CN116283159A - 利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，涉及混凝土材料技术领域。本发明用于解决联锁块在长期的雨水冲刷和外力施压的情况下，加剧磨损和侵蚀，整体抗压强度和载荷能力均受到显著影响的技术问题。本发明的制备工艺包括联锁块主料制备、一次压制、联锁块面层料制备、二次压制和脱模养护，联锁块主体在成型后具备良好的耐温抗盐性能和驱油性能，避免联锁块内部被海水内的盐分和油性物质渗透而加快腐蚀开裂；联锁块面料采用耐腐蚀耐磨的预处理铁矿砂筛料，联锁块在长期的雨水冲刷和外力施压的情况下，不易受到雨水和油性杂质的侵蚀，磨损率低，整体抗压强度变化小，保持联锁块铺面的长期荷载承受能力。
Description
技术领域
本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺。
背景技术
联锁块即水泥混凝土联锁块铺面，是一种新型的铺面形式，目前已在码头的堆场工程中得到广泛应用，并取得了巨大的社会效益和经济效应。联锁块铺面由高强精度的水泥混凝土预制块按特定方法紧密排列，块体间接缝用砂填灌，在外界菏载作用下，块体不是单独受力，而是相互联锁地扩散荷载。
授权公告号为CN112723834B的发明专利公开了一种港口堆场用砂子联锁块及其制备方法，包括混凝土层和覆盖在其上的砂浆面层，其中混凝土层包括砂子、石子、水泥、水、石粉、泥土分散剂、固盐活化剂和引气剂；砂浆面层包括细砂、水泥、钢渣粉、水和胶粉。该发明具有解决砂子含泥高、含盐量高的问题，提高建筑工程质量的积极效果。授权公告号CN105178128B的发明专利公开了一种互传力式联锁块及其制备方法，该联锁块包括：联锁块本体、三棱柱，棱柱的第一直角边所在平面贴合在联锁块本体的侧面，且第一直角边的长度与联锁块本体的高度相等；第二直角边所在平面与顶面或底面所在平面重合；联锁块本体的每一个侧面均具有两个三棱柱，并且三棱柱第二直角边所在平面交替地与顶面和底面重合。本发明的互传力式联锁块铺设在地面时，物体对单一互传力式联锁块的压力会分散到与之相邻的其他互传力式联锁块，同时由于物体对地面受力面积的加大，对地面的压力更加分散，降低了互传力式联锁块或地面损坏的可能性。虽然现有技术中对联锁块的配方及结构均进行了有效改进，但是研究发现，联锁块在长期的雨水冲刷和外力施压的情况下，加剧磨损和侵蚀，整体抗压强度和载荷能力均受到显著影响，因此需要对其结构和配方成分进行进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，用于解决现有技术中联锁块在长期的雨水冲刷和外力施压的情况下，加剧磨损和侵蚀，整体抗压强度和载荷能力均受到显著影响的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，包括以下步骤：
联锁块主体料制备：按照重量份称取250~420份硅酸盐水泥、860~930份砂子、920~1050份石子、60~85份石粉、3~6份减水剂、50~80份固盐活化剂、2~5份引气剂、12~25份抗盐耐渗透助剂和170~260份水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块主体料；
一次压制：将联锁块主体料加入钢模具内，液压振动器振实得到联锁块毛坯；
联锁块面层料制备：按照重量份称取35~60份预处理铁矿砂筛料、16~30份玻化微珠、15~32份疏水疏油填料和100~130份水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块面层料；
二次压制：将联锁块主体的表面二次压制联锁块面层料，液压振动器振实，得到联锁块半成品；
脱模养护：联锁块半成品脱模，常温养护22~24天得到具备主体和面层的耐磨联锁块产品。
作为本发明进一步改进的方案，所述抗盐耐渗透助剂的制备方法如下：向反应釜内加入纯化水，再依次加入丙烯酰胺和乙烯基三特丁基过氧基硅烷，升温至40~50℃，保温搅拌1小时，滴加20wt%的碳酸钠溶液调节pH至7~9，向反应釜内通入氮气排出空气，加入过硫酸钾与偶氮二异丁腈组成的复合引发体系，升温至55~65℃，保温反应3~5小时，然后升温至70~80℃，保温反应待反应釜内有胶体出现时，停止加热，釜料使用乙醇洗涤，减压抽滤，滤饼即为抗盐耐渗透助剂。
作为本发明进一步改进的方案，所述纯化水与丙烯酰胺、乙烯基三特丁基过氧基硅烷、过硫酸钾、偶氮二异丁腈的用量比为50~80mL：16~22g：3~6g：0.06~0.09g：0.12~0.15g。
作为本发明进一步改进的方案，所述疏水疏油填料的制备方法包括以下步骤：
石墨烯疏水改性：将十七氟癸基三乙氧基硅烷分散于水中，加入三口烧瓶中，500~600rpm转速机械搅拌2小时，加入羟基型氧化石墨烯，超声处理20min，机械搅拌6~8小时，反应物置于60~70℃干燥至恒重，得到疏水石墨烯粉体；其中，羟基型氧化石墨烯的氧含量为30wt%，羟基含量为15wt%；
固化剂合成：将全氟戊酸溶解于四氢呋喃中，机械搅拌下加入正硅酸乙酯，以400~600rpm转速搅拌2小时，再升温至60~70℃，保温加热1小时，反应物置于60~70℃干燥至恒重，得到氟化硅烷固化剂；氟化硅烷固化剂的分离纯化方法如下：加入其重量3~5倍的水，分液漏斗分层，取有机相，去除含有乙醇和全氟戊酸的水相，向有机相加入其重量3~5倍的乙酸乙酯与石油醚的混合溶液，乙酸乙酯与石油醚的的体积比为5:1，在5~10℃的冰水浴下重结晶10小时，减压抽滤，滤饼60℃干燥24小时后得到纯化的氟化硅固化剂。采用ESI-MS对纯化后的氟化硅固化剂的分子量分布进行检测，m/Z：644.00（100%），645.00（20.6%），645.99（3.3%）。
固化剂合成的反应原理如下：
聚合固化：将短切芳纶纤维溶解于四氢呋喃中，超声振荡处理20min得到纤维溶液，将聚二甲基硅氧烷加入纤维溶液内，再加入氟化硅烷固化剂，机械搅拌2小时得到聚二甲基硅氧烷预聚物，加入二月桂酸二丁基锡，机械搅拌1小时后，加入疏水石墨烯粉体，混合均匀后放置室温固化，粉碎过20目筛得到疏水疏油填料。
聚合固化过程中涉及到的化学反应式如下：
作为本发明进一步改进的方案，所述十七氟癸基三乙氧基硅烷与水、羟基型氧化石墨烯的用量比为2~4g：30~50mL：1~3g；所述全氟戊酸与四氢呋喃、正硅酸乙酯的用量比为2g：20~30mL：5g；所述短切芳纶纤维与四氢呋喃、聚二甲基硅氧烷、氟化硅烷固化剂、二月桂酸二丁基锡的用量比为3g：20~30mL：30~40g：8~12g：0.4~0.6g。
作为本发明进一步改进的方案，所述预处理铁矿砂筛料的制备方法如下：收集喷砂后的铁矿砂废料，加入铁矿砂废料重量3~5倍的48vt%的氢氟酸溶液，搅拌20~30min后，过滤，清水洗净，晾干，粉碎过20~30目筛即可。
作为本发明进一步改进的方案，所述硅酸盐水泥选自矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、砂子硅酸盐水泥的一种或多种的组合，密度为3100~3200kg/m3，堆积密度为1400~1600kg/m3；砂子的长度为0.1~0.5mm，直径为0.3~0.5mm。
作为本发明进一步改进的方案，所述固盐活化剂为活性氧化铝、生石灰粉、膨润土、硅藻土中的一种或多种的组合；减水剂为聚酯型聚羧酸减水剂、聚醚型聚羧酸减水剂、酰胺/亚酰胺型聚羧酸聚合物、聚酰胺-聚乙烯乙二醇支链型减水剂中的一种或多种的组合；引气剂为改性松香酸盐、松香树脂、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种的组合。
作为本发明进一步改进的方案，一次压制步骤中液压振动器振实的过程为：在压力75~80kN、频率4200~4400次/分钟下振实4~8s；二次压制步骤中液压振动器振实的过程为：在压力85~90kN、频率4300~4500次/分钟下振实3~5s。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的联锁块的制备工艺，步骤包括联锁块主料制备、一次压制、联锁块面层料制备、二次压制和脱模养护，与现有技术相比，联锁块主体采用硅酸盐水泥、砂子、石子、石粉保障整体抗压强度、抗拉伸强度和抗变形性能的基础上，辅助固盐活化剂、引气剂和抗盐耐渗透助剂，既能改善主料混合时的流动性、粘聚性和保水性，又能在成型后具备良好的耐温抗盐性能和驱油性能，避免联锁块内部被海水内的盐分和油性物质渗透而加快腐蚀开裂；联锁块面料采用耐腐蚀耐磨的预处理铁矿砂筛料，耐老化、耐候的玻化微珠，以及自主研制的疏水疏油填料，二次压制干燥后能够包覆于联锁块主体的外部，使得联锁块在长期的雨水冲刷和外力施压的情况下，不易受到雨水和油性杂质的侵蚀，磨损率低，整体抗压强度变化小，保持联锁块铺面的长期荷载承受能力。
2、本发明的抗盐耐渗透助剂，以乙烯基三特丁基过氧基硅烷为偶联剂，在过硫酸钾与偶氮二异丁腈的复合引发体系的引发作用下，激发多个活性位点，丙烯酰胺与乙烯基三特丁基过氧基硅烷发生共聚反应生成具备硅氧烷和丙酰胺基团的聚丙烯酰胺分子，该分子的分子量大、粘性高，与固盐活化剂和引气剂有良好的配伍性，水泥水化放热的过程中对砂子和石子进行有效的粘结，在联锁块主体的内部形成阻止油性物质和盐分渗透的有效屏障，提升联锁块的耐盐、疏油性能。
3、本发明的疏水疏油填料，选择具有多个氟基团的十七氟癸基三乙氧基硅烷在水中水解后，与羟基型氧化石墨烯表面的羟基键合，由于碳氟键的强电负性、耐腐蚀性，氧化石墨烯表面的立体三维结构能够隔绝氧气和水，得到具有疏水表面的疏水石墨烯粉体；短切芳纶纤维具备良好的强度和拉伸模量，聚二甲基硅氧烷与氟化硅烷固化剂在二月桂酸二丁基锡的催化下反应得到大分子链状结构，为疏水疏油的表面提供支撑结构，疏水石墨烯粉体分散在其表面后形成交织的三维网状结构，达到良好的力学强度、疏水和疏油效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺流程图；
图2示出了本发明的一种耐磨联锁块的结构示意图；
图3示出了图2的耐磨联锁块的组装示意图；
图4示出了本发明的另一种耐磨联锁块的结构示意图；
图5示出了图4的耐磨联锁块的组装示意图。
附图标记：1、联锁块主体；11、配合边；12、梯形卡槽；13、渗水孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图2-3所示，本实施例的一种耐磨联锁块，其结构包括一个呈不规则多边形的联锁块主体1，联锁块主体1的上表面具有联锁块面层，联锁块主体1的外表面具有内凹或外凸的配合边11，且左右两侧的配合边11、上下两侧的配合边11一一对应设置，便于上下左右相邻的联锁块通过配合边11面接触而实现紧密排列。
如图4-5所示，本实施例的另一种耐磨联锁块，其结构包括一个呈类矩形的联锁块主体1，联锁块主体1的外表面设有联锁块面层，联锁块主体1的左右两侧对称设有梯形卡槽12，联锁块主体1的表面贯穿设有多个渗水孔13，便于海水和杂质的流通。梯形卡槽12与上下相邻的联锁块主体1组合后的边角形状、尺寸适配，便于多个联锁块主体1之间通过梯形卡槽12的适配卡合而实现紧密排列。
实施例2
如图1所示，本实施例的一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，包括以下步骤：
联锁块主体料制备：称取360g砂子硅酸盐水泥、890g砂子、985g石子、76g石粉、4g聚酰胺-聚乙烯乙二醇支链型减水剂、65g固盐活化剂膨润土、3g引气剂松香树脂、18g抗盐耐渗透助剂和230g水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块主体料；硅酸盐水泥的密度为3100~3200kg/m3，堆积密度为1400~1600kg/m3；海砂的长度为0.1~0.5mm，直径为0.3~0.5mm；
一次压制：将联锁块主体料加入钢模具内，液压振动器振实得到联锁块毛坯；液压振动器振实的过程为：在压力78kN、频率4300次/分钟下振实6s；
联锁块面层料制备：称取47g预处理铁矿砂筛料、22g玻化微珠、27g疏水疏油填料和116g水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块面层料；预处理铁矿砂筛料的制备方法如下：收集喷砂后的铁矿砂废料，加入铁矿砂废料重量4倍的48vt%的氢氟酸溶液，搅拌25min后，过滤，清水洗净，晾干，粉碎过20目筛即可；
二次压制：将联锁块主体的表面二次压制联锁块面层料，液压振动器振实，得到联锁块半成品；液压振动器振实的过程为：在压力88kN、频率4400次/分钟下振实5s；
脱模养护：联锁块半成品脱模，常温养护24天得到具备主体和面层的耐磨联锁块产品。
其中，抗盐耐渗透助剂的制备方法如下：向反应釜内加入70mL纯化水，再依次加入18g丙烯酰胺和5g乙烯基三特丁基过氧基硅烷，升温至46℃，保温搅拌1小时，滴加20wt%的碳酸钠溶液调节pH至8，向反应釜内通入氮气排出空气，加入0.08g过硫酸钾与0.14g偶氮二异丁腈组成的复合引发体系，升温至62℃，保温反应4.5小时，然后升温至76℃，保温反应待反应釜内有胶体出现时，停止加热，釜料使用乙醇洗涤，减压抽滤，滤饼即为抗盐耐渗透助剂。
疏水疏油填料的制备方法包括以下步骤：
石墨烯疏水改性：将2.5g十七氟癸基三乙氧基硅烷分散于36mL水中，加入三口烧瓶中，580rpm转速机械搅拌2小时，加入1.6g羟基型氧化石墨烯，超声处理20min，机械搅拌6.5小时，反应物置于62℃干燥至恒重，得到疏水石墨烯粉体；
固化剂合成：将2g全氟戊酸溶解于22mL四氢呋喃中，机械搅拌下加入5g正硅酸乙酯，以580rpm转速搅拌2小时，再升温至67℃，保温加热1小时，反应物置于68℃干燥至恒重，加入其重量4倍的水，分液漏斗分层，取有机相，去除含有乙醇和全氟戊酸的水相，向有机相加入其重量4倍的乙酸乙酯与石油醚的混合溶液，乙酸乙酯与石油醚的的体积比为5:1，在8℃的冰水浴下重结晶10小时，减压抽滤，滤饼60℃干燥24小时后得到纯化的氟化硅固化剂。
聚合固化：将3g短切芳纶纤维溶解于25mL四氢呋喃中，超声振荡处理20min得到纤维溶液，将38g聚二甲基硅氧烷加入纤维溶液内，再加入10g氟化硅烷固化剂，机械搅拌2小时得到聚二甲基硅氧烷预聚物，加入0.5g二月桂酸二丁基锡，机械搅拌1小时后，加入石墨烯疏水改性步骤制备的疏水石墨烯粉体，混合均匀后放置室温固化，粉碎过20目筛得到疏水疏油填料。
实施例3
如图1所示，本实施例的一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，包括以下步骤：
联锁块主体料制备：称取390g矿渣硅酸盐水泥、920g砂子、1030g石子、82g石粉、5g酰胺/亚酰胺型聚羧酸聚合物减水剂、78g固盐活化剂活性氧化铝、4g引气剂十二烷基磺酸钠、22g抗盐耐渗透助剂和250g水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块主体料；
一次压制：将联锁块主体料加入钢模具内，液压振动器振实得到联锁块毛坯；液压振动器振实的过程为：在压力80kN、频率4400次/分钟下振实6s；
联锁块面层料制备：称取42g预处理铁矿砂筛料、23g玻化微珠、28g疏水疏油填料和125g水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块面层料；预处理铁矿砂筛料的制备方法如下：收集喷砂后的铁矿砂废料，加入铁矿砂废料重量5倍的48vt%的氢氟酸溶液，搅拌23min后，过滤，清水洗净，晾干，粉碎过30目筛即可；
二次压制：将联锁块主体的表面二次压制联锁块面层料，液压振动器振实，得到联锁块半成品；液压振动器振实的过程为：在压力90kN、频率4500次/分钟下振实5s；
脱模养护：联锁块半成品脱模，常温养护22天得到具备主体和面层的耐磨联锁块产品。
其中，抗盐耐渗透助剂的制备方法如下：向反应釜内加入80mL纯化水，再依次加入20g丙烯酰胺和6g乙烯基三特丁基过氧基硅烷，升温至50℃，保温搅拌1小时，滴加20wt%的碳酸钠溶液调节pH至7，向反应釜内通入氮气排出空气，加入0.08g过硫酸钾与0.13g偶氮二异丁腈组成的复合引发体系，升温至62℃，保温反应5小时，然后升温至80℃，保温反应待反应釜内有胶体出现时，停止加热，釜料使用乙醇洗涤，减压抽滤，滤饼即为抗盐耐渗透助剂。
疏水疏油填料的制备方法包括以下步骤：
石墨烯疏水改性：将3.8g十七氟癸基三乙氧基硅烷分散于50mL水中，加入三口烧瓶中，600rpm转速机械搅拌2小时，加入2.8g羟基型氧化石墨烯，超声处理20min，机械搅拌6.5小时，反应物置于62℃干燥至恒重，得到疏水石墨烯粉体；
固化剂合成：将2g全氟戊酸溶解于22mL四氢呋喃中，机械搅拌下加入正硅酸乙酯，以460rpm转速搅拌2小时，再升温至70℃，保温加热1小时，反应物置于60℃干燥至恒重，加入其重量3.5倍的水，分液漏斗分层，取有机相，去除含有乙醇和全氟戊酸的水相，向有机相加入其重量5倍的乙酸乙酯与石油醚的混合溶液，乙酸乙酯与石油醚的的体积比为5:1，在6℃的冰水浴下重结晶10小时，减压抽滤，滤饼60℃干燥24小时后得到纯化的氟化硅固化剂。
聚合固化：将3g短切芳纶纤维溶解于20mL四氢呋喃中，超声振荡处理20min得到纤维溶液，将40g聚二甲基硅氧烷加入纤维溶液内，再加入11g氟化硅烷固化剂，机械搅拌2小时得到聚二甲基硅氧烷预聚物，加入0.6g二月桂酸二丁基锡，机械搅拌1小时后，加入石墨烯疏水改性步骤制备的疏水石墨烯粉体，混合均匀后放置室温固化，粉碎过20目筛得到疏水疏油填料。
实施例4
如图1所示，本实施例的一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，与实施例1的区别在于，联锁块主体料制备时称取290g火山灰硅酸盐水泥、880g砂子、960g石子、68g石粉、4g聚醚型聚羧酸减水剂、57g固盐活化剂生石灰粉、5g引气剂十二烷基苯磺酸钠、16g抗盐耐渗透助剂和200g水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块主体料。
联锁块面层料制备时称取52g预处理铁矿砂筛料、26g玻化微珠、30g疏水疏油填料和130g水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块面层料；预处理铁矿砂筛料的制备方法如下：收集喷砂后的铁矿砂废料，加入铁矿砂废料重量3.8倍的48vt%的氢氟酸溶液，搅拌26min后，过滤，清水洗净，晾干，粉碎过30目筛即可。
实施例5
如图1所示，本实施例的一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，与实施例1的区别在于，联锁块主体料制备时称取350g矿渣硅酸盐水泥、890g砂子、970g石子、85g石粉、6g聚酯型聚羧酸减水剂、75g固盐活化剂硅藻土、5g引气剂改性松香酸盐、22g抗盐耐渗透助剂和240g水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块主体料；
联锁块面层料制备时称取58g预处理铁矿砂筛料、28g玻化微珠、30g疏水疏油填料和125g水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块面层料；预处理铁矿砂筛料的制备方法如下：收集喷砂后的铁矿砂废料，加入铁矿砂废料重量5倍的48vt%的氢氟酸溶液，搅拌26min后，过滤，清水洗净，晾干，粉碎过30目筛即可。
对比例1
本对比例的一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，与实施例2的区别在于，联锁块主体料制备时未添加抗盐耐渗透助剂。
对比例2
本对比例的一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，与实施例2的区别在于，联锁块面层料制备时未添加疏水疏油填料。
对比例3
本对比例的一种利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，与实施例2的区别在于，联锁块面层料制备时未添加预处理铁矿砂筛料。
实验例
针对实施例2-5、对比例1-3制备的耐磨联锁块产品，根据标准GB/T 21144-2007《混凝土实心砖》测定抗压强度、最大吸水率和干燥收缩率，并进行了耐磨性能和耐腐蚀性能的测试。其中，耐磨性能测试采用3M662XW金刚石砂纸在联锁块上表面来回砂磨100次，测试质量变化率绝对值；耐腐蚀性能测试将耐磨联锁块浸泡于5mol/L的盐酸溶液内7天，取出，自然晾干后测试质量变化率绝对值，具体测试结果见下表：
从上表可以看出，本发明实施例制备的耐磨联锁块产品，与对比例相比，抗压强度更大，最大吸水率更小，干燥收缩率更小，耐磨性能中的质量变化率绝对值更小，耐腐蚀性能的质量变化率绝对值更小；说明本发明实施例制备的联锁块产品具有更加良好的力学性能、疏水性能、耐收缩性能、耐磨性能和耐腐蚀性能，联锁块在长期的雨水冲刷和外力施压的情况下，不易受到雨水和油性杂质的侵蚀。
从实验数据具体可以看出，对比例1由于在联锁块主体料制备时未添加抗盐耐渗透助剂，无法通过聚丙烯酰胺高分子在联锁块主体的内部形成阻止油性物质和盐分渗透的有效屏障，不能提高联锁块的耐盐、疏油性能，使得最大吸水率明显增加，耐腐蚀性能明显降低。对比例2由于在联锁块面层料制备时未添加疏水疏油填料，无法形成隔绝氧气和水的三维网状结构，无法通过疏水石墨烯粉体的分散来达到良好的力学强度、疏水、疏油效果，使得最大吸水率和干燥收缩率显著增加，耐腐蚀性能也有明显降低。对比例3由于联锁块面层料未采用耐腐蚀耐磨的预处理铁矿砂筛料，使得耐磨性能和耐腐蚀性能显著降低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
联锁块主体料制备：按照重量份称取250~420份硅酸盐水泥、860~930份砂子、920~1050份石子、60~85份石粉、3~6份减水剂、50~80份固盐活化剂、2~5份引气剂、12~25份抗盐耐渗透助剂和170~260份水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块主体料；
一次压制：将联锁块主体料加入钢模具内，液压振动器振实得到联锁块毛坯；
联锁块面层料制备：按照重量份称取35~60份预处理铁矿砂筛料、16~30份玻化微珠、15~32份疏水疏油填料和100~130份水，加入搅拌机内，搅拌均匀得到联锁块面层料；
二次压制：将联锁块主体的表面二次压制联锁块面层料，液压振动器振实，得到联锁块半成品；
脱模养护：联锁块半成品脱模，常温养护22~24天得到具备主体和面层的耐磨联锁块产品。
2.根据权利要求1所述的利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，其特征在于，所述抗盐耐渗透助剂的制备方法如下：向反应釜内加入纯化水，再依次加入丙烯酰胺和乙烯基三特丁基过氧基硅烷，升温至40~50℃，保温搅拌1小时，滴加20wt%的碳酸钠溶液调节pH至7~9，向反应釜内通入氮气排出空气，加入过硫酸钾与偶氮二异丁腈组成的复合引发体系，升温至55~65℃，保温反应3~5小时，然后升温至70~80℃，保温反应待反应釜内有胶体出现时，停止加热，釜料使用乙醇洗涤，减压抽滤，滤饼即为抗盐耐渗透助剂。
3.根据权利要求2所述的利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，其特征在于，所述纯化水与丙烯酰胺、乙烯基三特丁基过氧基硅烷、过硫酸钾、偶氮二异丁腈的用量比为50~80mL：16~22g：3~6g：0.06~0.09g：0.12~0.15g。
4.根据权利要求1所述的利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，其特征在于，所述疏水疏油填料的制备方法包括以下步骤：
石墨烯疏水改性：将十七氟癸基三乙氧基硅烷分散于水中，加入三口烧瓶中，500~600rpm转速机械搅拌2小时，加入羟基型氧化石墨烯，超声处理20min，机械搅拌6~8小时，反应物置于60~70℃干燥至恒重，得到疏水石墨烯粉体；
固化剂合成：将全氟戊酸溶解于四氢呋喃中，机械搅拌下加入正硅酸乙酯，以400~600rpm转速搅拌2小时，再升温至60~70℃，保温加热1小时，反应物置于60~70℃干燥至恒重，得到氟化硅烷固化剂；
聚合固化：将短切芳纶纤维溶解于四氢呋喃中，超声振荡处理20min得到纤维溶液，将聚二甲基硅氧烷加入纤维溶液内，再加入氟化硅烷固化剂，机械搅拌2小时得到聚二甲基硅氧烷预聚物，加入二月桂酸二丁基锡，机械搅拌1小时后，加入疏水石墨烯粉体，混合均匀后放置室温固化，粉碎过20目筛得到疏水疏油填料。
5.根据权利要求4所述的利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，其特征在于，所述十七氟癸基三乙氧基硅烷与水、羟基型氧化石墨烯的用量比为2~4g：30~50mL：1~3g；所述全氟戊酸与四氢呋喃、正硅酸乙酯的用量比为2g：20~30mL：5g；所述短切芳纶纤维与四氢呋喃、聚二甲基硅氧烷、氟化硅烷固化剂、二月桂酸二丁基锡的用量比为3g：20~30mL：30~40g：8~12g：0.4~0.6g。
6.根据权利要求1所述的利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，其特征在于，所述预处理铁矿砂筛料的制备方法如下：收集喷砂后的铁矿砂废料，加入铁矿砂废料重量3~5倍的48vt%的氢氟酸溶液，搅拌20~30min后，过滤，清水洗净，晾干，粉碎过20~30目筛即可。
7.根据权利要求1所述的利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，其特征在于，所述硅酸盐水泥选自矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、砂子硅酸盐水泥的一种或多种的组合，密度为3100~3200kg/m3，堆积密度为1400~1600kg/m3；砂子的长度为0.1~0.5mm，直径为0.3~0.5mm。
8.根据权利要求1所述的利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，其特征在于，所述固盐活化剂为活性氧化铝、生石灰粉、膨润土、硅藻土中的一种或多种的组合；减水剂为聚酯型聚羧酸减水剂、聚醚型聚羧酸减水剂、酰胺/亚酰胺型聚羧酸聚合物、聚酰胺-聚乙烯乙二醇支链型减水剂中的一种或多种的组合；引气剂为改性松香酸盐、松香树脂、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求1所述的利用铁矿砂筛料制备耐磨联锁块的工艺，其特征在于，一次压制步骤中液压振动器振实的过程为：在压力75~80kN、频率4200~4400次/分钟下振实4~8s；二次压制步骤中液压振动器振实的过程为：在压力85~90kN、频率4300~4500次/分钟下振实3~5s。
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