CN105753410A - 一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法 - Google Patents

一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法，取10～30份粉煤灰、10～30份矿渣、0.5?0.8份助磨剂、20～40份水球磨得浆体一；取5～10份石英砂、5份水球磨得浆体二；取100份水泥、80～100份河砂、160～200份碎石、3～8份橡胶粉、0.5～1.0份减水剂、0.8?1.8份消泡剂、25～35份水和浆体一及浆体二搅拌均匀得高抗渗混凝土材料。本发明通过湿磨处理矿物掺合料和石英砂，基于紧密堆积理论确定粉磨粒径，充分发挥原料火山灰效应和微集料效应，结合改性橡胶粉在水泥混凝土中的嵌锁密实作用，制备出高抗渗混凝土，其致密性高，能耗低，生产成本低，可广泛应用于建筑地下室、屋面、外墙等。

Description

一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法
技术领域
本发明属于废弃物资源化应用领域，具体涉及一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法。
背景技术
混凝土耐久性不良带来大量资源浪费、经济损失和社会问题。几乎所有影响混凝土耐久性的物理和化学过程都涉及水及其在材料孔隙、裂缝中的迁移。因此，如何有效地改善混凝土的抗渗性对于提高混凝土的耐久性有着非常重要的意义。所谓抗渗性是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。混凝土的密实度越高、孔隙率越小、大孔越少、连通孔越少，则抗渗性越好。传统的抗渗混凝土是通过控制水灰比、适当增加砂率和水泥用量、掺加矿物掺合料和化学外加剂等方法来提高混凝土的密实性，从而改善混凝土的抗渗性能。但由于传统的抗渗混凝土造价较高，持久抗渗能力有限，因此需要开发新型高抗渗混凝土。
关于高抗渗混凝土的研究已有报道。如CN104496323A公开了一种高抗渗混凝土及其制备方法：称取水泥100份，水50～100份，砂85～115份，碎石200～280份，二氧化硅0.5～0.8份，超细矿渣0.5～1.5份，超细石英砂2～5份，高性减水剂2～6份，烷基苯磺酸钠2～5份和亲水胶体0.5～1.5份；将水泥、超细石英砂和超细矿渣倒入搅拌机中，搅拌，加砂搅拌后倒入水、二氧化硅、高性减水剂、烷基苯磺酸钠和亲水胶体搅，静置后倒入碎石，搅拌得到高抗渗混凝土。该专利制备的高抗渗混凝土抗渗性能高，抗老化性能佳，但施工步骤复杂，传统干磨制备超细粉填料的方法能耗大、噪音大、成本较高。CN101987786A公开了一种特细砂抗渗混凝土，其材料组份重量百分比为：P·O42.5硅酸盐水泥14.6，特细砂19.9，机制砂8.5，碎石49.9，高效防水剂0.1，水7.0；该发明由于特细砂细度模数较小，施工时可能出现分层现象，和易性不足。CN102745965A公开了一种高抗渗硫铝酸盐混凝土的制备方法，由以下步骤制备而成:取17～25％的硫铝酸盐水泥、0.01～0.04％的缓凝剂和2.55～5.25％的水搅拌20～40s，再加入65～80％的集料搅拌50～70s，后加入0.1％～1.0％的减水剂和2.55～5.25％的水搅拌50～70s；通过调控集料各级配的质量分数实现混凝土致密度，从而达到抗渗性。但其造价偏高和后期强度可能发生倒缩。因此，发明一种能耗低、致密性高、成本低的高抗渗混凝土具有重要的意义和实际需求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种致密性好，能耗低，生产成本低、抗渗能力强的湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法。
本发明目的的实现方式为，一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法，具体步骤如下：
1)称取重量份数10～30份粉煤灰、10～30份矿渣、0.5-0.8份助磨剂、20～40份水置于球磨机中球磨，至比表面积为400～1000m2/kg，颗粒平均直径为1～20μm，得浆体一；
所述助磨剂为聚合多元醇类或三异丙醇胺类助磨剂；
2)称取重量份数5～10份石英砂、5份水置于球磨机中球磨，至比表面积为300～500m2/kg，颗粒平均直径为10-50μm，得浆体二；
3)称取重量份数100份水泥、80～100份河砂、160～200份碎石、3～8份橡胶粉、0.5～1.0份减水剂、0.8-1.8份消泡剂、25～35份水和步骤1)所得浆体一及步骤2)所得浆体二置于搅拌机中搅拌，至搅拌均匀，得高抗渗混凝土材料；
所述减水剂为聚羧酸盐系减水剂或萘系减水剂；
所述消泡剂为多元醇类或聚硅氧烷类消泡剂；
所述橡胶粉为经饱和NaOH溶液浸渍处理后的改性橡胶粉。
本发明的有益效果是：
1、原料粉磨采用湿磨工艺，噪音小，能耗低；
2、控制磨细石英砂和矿物掺合料粉磨粒径，充分发挥掺合料的火山灰效应和微集料效应，结合改性橡胶粉在水泥混凝土中嵌锁密实作用，实现结构致密效果，达到抗渗要求；
3、利用大量工业废渣，节约资源，保护环境。
本发明制备出致密性好，能耗低，生产成本低的高抗渗混凝土，可广泛应用于建筑地下室、屋面、外墙等。
具体实施方式
本发明取10～30份粉煤灰、10～30份矿渣、0.5-0.8份助磨剂、20～40份水置于球磨机中球磨得浆体一；称取5～10份石英砂、5份水置于球磨机中球磨，得浆体二；称取100份水泥、80～100份河砂、160～200份碎石、3～8份橡胶粉、0.5～1.0份减水剂、0.8-1.8份消泡剂、25～35份水和浆体一及浆体二置于搅拌机中搅拌均匀，得高抗渗混凝土材料。
所述助磨剂为聚合多元醇类或三异丙醇胺类助磨剂。
所述粉煤灰为燃煤电厂排出的固体废物，其中SO3含量≤3％，游离CaO含量＜4％，烧失量≤8％。
所述减水剂为聚羧酸盐系减水剂或萘系减水剂。
所述消泡剂为多元醇类或聚硅氧烷消泡剂。
所述橡胶粉为经饱和NaOH溶液浸渍处理后的改性橡胶粉，橡胶粉细度为80～100目。
所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥或42.5硅酸盐水泥。
所述的破碎机为颚式破碎机、冲击式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机或复合式破碎机。
所述矿渣为冶炼生铁时从高炉中排出的废渣，其中SO3含量≤3％，Cl-含量≤0.06％。
下面用具体实施例详述本发明。
实施例1：
1)称取重量份数10份粉煤灰、30份矿渣、0.8份聚合多元醇类助磨剂、35份水置于颚式球磨机中球磨，至比表面积为400～1000m2/kg，颗粒平均直径为1～20μm，得浆体一；
2)称取重量份数5份石英砂、5份水置于球磨机中球磨，至比表面积为300～500m2/kg，颗粒平均直径为10-50μm，得浆体二；
3)称取重量份数100份42.5普通硅酸盐水泥、100份河砂、200份碎石、8份橡胶粉、1.0份聚羧酸减水剂、1.8份多元醇类消泡剂、25份水和步骤1)中浆体一及步骤2)中浆体二置于搅拌机中搅拌，至搅拌均匀；得高抗渗混凝土材料。
实施例2：
1)称取重量份数20份粉煤灰、20份矿渣、0.5份聚合多元醇类助磨剂、40份水置于冲击式球磨机中球磨，至比表面积为400～1000m2/kg，颗粒平均直径为1～20μm，得浆体一；
2)称取重量份数10份石英砂、5份水置于球磨机中球磨，至比表面积为300～500m2/kg，颗粒平均直径为10-50μm，得浆体二；
3)称取重量份数100份42.5硅酸盐水泥、80份河砂、180份碎石、3份橡胶粉、0.8份萘系减水剂、0.8份聚硅氧烷消泡剂、25份水和步骤1)中浆体一及步骤2)中浆体二置于搅拌机中搅拌，至搅拌均匀；得高抗渗混凝土材料。
实施例3：
1)称取重量份数10份粉煤灰、10份矿渣、0.6份三异丙醇胺类助磨剂、20份水置于反击式球磨机中球磨，至比表面积为400～1000m2/kg，颗粒平均直径为1～20μm，得浆体一；
2)称取重量份数8份石英砂、5份水置于球磨机中球磨，至比表面积为300～500m2/kg，颗粒平均直径为10-50μm，得浆体二；
3)称取重量份数100份42.5普通硅酸盐水泥、90份河砂、160份碎石、5份橡胶粉、1.0份萘系减水剂、1.5份聚硅氧烷消泡剂、35份水和步骤1)得浆体一及步骤2)得浆体二置于搅拌机中搅拌，至搅拌均匀；得高抗渗混凝土材料。
实施例4：
1)称取重量份数30份粉煤灰、30份矿渣、0.5份聚合多元醇类助磨剂、40份水置于圆锥或复合式球磨机中球磨，至比表面积为400～1000m2/kg，颗粒平均直径为1～20μm，得浆体一；
2)称取重量份数9份石英砂、5份水置于球磨机中球磨，至比表面积为300～500m2/kg，颗粒平均直径为10-50μm，得浆体二；
3)称取重量份数100份42.5普通硅酸盐水泥、100份河砂、200份碎石、8份橡胶粉、0.5份聚羧酸盐系减水剂、1.8份聚合多元醇类消泡剂、35份水和步骤1)得浆体一及步骤2)得浆体二置于搅拌机中搅拌，至搅拌均匀；得高抗渗混凝土材料。
各实施例基本性能见下表
从表中可见：采用本发明制备的高抗渗混凝土材料强度高，抗渗性好，适合用于建筑地下室、屋面、外墙等。

Claims (6)

1.一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法，其特征在于：具体步骤如下：
1)称取重量份数10～30份粉煤灰、10～30份矿渣、0.5-0.8份助磨剂、20～40份水置于球磨机中球磨，至比表面积为400～1000m2/kg，颗粒平均直径为1～20μm，得浆体一；
所述助磨剂为聚合多元醇类或三异丙醇胺类助磨剂；
2)称取重量份数5～10份石英砂、5份水置于球磨机中球磨，至比表面积为300～500m2/kg，颗粒平均直径为10-50μm，得浆体二；
3)称取重量份数100份水泥、80～100份河砂、160～200份碎石、3～8份橡胶粉、0.5～1.0份减水剂、0.8-1.8份消泡剂、25～35份水和步骤1)所得浆体一及步骤2)所得浆体二置于搅拌机中搅拌，至搅拌均匀，得高抗渗混凝土材料；
所述减水剂为聚羧酸盐系减水剂或萘系减水剂；
所述消泡剂为多元醇类或聚硅氧烷类消泡剂；
所述橡胶粉为经饱和NaOH溶液浸渍处理后的改性橡胶粉。
2.根据权利要求1所述的一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法，其特征在于：所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥或42.5硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法，其特征在于：所述粉煤灰为燃煤电厂排出的固体废物，其中SO3含量≤3％，游离CaO含量＜4％，烧失量≤8％。
4.根据权利要求1所述的一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法，其特征在于：所述的破碎机为颚式破碎机、冲击式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机或复合式破碎机。
5.根据权利要求1所述的一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法，其特征在于：所述矿渣为冶炼生铁时从高炉中排出的废渣，其中SO3含量≤3％，Cl-含量≤0.06％。
6.根据权利要求1所述的一种湿磨工艺制备高抗渗混凝土材料的方法，其特征在于：所述橡胶粉细度为80～100目。
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