg、空心玻璃纤维6kg以及聚羧酸高效减水剂12.2kg。
各组分具有如下技术指标：所述水玻璃为可溶性硅酸钠液体，模数为2.7-3.0，比重为1.4-1.44；所述氟硅酸钠：纯度92%，通过0.10-0.15mm方孔筛余8%；所述瓷粉细度为4900孔/cm2筛余15%；所述石英砂：堆积密度为1.6t/m3，规格：1.5mm，其耐酸度93%；所述玄武岩：堆积密度3.3t/m3，规格23mm；所述水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级42.5，3d35Mpa，28d不50Mpa；所述粉煤灰：电厂F类Ⅰ级粉煤灰；聚羧酸高效减水剂减水率20%。
制备方法如下：
1）先将所述石英砂和玄武岩依次投入搅拌机，搅拌50s；
2）再将水泥、硅灰、粉煤灰、煤矸石微粉、瓷粉和氟硅酸钠依次投入搅拌机搅拌120s；
3）将聚羧酸高效减水剂一次性加入水中拌合均匀，再将混合物加入步骤2）所得混合物中，再边加水同时边投入水玻璃和空心玻璃纤维，持续搅拌200s.
生产及施工过程的温度为10℃，当抗混凝土浇筑完毕后，由麻袋或棉被进行覆盖；拌制好的混凝土在40min内进行浇筑。
对浇筑成型的混凝土进行质量检测：
根据《GB50224-2010建筑防腐蚀工程施工质量验收规范》规定的试验方法，将成型后的试块放入40%工业硫酸溶液中，浸泡温度为20-25摄氏度、浸泡28昼夜后取出，用水冲洗并阴干24小时，试块无裂纹、无起鼓、发酥和掉角现象。
根据GB/T50082-2009普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准，试块成型28d后，用石蜡密封后放入混凝土渗透测定仪中，该混凝土的抗渗等级达到P12无渗水现象。
实施例2：
一种抗渗耐酸混凝土，包括下述组分：
水泥380kg、石英砂530kg、玄武岩900kg、水190kg、煤矸石微粉40kg、粉煤灰75kg、硅灰65kg、水玻璃330kg、瓷粉250kg、氟硅酸钠35kg、空心玻璃纤维5kg以及聚羧酸高效减水剂10kg。
各组分具有如下技术指标：所述水玻璃为可溶性硅酸钠液体，模数为2.7-3.0，比重为1.4-1.44；所述氟硅酸钠：纯度92%，通过0.10-0.15mm方孔筛余8%；所述瓷粉细度为4900孔/cm2筛余15%；所述石英砂：堆积密度为1.6t/m3，规格：1.5mm，其耐酸度93%；所述玄武岩：堆积密度3.3t/m3，规格23mm；所述水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级42.5，3d35Mpa，28d不50Mpa；所述粉煤灰：电厂F类Ⅰ级粉煤灰；所述聚羧酸高效减水剂减水率20%。
制备方法如下：
1）先将所述石英砂和玄武岩依次投入搅拌机，搅拌70s；
2）再将水泥、硅灰、粉煤灰、煤矸石微粉、瓷粉和氟硅酸钠依次投入搅拌机搅拌125s；
3）将聚羧酸高效减水剂一次性加入水中拌合均匀，再将混合物加入步骤2）所得混合物中，再边加水同时边投入水玻璃和空心玻璃纤维，持续搅拌120s.
生产及施工过程的温度为10℃，当抗混凝土浇筑完毕后，由麻袋或棉被进行覆盖；拌制好的混凝土在40min内进行浇筑。
对浇筑成型的混凝土进行质量检测：
根据《GB50224-2010建筑防腐蚀工程施工质量验收规范》规定的试验方法，将成型后的试块放入40%工业硫酸溶液中，浸泡温度为20-25摄氏度、浸泡28昼夜后取出，用水冲洗并阴干24小时，试块无裂纹、无起鼓、发酥和掉角现象。
根据GB/T50082-2009普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准，试块成型28d后，用石蜡密封后放入混凝土渗透测定仪中，该混凝土的抗渗等级达到P12无渗水现象。
实施例3：
一种抗渗耐酸混凝土，包括下述组分：
水泥470kg、石英砂580kg、玄武岩860kg、水175kg、煤矸石微粉37kg、粉煤灰80kg、硅灰70kg、水玻璃280kg、瓷粉200kg、氟硅酸钠40kg、空心玻璃纤维9kg以及聚羧酸高效减水剂8.1kg。
各组分具有如下技术指标：所述水玻璃为可溶性硅酸钠液体，模数为2.7-3.0，比重为1.4-1.44；所述氟硅酸钠：纯度92%，通过0.10-0.15mm方孔筛余8%；所述瓷粉细度为4900孔/cm2筛余15%；所述石英砂：堆积密度为1.6t/m3，规格：1.5mm，其耐酸度93%；所述玄武岩：堆积密度3.3t/m3，规格23mm；所述水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级42.5，3d35Mpa，28d不50Mpa；所述粉煤灰：电厂F类Ⅰ级粉煤灰；所述聚羧酸高效减水剂减水率20%。
制备方法如下：
1）先将所述石英砂和玄武岩依次投入搅拌机，搅拌60s；
2）再将水泥、硅灰、粉煤灰、煤矸石微粉、瓷粉和氟硅酸钠依次投入搅拌机搅拌115s；
3）将聚羧酸高效减水剂一次性加入水中拌合均匀，再将混合物加入步骤2）所得混合物中，再边加水同时边投入水玻璃和空心玻璃纤维，持续搅拌150s.
生产及施工过程的温度为10℃，当抗混凝土浇筑完毕后，由麻袋或棉被进行覆盖；拌制好的混凝土在40min内进行浇筑。
对浇筑成型的混凝土进行质量检测：
根据《GB50224-2010建筑防腐蚀工程施工质量验收规范》规定的试验方法，将成型后的试块放入40%工业硫酸溶液中，浸泡温度为20-25摄氏度、浸泡28昼夜后取出，用水冲洗并阴干24小时，试块无裂纹、无起鼓、发酥和掉角现象。
根据GB/T50082-2009普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准，试块成型28d后，用石蜡密封后放入混凝土渗透测定仪中，该混凝土的抗渗等级达到P12无渗水现象。
对比例1：
一种抗渗耐酸混凝土，包括下述组分：
水泥470kg、石英砂580kg、玄武岩860kg、水175kg、粉煤灰80kg、水玻璃280kg、瓷粉200kg、氟硅酸钠40kg、以及聚羧酸高效减水剂8.1kg。
各组分具有如下技术指标：所述水玻璃为可溶性硅酸钠液体，模数为2.7-3.0，比重为1.4-1.44；所述氟硅酸钠：纯度92%，通过0.10-0.15mm方孔筛余8%；所述石英砂：堆积密度为1.6t/m3，规格：1.5mm，其耐酸度93%；所述玄武岩：堆积密度3.3t/m3，规格23mm；所述水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级42.5，3d35Mpa，28d不50Mpa；所述粉煤灰：电厂F类Ⅰ级粉煤灰；所述聚羧酸高效减水剂减水率20%。
制备方法如下：
1）先将所述石英砂和玄武岩依次投入搅拌机，搅拌60s；
2）再将水泥、硅灰、粉煤灰、煤矸石微粉、瓷粉和氟硅酸钠依次投入搅拌机搅拌115s；
3）将聚羧酸高效减水剂一次性加入水中拌合均匀，再将混合物加入步骤2）所得混合物中，再边加水同时边投入水玻璃和空心玻璃纤维，持续搅拌150s.
生产及施工过程的温度为10℃，当抗混凝土浇筑完毕后，由麻袋或棉被进行覆盖；拌制好的混凝土在40min内进行浇筑。
对浇筑成型的混凝土进行质量检测：
根据《GB50224-2010建筑防腐蚀工程施工质量验收规范》规定的试验方法，将成型后的试块放入40%工业硫酸溶液中，浸泡温度为20-25摄氏度、浸泡28昼夜后取出，用水冲洗并阴干24小时，试块无起鼓、发酥、有裂纹、有掉角。
根据GB/T50082-2009普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准，试块成型28d后，用石蜡密封后放入混凝土渗透测定仪中，该混凝土的抗渗等级达到P8无渗水现象。
通过对比实施例1-3与对比例可知，本发明所得混凝土的抗渗性能和耐酸性能均得到了明显提高。
对比例2：
一种抗渗耐酸混凝土，包括下述组分：
水泥470kg、石英砂580kg、玄武岩860kg、水175kg、煤矸石微粉37kg、粉煤灰80kg、硅灰70kg、水玻璃280kg、瓷粉200kg、氟硅酸钠40kg、空心玻璃纤维9kg以及聚羧酸高效减水剂8.1kg。
各组分具有如下技术指标：所述水玻璃为可溶性硅酸钠液体，模数为2.7-3.0，比重为1.4-1.44；所述氟硅酸钠：纯度92%，通过0.10-0.15mm方孔筛余8%；所述石英砂：堆积密度为1.6t/m3，规格：1.5mm，其耐酸度93%；所述玄武岩：堆积密度3.3t/m3，规格23mm；所述水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级42.5，3d35Mpa，28d不50Mpa；所述粉煤灰：电厂F类Ⅰ级粉煤灰；所述聚羧酸高效减水剂减水率20%。
制备方法如下：
将石英砂、玄武岩、水泥、硅灰、粉煤灰、煤矸石微粉、瓷粉和氟硅酸钠、水玻璃及空心玻璃纤维一次投入搅拌机，将聚羧酸高效减水剂一次性加入水中拌合均匀，再将其加入上述原材料混合物中，再边加水同时持续搅拌325s.
生产及施工过程的温度为10℃，当抗混凝土浇筑完毕后，由麻袋或棉被进行覆盖；拌制好的混凝土在40min内进行浇筑。
对浇筑成型的混凝土进行质量检测：
根据《GB50224-2010建筑防腐蚀工程施工质量验收规范》规定的试验方法，将成型后的试块放入40%工业硫酸溶液中，浸泡温度为20-25摄氏度、浸泡28昼夜后取出，用水冲洗并阴干24小时，试块无起鼓、无发酥、无掉角、有裂纹。
根据GB/T50082-2009普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准，试块成型28d后，用石蜡密封后放入混凝土渗透测定仪中，该混凝土的抗渗等级达到P10无渗水现象。
通过对比实施例1-3与对比例1可知，本发明所得混凝土的抗渗性能和耐酸性能均得到了明显提高，说明本发明各组分配比合理，各组分协同作用，提高了混凝土的抗渗性能和耐酸性能；实施例1-3比对比例2的抗渗耐酸性能都有所提高，说明本发明的制备方法优于常规方法。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种抗渗耐酸混凝土，其特征在于：其包括下述重量份数的组分：水泥380~470份、石英砂530~630份、玄武岩800~900份、水175~190份、煤矸石微粉30~40份、粉煤灰70~80份、硅灰60~70份、水玻璃280~330份、瓷粉200~250份、氟硅酸钠35~45份、空心玻璃纤维5~9份以及外加剂8.1~12.2份。
2.根据权利要求1所述的一种抗渗耐酸混凝土，其特征在于：所述水玻璃为可溶性硅酸钠液体，模数为2.7-3.0，比重为1.4-1.44。
3.根据权利要求1所述的一种抗渗耐酸混凝土，其特征在于：所述氟硅酸钠：纯度≥90%，通过0.10-0.15mm方孔筛余≤8%。
4.根据权利要求1所述的一种抗渗耐酸混凝土，其特征在于：所述瓷粉细度为4900孔/cm2筛余≤15%。
5.根据权利要求1所述的一种抗渗耐酸混凝土，其特征在于：所述石英砂：堆积密度为1.4-1.7t/m3，规格：1-2mm，其耐酸度≥90%。
6.根据权利要求1所述的一种抗渗耐酸混凝土，其特征在于：所述玄武岩：堆积密度2.8-3.3t/m3，规格5-31.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种抗渗耐酸混凝土，其特征在于：所述水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级≥42.5，3d不低于25Mpa，28d不低于45Mpa。
8.根据权利要求1所述的一种抗渗耐酸混凝土，其特征在于：所述粉煤灰：电厂F类Ⅰ级粉煤灰。
9.根据权利要求1所述的一种抗渗耐酸混凝土，其特征在于：所外加剂为减水剂，其减水率≥20%。
10.如权利要求1所述的抗渗耐酸混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）先将所述石英砂和玄武岩依次投入搅拌机，搅拌50-70s；
2）再将水泥、硅灰、粉煤灰、煤矸石微粉、瓷粉和氟硅酸钠依次投入搅拌机搅拌115-125s；
3）将外加剂一次性加入水中拌合均匀，再将其加入步骤2）所得混合物中，再边加水同时边投入水玻璃和空心玻璃纤维，持续搅拌120~200s。
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