CN112745083B - 一种重晶石配重混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及建筑材料技术领域，具体公开了一种重晶石配重混凝土及其制备方法。重晶石配重混凝土包括以下重量份的组分：水泥330‑370份、粉煤灰180‑220份、铁砂1800‑2200份、重晶石2000‑2400份、水200‑260份、外加剂6‑10份；外加剂质量比为1:0.3‑0.5的聚羧酸减水剂和粘度调节剂；其制备方法为：将外加剂与1/3用量的水混合，形成外加剂溶液；将重晶石、铁砂混合均匀后，加入外加剂溶液，搅拌均匀，形成预混合物；将水泥、粉煤灰和剩余的水混合均匀后，加入混合物中，搅拌均匀，制得重晶石配重混凝土。本申请的重晶石配重混凝土具有和易性好，无分层、离析现象，抗渗性强，耐腐蚀性好的优点。
Description
技术领域
本申请涉及建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种重晶石配重混凝土及其制备方法。
背景技术
在桥梁建筑、海底油气管道、高层建筑物电梯、风电场基础等部位，因特殊需求，需要使用表观密度较高的配重混凝土，以达到表面保护和结构配重的目的。配重混凝土的表观密度通常在2600kg/m3以上，相比普通混凝土，配重混凝土的表观密度大，需要表观密度大的骨料来实现，如重晶石、铁精粉、炼矿石、铁矿砂等。
针对上述中的相关技术，发明人认为由于骨料的表观密度较大，与浆体的密度差较大，使得混凝土拌合物中的骨料容易沉降，导致混凝土发生分层、离析、坍落度损失过快等现象。
发明内容
为了防止混凝土拌合物中骨料和浆体分离，出现分层、离析现象，本申请提供一种重晶石配重混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种重晶石配重混凝土，采用如下的技术方案：
一种重晶石配重混凝土，包括以下重量份的组分：水泥330-370份、粉煤灰180-220份、铁砂1800-2200份、重晶石2000-2400份、水200-260份、外加剂6-10份；
所述外加剂质量比为1:0.3-0.5的聚羧酸减水剂和粘度调节剂。
通过采用上述技术方案，由于采用重晶石作为配重用骨料，重晶石的表观密度大，能增大混凝土的配重效果，但因重晶石的表观密度比混凝土中其他原料大很多，易引起重晶石沉降，水泥浆上浮，出现分层和离析现象，使得混凝土的和易性较差，因此使用聚羧酸减水剂和粘度调节剂作为外加剂，粘度调节剂具有增粘、高减水、高保坍、高保水等优点，能提高混凝土的保水性，避免混凝土离析、泌水等，提高混凝土的强度，同时粘度调节剂能降低聚羧酸减水剂的对原材料的敏感性，增大聚羧酸减水剂对混凝土水泥颗粒的分散作用，改善混凝土拌合物的流动性，防止混凝土拌合物离析、分层，改善其工作性能。
优选的，所述粘度调节剂包括质量比为1:0.3-0.5:0.4-0.7的增稠剂、引气剂和改性海藻。
通过采用上述技术方案，粘度调节剂使用增稠剂、引气剂和改性海藻等组分制成，因增稠剂在新拌混凝土中起到保水、增稠作用，引气剂能在混凝土拌合物中引入大量微小且独立的气泡，增大混凝土的坍落度，改善混凝土的和易性，同时引气剂还具有降低泌水、沉降的效果，改性海藻由海藻经过化学处理和机械加工制得的高分子材料，其常温下速溶，又能固化成膜，具有较好的增粘和成膜性，将增稠剂、引气剂和改性海藻配合，能增加混凝土的粘度，使混凝土的流动性增加，粘聚力提高，防止重晶石沉淀，从而避免混凝土分层、离析。
优选的，所述增稠剂为淀粉，引气剂为三萜皂苷。
通过采用上述技术方案，淀粉作为水溶性高分子材料，具有吸附作用，能将水泥颗粒吸附在分子链上，通过分子链在水泥之间形成纵横交错的桥架，将水泥颗粒连接起来，形成稳定的网状结构，能起到粘聚和增稠作用，改善混凝土的离析泌水现象，三萜皂苷能降低混凝土拌合物的表面张力，产生封闭、独立的气泡，与聚羧酸减水剂配合，效果更佳，能改善混凝土的工作性能和提高硬化混凝土的耐久性。
优选的，所述粘度调节剂的制备方法如下：将淀粉、乳酸菌和酵母菌混合，置于28-37℃下发酵70-72h，离心、水洗离心所得物、干燥；加入改性海藻和N-羟乙基丙烯酰胺，升温至90-95℃，搅拌均匀，加入三萜皂苷，搅拌均匀后，冷却，制得粘度调节剂。
通过采用上述技术方案，将淀粉经乳酸菌和酵母菌发酵70-72后，淀粉粘度得到提升，再将发酵后的淀粉经过N-羟乙基丙烯酰胺与改性海藻相连，最后与三萜皂苷混合，制成的粘度调节剂不仅能改善混凝土的和易性、流动性，还能增大保水性、疏水性和抗冲击强度，降低干燥收缩。
优选的，所述改性海藻的预处理方法如下：(1)将改性海藻用其质量1.2-1.8倍的水溶解，形成改性海藻水溶液；将1.2-1.6重量份改性海藻水溶液、0.6-1重量份顺丁烯二酸酐和0.3-0.6重量份4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐混合，调节pH值至6-7，升温至80-90℃，回流1-2h，得中间体；(2)将明胶用其质量1.2-1.5倍的水溶解，形成明胶水溶液，加入中间体，混合均匀后，真空冷冻干燥，明胶水溶液与中间体的质量比为0.4-0.6:1。
通过采用上述技术方案，将改性海藻用水溶解后，形成粘稠的水溶液，顺丁烯二酸酐、4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐发生共聚反应，改性海藻水溶液作为交联剂，从而制得改性海藻和聚丙烯酸复合物，最后将其与明胶溶液混合后真空干燥，改性海藻与明胶形成稳定的交联结构，增加了改性海藻的吸湿保水性，预处理完成的改性海藻增稠、保水、保坍效果好，粘聚力增强。
优选的，所述粉煤灰为I级粉煤灰，45um方孔筛的筛余量为6.4-7％，28d活性指数为70-76％，表观密度为2340-2780g/m3。
通过采用上述技术方案，粉煤灰在混凝土内主要起到滚珠轴承作用，发挥润滑效果，增加混凝土的和易性，并与铁砂、重晶石和水泥互相填充，增大混凝土的密实度，改善混凝土的抗压强度，提高其配重效果。
优选的，所述铁砂包括粒径在0-25mm之间的粗铁砂和粒径在0-5mm之间的细铁砂，粗铁砂和细铁砂的质量比为1:0.3-0.5。
通过采用上述技术方案，使用两种不同粒径的铁砂进行复配，能有效提升配重混凝土的密实度，避免铁砂颗粒较大，使得骨料之间空隙较大，造成混凝土密实度大，强度下降，抗渗效果降低，配重效果下降，耐久性变差。
优选的，所述重晶石的密度为4.3-4.4g/cm3，二氧化硅含量＜1.5％，Fe2O3含量＜0.001％,Al2O3含量＜0.001％,硫酸钡含量为97％。
通过采用上述技术方案，使用不同密度的重晶石，使配制成的配重混凝土表观密度大，拌合物和易性好，满足桥梁、海底油气管等配重混凝土的设计要求。
第二方面，本申请提供一种重晶石配重混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种重晶石配重混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、将外加剂与1/3用量的水混合，形成外加剂溶液；
S2、将重晶石、铁砂混合均匀后，加入外加剂溶液，搅拌均匀，形成预混合物；
S3、将水泥、粉煤灰和剩余的水混合均匀后，加入混合物中，边加入边搅拌，搅拌均匀后，制得重晶石配重混凝土。
通过采用上述技术方案，将外加剂与水先混合，形成外加剂溶液，再将外加剂溶液与重晶石、铁砂混合，重晶石和铁砂上均匀粘附有外加剂，当重晶石和铁砂与水泥、粉煤灰混合时，重晶石和铁砂与水泥、粉煤灰之间的粘附力增大，防止重晶石和铁砂沉降，出现分层、离析现象。
优选的，S2步骤中，铁砂经过以下预处理：将4-6重量份丁苯乳液、10-20重量份乙醇和2-5重量份锌粉和2-3重量份纳米石墨混合均匀，研磨至20-60um，形成防护组分，将防护组分雾化沉积在铁砂表面，干燥，防护组分和铁砂的质量比为0.2-0.4:1。
通过采用上述技术方案，当配重混凝土用于水位较高的地区时，铁砂长期与水接触，易出现腐蚀，导致混凝土的耐久性降低，将纳米石墨、锌粉和丁苯乳液雾化在铁砂表面，经干燥后，丁苯乳液固化，在铁砂表面形成带有纳米石墨和锌粉的丁苯胶保护层，丁苯乳胶的耐腐蚀性强，耐磨性优异，纳米石墨和锌粉的附着能进一步改善铁砂的耐腐蚀性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用粘度调节剂和聚羧酸减水剂作为外加剂，由于粘度调节剂能降低聚羧酸减水剂，增加聚羧酸减水剂的减水、保坍效果，另外粘度调节剂具有高粘聚力和粘结力，能提高混凝土的保水性，粘度调节剂和聚羧酸减水剂的配合，能防止重晶石沉降导致混凝土出现离析、泌水，增加混凝土的和易性。
2、本申请中优选采用引气剂、增稠剂和改性海藻制备粘度调节剂，且使用淀粉作为增稠剂，使用三萜皂苷作为引气剂，淀粉经发酵后，粘度增强，经发酵后的淀粉经N-羟乙基丙烯酰胺与改性海藻连接，在引气剂的配合下，对水泥颗粒的粘聚力和吸附力增大，能有效增加重晶石和水泥、粉煤灰之间的粘度，从而增大混凝土的和易性，防止离析、泌水。
3、本申请中优选采用顺丁烯二酸酐和4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐合成聚丙烯酸，经改性的海藻作为交联剂使用，从而形成了粘度得到提升的改性海藻和聚丙烯酸复合物，掺入明胶后，明胶与改性海藻形成稳定的交联结构，增大了改性海藻的吸湿、保水性，预处理完成的改性海藻的粘度提升，粘聚力得到改善，且保水、保坍力增强。
4、本申请中优选采用纳米石墨、锌粉和丁苯乳液对铁砂进行雾化沉积预处理，丁苯乳液附着在铁砂表面，经固化后，形成保护层，且保护层上负载有纳米石墨和锌粉，增强铁砂的耐腐蚀性能和抗冲磨性能，当配重混凝土用于水位较高的地区建筑时，预处理的铁砂不易腐蚀和锈蚀，从而增加配重混凝土的耐久性。
具体实施方式
改性海藻的制备例1-3:
制备例1：(1)将改性海藻用其质量1.2倍的水溶解，形成改性海藻水溶液；将1.2kg改性海藻水溶液、0.6kg顺丁烯二酸酐和0.3kg 4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐混合，调节pH值至6，升温至80℃，回流2h，得中间体；(2)将明胶用其质量1.2倍的水溶解，形成明胶水溶液，加入中间体，混合均匀后，在40℃下真空冷冻干燥5h，明胶水溶液与中间体的质量比为0.4:1。
制备例2：(1)将改性海藻用其质量1.5倍的水溶解，形成改性海藻水溶液；将1.4kg改性海藻水溶液、0.8kg顺丁烯二酸酐和0.4kg 4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐混合，调节pH值至7，升温至85℃，回流1.5h，得中间体；(2)将明胶用其质量1.4倍的水溶解，形成明胶水溶液，加入中间体，混合均匀后，在45℃下真空冷冻干燥4h，明胶水溶液与中间体的质量比为0.5:1。
制备例3：(1)将改性海藻用其质量1.8倍的水溶解，形成改性海藻水溶液；将1.6kg改性海藻水溶液、1kg顺丁烯二酸酐和0.6kg 4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐混合，调节pH值至6.5，升温至90℃，回流1h，得中间体；(2)将明胶用其质量1.5倍的水溶解，形成明胶水溶液，加入中间体，混合均匀后，在50℃下真空冷冻干燥3h，明胶水溶液与中间体的质量比为0.6:1。
粘度调节剂的制备例1-3
制备例1-3中玉米淀粉选自广州市纳城化工有限公司，货号为CN-010，木薯淀粉选自济南东亿盛化工有限公司，货号为068，N-羟乙基丙烯酰胺选自广州永屹化工有限公司，型号为HEAA，乳酸菌选自西安秋禾生物科技有限公司，型号为QH，酵母菌选自西安欣禄生物科技有限公司，型号为XL190414。
制备例1：将1kg淀粉、0.01kg浓度为5×108cfu/mL的乳酸菌和0.01kg浓度为5×108cfu/mL的酵母菌混合，置于28℃下发酵70h，以5000r/min的转速离心2min，水洗离心所得物，在30℃下干燥5h；加入0.4kg改性海藻和0.2kgN-羟乙基丙烯酰胺，升温至90℃，以1000r/min的转速搅拌均匀，加入0.3kg三萜皂苷，以1000r/min的转速搅拌均匀后，冷却，制得粘度调节剂，淀粉为玉米淀粉，改性海藻选自改性海藻的制备例1。
制备例2：将1kg淀粉、0.02kg浓度为5×108cfu/mL的乳酸菌和0.02kg浓度为5×108cfu/mL的酵母菌混合，置于32℃下发酵71h，以5500r/min的转速离心1min，水洗离心所得物，在35℃下干燥4h；加入0.6kg改性海藻和0.3kgN-羟乙基丙烯酰胺，升温至95℃，以1500r/min的转速搅拌均匀，加入0.4kg三萜皂苷，以1500r/min的转速搅拌均匀后，冷却，制得粘度调节剂，淀粉为木薯淀粉，改性海藻选自改性海藻的制备例2。
制备例3：将1kg淀粉、0.03kg浓度为5×108cfu/mL的乳酸菌和0.03kg浓度为5×108cfu/mL的酵母菌混合，置于37℃下发酵72h，以6000r/min的转速离心1min，水洗离心所得物，在37℃下干燥3.5h；加入0.7kg改性海藻和0.4kgN-羟乙基丙烯酰胺，升温至90℃，以2000r/min的转速搅拌均匀，加入0.5kg三萜皂苷，以2000r/min的转速搅拌均匀后，冷却，制得粘度调节剂，淀粉为木薯淀粉，改性海藻选自改性海藻的制备例3。
实施例
以下实施例中重晶石选自灵寿县佳豪矿物粉体厂，聚羧酸减水剂选自联泓新材料科技股份有限公司，型号为SR7402，市售粘度调节剂选自石家庄蓝岩建材科技有限公司，型号为BRGY-200，十二烷基硫酸钠选自苏州市尊斓工贸有限公司，型号为K12，羧甲基纤维素选自任丘市晟通化工有限公司，型号为CMC，三萜皂苷选自山东力昂新材料有限公司，型号为LA-8G，玉米淀粉选自广州市纳城化工有限公司，货号为CN-010，木薯淀粉选自济南东亿盛化工有限公司，货号为068，改性海藻选自南京艾登科贸易有限公司，型号为WK-28，CO-0904型增稠剂选自广东南辉新材料有限公司。
实施例1：一种重晶石配重混凝土，其原料用量如表1所示，该重晶石配重混凝土的制备方法包括以下步骤：
S1、将外加剂与1/3用量的水混合，形成外加剂溶液，外加剂由质量比为1:0.3的聚羧酸减水剂和粘度调节剂混合制成，粘度调节剂为市售产品；
S2、将重晶石、铁砂混合均匀后，加入外加剂溶液，搅拌均匀，形成预混合物，重晶石的密度为4.3g/cm3，二氧化硅含量＜1.5％，Fe2O3含量＜0.001％,Al2O3含量＜0.001％,硫酸钡含量为97％，铁砂包括粒径在0-25mm之间的粗铁砂和粒径为0-5mm之间的细铁砂，粗铁砂和细铁砂的质量比为1:0.3；
S3、将水泥、粉煤灰和剩余的水混合均匀后，分3次加入混合物中，边加入边搅拌，搅拌均匀后，制得重晶石配重混凝土，水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，标准稠度需水量比为28.5％，28d抗压强度为53.3MPa，粉煤灰为I级粉煤灰，45um方孔筛的筛余量为6.4％，28d活性指数为76％，表观密度为2340g/m3。
表1实施例1-5中重晶石配重混凝土的原料配比
实施例2：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，其原料用量如表1所示，且粉煤灰为I级粉煤灰，45um方孔筛的筛余量为7％，28d活性指数为70％，表观密度为2780g/m3，混凝土为P.O42.5硅酸盐水泥，标准稠度需水量比为30％，重晶石的密度为4.4g/cm3。
实施例3-5：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，其原料用量如表1所示。
实施例6：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，外加剂由质量比为1:0.3的聚羧酸减水剂和粘度调节剂混合制成，粘度调节剂包括质量比为1:0.3:0.7的增稠剂、引气剂和改性海藻，增稠剂为玉米淀粉，引气剂为三萜皂苷。
实施例7：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，外加剂中聚羧酸减水剂和粘度调节剂的质量比为1:0.4，粘度调节剂包括质量比为1:0.3:0.7的增稠剂、引气剂和改性海藻，增稠剂为木薯淀粉，引气剂为三萜皂苷。
实施例8：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，外加剂中聚羧酸减水剂和粘度调节剂的质量比为1:0.5，粘度调节剂包括质量比为1:0.3:0.7的增稠剂、引气剂和改性海藻，增稠剂为淀粉，引气剂为三萜皂苷。
实施例9：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，外加剂由质量比为1:0.3的聚羧酸减水剂和粘度调节剂混合制成，粘度调节剂中增稠剂、引气剂和改性海藻的质量比为1:0.4:0.6。
实施例10：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，外加剂由质量比为1:0.3的聚羧酸减水剂和粘度调节剂混合制成，粘度调节剂中增稠剂、引气剂和改性海藻的质量比为1:0.5:0.7。
实施例11：一种重晶石配重混凝土，与实施例6的区别在于，外加剂由质量比为1:0.3的聚羧酸减水剂和粘度调节剂混合制成，粘度调节剂由粘度调节剂的制备例1制成。
实施例12：一种重晶石配重混凝土，与实施例6的区别在于，外加剂由质量比为1:0.3的聚羧酸减水剂和粘度调节剂混合制成，粘度调节剂由粘度调节剂的制备例2制成。
实施例13：一种重晶石配重混凝土，与实施例6的区别在于，外加剂由质量比为1:0.3的聚羧酸减水剂和粘度调节剂混合制成，粘度调节剂由粘度调节剂的制备例3制成。
实施例14：一种重晶石配重混凝土，与实施例6的区别在于，粘度调节剂中引气剂为十二烷基硫酸钠，增稠剂为羧甲基纤维素。
实施例15：一种重晶石配重混凝土，与实施例6的区别在于，粘度调节剂中引气剂为三萜皂苷，增稠剂为CO-0904型增稠剂。
实施例16：一种重晶石配重混凝土，与实施例6的区别在于，粘度调节剂中未添加增稠剂。
实施例17：一种重晶石配重混凝土，与实施例6的区别在于，粘度调节剂中未添加引气剂。
实施例18：一种重晶石配重混凝土，与实施例6的区别在于，粘度调节剂中未添加改性海藻。
实施例19：一种重晶石配重混凝土，与实施例11的区别在于，步骤S2中铁砂在与重晶石混合前，经过以下预处理：将4kg丁苯乳液与10kg乙醇以1000r/min的转速搅拌10min，加入2kg锌粉和2kg纳米石墨，以2000r/min的转速搅拌20min，研磨至20um，制成防护组分，将防护组分雾化沉积在铁砂表面，在40℃下干燥2h，雾化压力为0.8MPa，雾化喷嘴距离铁砂的距离为200mm，防护组分与铁砂的质量比为0.2:1。
实施例20：一种重晶石配重混凝土，与实施例11的区别在于，步骤S2中铁砂在与重晶石混合前，经过以下预处理：将5kg丁苯乳液与15kg乙醇以1300r/min的转速搅拌8min，加入3.5kg锌粉和2.5kg纳米石墨，以2500r/min的转速搅拌15min，研磨至40um，制成防护组分，将防护组分雾化沉积在铁砂表面，在45℃下干燥1.5h，雾化压力为0.9MPa，雾化喷嘴距离铁砂的距离为180mm，防护组分与铁砂的质量比为0.3:1。
实施例21：一种重晶石配重混凝土，与实施例11的区别在于，步骤S2中铁砂在与重晶石混合前，经过以下预处理：将6kg丁苯乳液与20kg乙醇以1500r/min的转速搅拌5min，加入5kg锌粉和3kg纳米石墨，以3000r/min的转速搅拌10min，研磨至60um，制成防护组分，将防护组分雾化沉积在铁砂表面，在50℃下干燥1h，雾化压力为1MPa，雾化喷嘴距离铁砂的距离为160mm，防护组分与铁砂的质量比为0.4:1。
实施例22：一种重晶石配重混凝土，与实施例19的区别在于，未使用纳米石墨和锌粉。
实施例23：一种重晶石配重混凝土，与实施例11的区别在于，未使用丁苯乳液。
对比例
对比例1：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，未添加粘度调节剂。
对比例2：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，未添加聚羧酸减水剂。
对比例3：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，外加剂中聚羧酸减水剂和粘度调节剂的质量比为1:0.1。
对比例4：一种重晶石配重混凝土，与实施例1的区别在于，外加剂中聚羧酸减水剂和粘度调节剂的质量比为1:0.7。
对比例5：一种重晶石桥梁配重混凝土，由包括如下重量比的成分配制而成：水泥388kg，水168kg，粗集料2146kg，，细集料539kg，减水剂2.16kg。重晶石粗集料最大粒径26.5mm，表观密度4210kg/m3；细集料为普通河砂，II区级配，细度模数为2.80；水泥选用P·O52.5水泥；减水剂选用聚羧酸缓凝型高性能减水剂。
对比例6：一种配重混凝土，其质量份组成包括：铁矿石1800份、铁矿砂1000份、水泥300份、外加剂4份、水120份、阻锈剂5份，其中，铁矿石的粒径大小为16-18mm，铁矿砂中2-8mm的铁矿砂含量在80％以上，含铁量55-65％，摩氏硬度5.6-6.2，铁矿砂的相对密度为4.9，水泥选用海螺水泥po42.5，外加剂为减水剂JM-6，阻锈剂选用氨基酮有机阻锈剂。
性能检测试验
按照各实施例和各对比例中的方法制备重晶石配重混凝土，并按照以下方法检测重晶石配重混凝土的性能，观察混凝土拌合物的状态，将检测结果记录于表2中。
1、抗压强度：按照GB/T50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行检测；
2、表观密度和坍落度：按照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行检测；
3、抗渗等级：按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法标准》中6.2逐级加压法测试混凝土的抗渗等级；
4、耐腐蚀性：按照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验标准》制作标准试块，并养护28天，将试块放入盐雾箱中，进行中性盐雾试验，试验温度选取35℃，pH值在6.5-7.2之间，盐雾的沉降率为1mL/80cm3，沉降量为2mL/80cm2·h，盐雾试验时间为72h，盐雾腐蚀后，再次测试混凝土的抗压强度，每个实施例或对比例均设置6组试块，检测结果取6组试块的平均值。
表2重晶石配重混凝土的性能检测结果
实施例1-5中使用聚羧酸和市售粘度调节剂的混合物作为外加剂，制成的混凝土，表观密度达4900kg/m3以上，且1h坍落度损失在20mm左右，具有坍落度的损失小，混凝土黏度适中，不易出现分层、离析现象。
实施例6-8中使用由改性海藻、引气剂和增稠剂混合制成的粘度调节剂，与实施例1相比，混凝土的黏度适中，但1h的坍落度损失值减小，抗离析、分层效果增加。
实施例9-10改变粘度调节剂中改性海藻、引气剂和增稠剂的质量比，与实施例6相比，混凝土的坍落度损失减小，和易性提升。
实施例11-13中使用本申请制备的粘度调节剂，混凝土的坍落度在1h时，损失值减小，坍落度损失慢，不易发生离析、分层现象。
实施例14中使用十二烷基硫酸钠作为引气剂，使用羧甲基纤维素作为增稠剂，实施例15中使用三萜皂苷作为引气剂，使用市售增稠剂，实施例14和实施例15制备的混凝土，黏度虽适中，但流动性降低，出现泌浆现象，流动性损失过大。
实施例16中未添加增稠剂，混凝土的黏度适中，但出现泌浆现象，坍落度损失过快，实施例17中未添加引气剂，混凝土的力学性能上升，但不能引入气泡补偿骨料中的细颗粒，改善拌合物的性能，导致混凝土的工作性能变差，实施例18中未添加改性海藻，混凝土的黏度适中，但出现泌浆现象，工作性能下降。
实施例19-21中使用本申请制备的粘度调节剂，并向混凝土内添加经过丁苯乳液、纳米石墨和锌粉预处理的铁砂，使混凝土的工作性能好，且耐腐蚀性强，在盐雾下腐蚀72小时后，抗压强度损失值比实施例1-18小。
实施例22中未添加纳米石墨和锌粉，混凝土的和易性、抗渗性与实施例19相比，变化不明显，但经盐雾腐蚀后，抗压强度下降明显，耐腐蚀性下降。
实施例23中未添加丁苯乳液，混凝土的抗渗性能与实施例19相比，有所下降，且耐腐蚀性能降低。
对比例1未添加粘度调节剂，对比例3中粘度调节剂的用量与实施例6相比，有所下降，由对比例1和对比例3制备的混凝土，黏度下降，流动性增大，坍落度损失大。
对比例2未添加聚羧酸减水剂，对比例4中粘度调节剂的用量与实施例6相比，明显增大，由对比例2和对比例4制成的混凝土，黏度明显增大，流动性降低，工作性能变差。
对比例5为现有技术制成的重金属配重混凝土，对比例6位现有技术制备的掺入防锈剂的配重混凝土，与本申请相比，对比例5制成的混凝土坍落度损失快，工作性能不及本申请，而对比例6制成的混凝土，其容重不及本申请，且混凝土经盐雾腐蚀后，抗压强度下降迅速，抗腐蚀性不及本申请。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种重晶石配重混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：水泥330-370份、粉煤灰180-220份、铁砂1800-2200份、重晶石2000-2400份、水200-260份、外加剂6-10份；
所述外加剂质量比为1:0.3-0.5的聚羧酸减水剂和粘度调节剂；
铁砂经过以下预处理：将4-6重量份丁苯乳液、10-20重量份乙醇和2-5重量份锌粉和2-3重量份纳米石墨混合均匀，研磨至20-60um，形成防护组分，将防护组分雾化沉积在铁砂表面，干燥，防护组分和铁砂的质量比为0.2-0.4:1；
所述粘度调节剂包括质量比为1:0.3-0.5:0.4-0.7的增稠剂、引气剂和改性海藻，所述增稠剂为淀粉，引气剂为三萜皂苷；
所述粘度调节剂的制备方法如下：将淀粉、乳酸菌和酵母菌混合，置于28-37℃下发酵70-72h，离心、水洗离心所得物、干燥；加入改性海藻和N-羟乙基丙烯酰胺，升温至90-95℃，搅拌均匀，加入三萜皂苷，搅拌均匀后，冷却，制得粘度调节剂；
所述改性海藻的预处理方法如下：（1）将改性海藻用其质量1.2-1.8倍的水溶解，形成改性海藻水溶液；将1.2-1.6重量份改性海藻水溶液、0.6-1重量份顺丁烯二酸酐和0.3-0.6重量份4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐混合，调节pH值至6-7，升温至80-90℃，回流1-2h，得中间体；（2）将明胶用其质量1.2-1.5倍的水溶解，形成明胶水溶液，加入中间体，混合均匀后，真空冷冻干燥，明胶水溶液与中间体的质量比为0.4-0.6:1。
2.据权利要求1述的重晶石配重混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为I级粉煤灰，45um方孔筛的筛余量为6.4-7%，28d活性指数为70-76%，表观密度为2340-2780g/m3。
3.根据权利要求1所述的重晶石配重混凝土，其特征在于，所述铁砂包括粒径在0-25mm之间的粗铁砂和粒径在0-5mm之间的细铁砂，粗铁砂和细铁砂的质量比为1:0.3-0.5。
4.根据权利要求1所述的重晶石配重混凝土，其特征在于，所述重晶石的密度为4.3-4.4g/cm3，二氧化硅含量＜1.5%，Fe2O3含量＜0.001%,Al2O3含量＜0.001%，硫酸钡含量为97%。
5.权利要求1-4任一项所述的重晶石配重混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将外加剂与1/3用量的水混合，形成外加剂溶液；
S2、将重晶石、铁砂混合均匀后，加入外加剂溶液，搅拌均匀，形成预混合物；
S3、将水泥、粉煤灰和剩余的水混合均匀后，加入混合物中，边加入边搅拌，搅拌均匀后，制得重晶石配重混凝土。
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