CN105693169A - 一种用于lng储罐的低温混凝土复合掺合料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

Description

一种用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料及制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一种低温混凝土掺合料，尤其涉及一种用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料及其制备方法。
背景技术
在LNG低温储罐建造领域普遍采用国外低温混凝土制备技术，即混凝土中除水泥掺合料外仅单独掺加矿渣粉。但是，仅仅掺合水泥会导致成本较高，混凝土性能单一，尤其是在低温环境下施工性能并不是很好，目前国内对混凝土低温性能试验及研究相对较少，主要是长期沿袭国外技术的LNG储罐低温混凝土配制技术。粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。另外粉煤灰可作为混凝土的掺合料。
在国内天然气开发利用逐步提升的条件下，天然气购买、储存的需求越来越大，LNG储罐建造有着大量市场，相较于引进国外低温混凝土配制技术的单掺矿渣粉做法，在稳定混凝土低温性能的条件下，通过引入粉煤灰来整体降低复合掺合料制备中的水泥用量并有效改善施工低温混凝土施工性能的问题亟待解决。
发明内容
本发明针对以上问题，提出一种用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料及其制备方法，能够降低复合掺合料制备的水泥用量，从而达到降低成本和节约能耗，并有效改善低温混凝土施工性能的目的。
为了实现上述目的，本发明提供了用于一种LNG储罐的低温混凝土复合掺合料，由以下质量份数的原料制成：水泥220～240份、矿渣粉140～150份、粉煤灰90～100份、外加剂2.5～3份、5～25mm级配碎石1000～1200份、中砂750～850份和水155～165份。
优选的，混凝土掺合料材料中水泥用量仅占约50%，矿渣粉与粉煤灰用量合计占比约50%（均为质量份数）。该比例可适当调整，水泥最多可占混凝土掺合料材料（即胶凝材料）的60%。
优选的，该复合掺合料由以下质量份数的原料制成：水泥237份、矿渣粉143份、粉煤灰95份、外加剂2.57份、5～25mm级配碎石1075份、中砂798份和水161.5份。
优选的，所述水泥采用规格为42.5普通硅酸盐水泥，并可对掺矿渣粉配制混凝土中的水泥用量根据水泥性能进行质量分数的调整，调整幅度为1/4～1/3。
优选的，所述矿渣粉仍采用S95级高炉粒化矿渣粉。
优选的，所述粉煤灰的等级为I级，所述粉煤灰与矿渣粉的质量分数比例为1:1～1:3。优选的，粉煤灰与矿渣粉的质量分数比例为1:1.5。
优选的，引入粉煤灰后并不改变外加剂性质，所述外加剂为聚羧酸系高效缓凝型减水剂。
本发明还提供了一种用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料的制备方法，包括以下步骤：包括以下步骤：S1、将水泥220～240份、矿渣粉140～150份、粉煤灰90～100份、中砂750～850份在110～120水中混合均匀形成初级物料；S2、将5～25mm级配碎石1000～1200份、外加剂2.5～3份在41～51份水中搅拌混合均匀加入到S1步骤混合后的初级物料中进行再次混合搅拌均匀得到次级物料；S3、经S2步骤搅拌均匀后处于流动状态的次级物料倒入模具内，经过一段时间的静置，得到产物。
优选的，所述水泥采用规格为42.5普通硅酸盐水泥，对掺矿渣粉配制混凝土中的水泥用量根据水泥性能进行质量份数的调整，调整幅度为1/4～1/3。
优选的，所述矿渣粉仍采用S95级高炉粒化矿渣粉。
优选的，引入粉煤灰对混凝土配合比中水泥进行部分替代，引入的所述粉煤灰的等级为I级，所述粉煤灰与所述矿渣粉的质量份数按照1:1～1:3的比例掺入低温混凝土复合掺合料的制备过程中。
优选的，所述粉煤灰与所述矿渣粉的质量份数比为1:1.5。
在使用相同聚羧酸系高效缓凝型减水剂情况下并确保混凝土低温性能前提下降低水泥用量，改善混凝土施工性能。
本发明与现有技术相比，具有的优点和有益效果如下：
(1)复合掺合料在稳定混凝土低温性能的条件下通过引入粉煤灰替代水泥，相较于引进国外低温混凝土配置方法的单掺矿渣粉的做法，降低成本和节约能耗，整体降低水泥质量用量的1/4～1/3。
(2)由于引入的I级粉煤灰为污染物，属于污染物的再次利用，环境友好。
(3)加入粉煤灰后，可有效降低混凝土绝热温升值，同时提高混凝土和易性以及流动度，有效改善低温混凝土施工性能，混凝土强度得到提升，便于混凝土施工。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合具体实施例对本发明作进一步描述说明：
实施例1
本实施例提供的用于LNG储罐低温混凝土复合掺合料，由以下质量份数的原料制成：包括规格为42.5普通硅酸盐水泥237kg、S95级高炉粒化矿渣粉143kg、I级粉煤灰95kg、聚羧酸系高效缓凝型减水剂2.57kg、5～25mm级配碎石1075kg、中砂（河砂）798kg和水161.5份。其混凝土胶凝材料中水泥用量仅占约50%，矿渣粉与粉煤灰用量合计占比约50%。在引入粉煤灰调整为复合掺合料后，粉煤灰用量部分也可以完全取代水泥用量。加入粉煤灰后，可有效降低混凝土绝热温升值，同时提高混凝土和易性以及流动度，便于混凝土施工。
本实施例还提供了该用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料的制备方法，包括以下步骤：S1、将普通硅酸盐水泥237kg、S95级高炉粒化矿渣粉143kg、I级粉煤灰95kg、中砂798kg在116kg水中混合均匀形成初级物料；S2、将5～25mm级配碎石1075kg、外加剂2.5～3kg在45.5kg水中搅拌混合均匀加入到S1步骤混合后的初级物料中进行再次混合搅拌均匀得到次级物料；S3、经S2步骤搅拌均匀后处于流动状态的次级物料倒入模具内，经过一段时间的静置，得到混凝土复合掺合料产物。
相较于引进国外低温混凝土配制技术的单掺矿渣粉做法，复合掺合料在稳定混凝土低温性能的条件下通过引入粉煤灰，整体降低水泥用量1/4～1/3，并有效改善施工低温混凝土施工性能。
将上述制作的混凝土复合掺合料添加到混凝土中，并根据GBT50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准和QSYZBL0003-2013超低温环境混凝土抗压强度试验方法检测不同温度下的该混凝土的低温抗压强度，具体检测结果见表2；根据SL352-2006水工混凝土试验规程检测不同龄期下的该混凝土的绝热温升值，具体检测结果见表3。
实施例2
本实施例提供的用于LNG储罐低温混凝土复合掺合料，包括规格为42.5普通硅酸盐水泥220kg，S95级高炉粒化矿渣粉140kg，I级粉煤灰90kg，聚羧酸系高效缓凝型减水剂2.5kg，5～25mm级配碎石1000kg，中砂（河砂）750kg。其混凝土胶凝材料中水泥用量仅占50%，矿渣粉与粉煤灰用量合计占比50%。在引入粉煤灰调整为复合掺合料后，粉煤灰用量部分也可以完全取代水泥用量。加入粉煤灰后，可有效降低混凝土绝热温升值，同时提高混凝土和易性以及流动度，便于混凝土施工。
实施例3
本实施例提供的一种用于LNG储罐低温混凝土复合掺合料，包括规格为42.5普通硅酸盐水泥240kg，S95级高炉粒化矿渣粉150kg，I级粉煤灰100kg，聚羧酸系高效缓凝型减水剂3kg，5～25mm级配碎石1200kg，中砂（河砂）850kg。其混凝土胶凝材料中水泥用量仅占50%，矿渣粉与粉煤灰用量合计占比50%。在引入粉煤灰调整为复合掺合料后，粉煤灰用量部分也可以完全取代水泥用量。加入粉煤灰后，可有效降低混凝土绝热温升值，同时提高混凝土和易性以及流动度，便于混凝土施工。
表1原料基本信息表
由表1可知，与单掺矿渣粉做法配制的混凝土相比，添加复合掺合料后的混凝土的单价成本明显降低。
表2利用实施例1复合掺合料制备的混凝土在不同温度下的混凝土低温抗压强度检测结果
由表2可知，当温度越低时，掺杂复合掺合料后混凝土的抗压强度越高，当温度处于低温（如储罐超低温储藏LNG）时，混凝土抗压强度达到较强值。
表3利用实施例1复合掺合料制备的混凝土在不同龄期下的混凝土绝热温升值检测结果
由表3可知，当龄期在七天以后，掺杂复合掺合料后混凝土绝热升温值趋于稳定，不再变化。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，除上述实施例外，本发明还可以有其他的实施方式，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些具体实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，这些不经创造性的设计出与本技术方案相同或相似的结构装置或产品及其使用方法，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料，其特征在于，由以下质量份数的原料制成：水泥220～240份、矿渣粉140～150份、粉煤灰90～100份、外加剂2.5～3份、5～25mm级配碎石1000～1200份、中砂750～850份和水155～165份。
2.根据权利要求1所述的用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料，其特征在于：由以下质量份数的原料制成：水泥237份、矿渣粉143份、粉煤灰95份、外加剂2.57份、5～25mm级配碎石1075份、中砂798份和水161.5份。
3.根据权利要求1所述的用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料，其特征在于：所述水泥的规格为42.5普通硅酸盐水泥，所述矿渣粉为S95级高炉粒化矿渣粉。
4.根据权利要求1所述的用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料，其特征在于：所述外加剂为聚羧酸系高效缓凝减水剂。
5.根据权利要求1所述的用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料，其特征在于：所述粉煤灰的等级为I级，所述粉煤灰与矿渣粉的质量分数比例为1:1～1:3。
6.根据权利要求5所述的用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料，其特征在于：所述粉煤灰与矿渣粉的质量分数比例为1:1.5。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将水泥220～240份、矿渣粉140～150份、粉煤灰90～100份、中砂750～850份在110～120水中混合均匀形成初级物料；
S2、将5～25mm级配碎石1000～1200份、外加剂2.5～3份在41～51份水中搅拌混合均匀加入到S1步骤混合后的初级物料中进行再次混合搅拌均匀得到次级物料；
S3、经S2步骤搅拌均匀后处于流动状态的次级物料倒入模具内，经过一段时间的静置，得到产物。
8.根据权利要求7所述的用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料的制备方法，其特征在于：所述粉煤灰的等级为I级；所述粉煤灰与所述矿渣粉按照1:1～1:3的质量份数比例掺入低温混凝土复合掺合料的制备过程中。
9.根据权利要求8所述的用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料的制备方法，其特征在于：所述粉煤灰与所述矿渣粉的质量份数比为1:1.5。
10.根据权利要求7所述的用于LNG储罐的低温混凝土复合掺合料的制备方法，其特征在于：对掺矿渣粉配制混凝土中的水泥用量根据水泥性能进行质量份数的调整，调整幅度为1/4～1/3。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106836808A (zh) * 2017-02-21 2017-06-13 中建二局第三建筑工程有限公司 自密实大体积混凝土施工方法
CN111689734A (zh) * 2020-06-12 2020-09-22 中海石油气电集团有限责任公司 一种应用于lng储罐建设的低温混凝土及其制备方法
CN115466070A (zh) * 2022-11-02 2022-12-13 唐山学院 一种高性能混凝土用超低碳富硅矿物掺合料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02120261A (ja) * 1988-10-28 1990-05-08 Ube Ind Ltd 低熱セメント組成物
JP2004299954A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Ube Ind Ltd 低発熱セメント用クリンカー及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02120261A (ja) * 1988-10-28 1990-05-08 Ube Ind Ltd 低熱セメント組成物
JP2004299954A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Ube Ind Ltd 低発熱セメント用クリンカー及びその製造方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
廖娟等: "《掺合料对LNG低温储罐混凝土性能的影响》", 《中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品分会第九届理事会成立大会暨第十一届全国高性能混凝土学术研讨会论文集》 *
张渭荣等: "《大型液化天然气储罐超低温抗渗流混凝土的配合比设计》", 《建筑施工》 *
张渭荣等: "《聚羧酸减水剂在唐山LNG储罐超低温混凝土工程中的应用》", 《武汉大学学报（工学版）》 *
戢文占等: "《LNG项目混凝土在超低温环境下的降温试验研究》", 《绿色科技》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106836808A (zh) * 2017-02-21 2017-06-13 中建二局第三建筑工程有限公司 自密实大体积混凝土施工方法
CN111689734A (zh) * 2020-06-12 2020-09-22 中海石油气电集团有限责任公司 一种应用于lng储罐建设的低温混凝土及其制备方法
CN111689734B (zh) * 2020-06-12 2022-01-04 中海石油气电集团有限责任公司 一种应用于lng储罐建设的低温混凝土及其制备方法
CN115466070A (zh) * 2022-11-02 2022-12-13 唐山学院 一种高性能混凝土用超低碳富硅矿物掺合料及其制备方法

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