CN116640000A - 一种原状工业石膏基轻质高强混凝土及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种原状工业石膏基轻质高强混凝土及制备方法，其中混凝土砂浆包括磷石膏、矿粉、水泥、陶砂、陶粒、沸石粉、减水剂、改性剂和水。本发明采用三级配的轻质和吸水材料组合，其中高强陶粒粗骨料、陶砂作为细集料、沸石粉作为粉体填料制备超硫混凝土，整个超硫混凝土的最终强度可以达到65MPa以上，远超传统超硫混凝土的强度。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种原状工业石膏基轻质高强混凝土及制备方法。
背景技术
磷石膏是磷化工行业的一种工业副产品，每生产1吨磷酸就会产生约3～5吨的磷石膏。脱硫石膏是火电厂燃煤烟道脱硫的副产物，每年新增近亿吨。目前磷石膏、脱硫石膏整体利用率不高，大量堆放不仅会占用大量的土地资源，而且还会造成严重的环境问题。当前工业石膏应用方式一个是做水泥调凝剂，二是做石膏建材、路基材料。应用工业石膏生产预拌砂浆、预拌混凝土的研究较少，从现有资料来看大多是先对原状石膏进行制浆改性陈化预处理，然后将其做胶凝材料应用到砂浆和混凝土中。预处理会增加成本，降低效率。
超硫石膏矿渣水泥是一种将石膏、矿渣水泥熟料混合的三元系统胶凝材料，也称之为超硫水泥。近年，由于工业副石膏的产量大、利用难，且易造成二次污染，磷石膏和脱硫石膏也成为研制石膏矿渣水泥的原料。由于超硫水泥的水化特性，其对水灰比的要求较高，最适宜的水灰比为0.4～0.42。水灰比过低，会导致矿渣后期的水化反应的水分不足，从而后期的强度发展也会受阻；水灰比过高，其孔隙率也会比较高，导致最终的强度也会较低。这一特性也导致了石膏～矿渣水泥的最高强度一般为40MPa左右。如公开号为CN109851308A的发明专利公开了一种磷石膏基水泥混凝土，其水灰比0.3，抗压强度最高为37.74MPa，强度难以达到使用要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种水灰比低，且强度高的原状工业石膏基轻质高强混凝土及制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，混凝土砂浆包括磷石膏、矿粉、水泥、陶砂、陶粒、沸石粉、减水剂和水。
在以上技术方案的基础上，优选的，按照重量份数计算，所述本发明提供了包括磷石膏240～300份、矿粉240～280份、水泥40～60份、陶砂400～500份、陶粒500～600份、沸石粉40～80份、减水剂0.8～1份和水135～165份。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括2～4重量份数的磷石膏改性剂，所述磷石膏改性剂包括氧化钙和聚合硫酸铁。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述氧化钙和聚合硫酸铁的重量比为(1～2):1。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述磷石膏改性方法是：将磷石膏、磷石膏改性剂和1/3～1/2重量份数的水混合预搅拌3～5min，得到改性磷石膏。
在以上技术方案的基础上，优选的，水灰比为0.22～0.24。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述矿粉的粒径为10～15μm。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述陶粒的粒径为5～15mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述陶砂的粒径为0.1～5mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
另一方面，本发明提供了一种原状工业石膏基轻质高强混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，陶粒和陶砂浸泡饱水后捞出，保持表面干燥状态；
S2，将陶粒、陶砂、改性后的磷石膏、矿粉、水泥、沸石粉、减水剂和剩余的水混合，继续搅拌3～5min后浇注和振捣成型，脱模后置于标准条件下进行养护，得到石膏基轻质高强混凝土。
本发明的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土及制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)采用三级配的轻质和吸水材料组合，其中高强陶粒粗骨料、陶砂作为细集料、沸石粉作为粉体填料制备超硫混凝土。一方面，陶粒、陶砂和沸石粉的配合使用，可以大幅度降低混凝土的容重，可以达到轻质混凝土的要求；另一方面，三级配吸水材料的配合使用，可以最大限度地降低混凝土的用水量，使混凝土内部结构更为致密，使混凝土在早期的强度发展更迅速；同时，在水化后期，矿渣水泥内部的自由水消耗完后，陶粒和陶砂内部的自由水可以向外扩散，促进浆体的进一步水化，但是集料中自由水的扩散距离有一定的限制，因此陶粒和陶砂的内养护作用对界面过渡浆体的性能发展更有利。通过掺入多孔粉体(沸石粉)，搅拌后浆体内部均匀混合，其内养护作用则可以对整个浆体均匀作用，从而大幅度提高混凝土的后期强度。通过三级配轻质材料的相互配合，整个超硫混凝土的最终强度可以达到65MPa以上，远超传统超硫混凝土的强度。
(2)通过改性剂，有效去除工业石膏中的有害杂质，如磷、氟等，降低其对混凝土凝结时间和强度发展的影响。
(3)本发明利用三级配多孔轻质材料的吸水和内养护特性，降低混凝土的水灰比(水灰比为0.22～0.24)，提高了超硫混凝土的强度(65MPa以上)，制备得到轻质(最终的表观密度1750kg/m3)高强混凝土。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本发明所用矿粉的粒径为10～15μm，矿粉主要原料为磨细矿粉，即磨细水淬高炉矿渣粉，又称矿渣微粉。陶粒粒径为5～15mm，陶砂粒径为0.1～5mm，为不同粒径材料的混合物。聚羧酸减水剂别名聚醚单体HPEG-2400，购自湖北科沃德化工有限公司。
实施例1
本实施例的原状工业石膏基轻质高强混凝土，混凝土砂浆包括磷石膏240kg、矿粉240kg、水泥40kg、陶砂400kg、陶粒500kg、沸石粉40kg、聚羧酸减水剂0.8kg和水135kg，水灰比为0.24。
本实施例混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1，陶粒和陶砂浸泡饱水后捞出，保持表面干燥状态；
S2，将陶粒、陶砂、磷石膏、矿粉、水泥、沸石粉、减水剂和水混合，继续搅拌3min后浇注和振捣成型，脱模后置于标准条件下进行养护，得到石膏基轻质高强混凝土。
实施例2
本实施例的原状工业石膏基轻质高强混凝土，混凝土砂浆包括磷石膏300kg、矿粉280kg、水泥60kg、陶砂500kg、陶粒600kg、沸石粉80kg、聚羧酸减水剂1kg和水165kg，水灰比为0.23。
本实施例混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1，陶粒和陶砂浸泡饱水后捞出，保持表面干燥状态；
S2，将陶粒、陶砂、磷石膏、矿粉、水泥、沸石粉、减水剂和水混合，继续搅拌5min后浇注和振捣成型，脱模后置于标准条件下进行养护，得到石膏基轻质高强混凝土。
实施例3
本实施例的原状工业石膏基轻质高强混凝土，混凝土砂浆包括磷石膏280kg、矿粉260kg、水泥50kg、陶砂450kg、陶粒550kg、沸石粉60kg、聚羧酸减水剂0.9kg和水140kg，水灰比为0.22。
本实施例混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1，陶粒和陶砂浸泡饱水后捞出，保持表面干燥状态；
S2，将陶粒、陶砂、磷石膏、矿粉、水泥、沸石粉、减水剂和水混合，继续搅拌4min后浇注和振捣成型，脱模后置于标准条件下进行养护，得到石膏基轻质高强混凝土。
实施例4
本实施例的原状工业石膏基轻质高强混凝土，混凝土砂浆包括磷石膏240kg、矿粉240kg、水泥40kg、陶砂400kg、陶粒500kg、沸石粉40kg、聚羧酸减水剂0.8kg和水135kg，以及磷石膏改性剂：氧化钙1kg和聚合硫酸铁1kg，水灰比为0.24。
磷石膏改性方法是：将磷石膏、磷石膏改性剂和1/3的水混合预搅拌3min，得到改性磷石膏。
本实施例混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1，陶粒和陶砂浸泡饱水后捞出，保持表面干燥状态；
S2，将陶粒、陶砂、改性后的磷石膏、矿粉、水泥、沸石粉、减水剂和剩下2/3的水混合，继续搅拌3min后浇注和振捣成型，脱模后置于标准条件下进行养护，得到石膏基轻质高强混凝土。
实施例5
本实施例的原状工业石膏基轻质高强混凝土，混凝土砂浆包括磷石膏265kg、矿粉270kg、水泥55kg、陶砂420kg、陶粒540kg、沸石粉70kg、聚羧酸减水剂1kg、水155kg，以及磷石膏改性剂：氧化钙2kg和聚合硫酸铁1kg，水灰比为0.23。
磷石膏改性方法是：将磷石膏、改性剂和1/2的水混合预搅拌4min，得到改性磷石膏。
本实施例混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1，陶粒和陶砂浸泡饱水后捞出，保持表面干燥状态；
S2，将陶粒、陶砂、改性后的磷石膏、矿粉、水泥、沸石粉、减水剂和剩余1/2的水混合，继续搅拌5min后浇注和振捣成型，脱模后置于标准条件下进行养护，得到石膏基轻质高强混凝土。
实施例6
本实施例的原状工业石膏基轻质高强混凝土，混凝土砂浆包括磷石膏288kg、矿粉268kg、水泥48kg、陶砂465kg、陶粒585kg、沸石粉55kg、聚羧酸减水剂0.85kg、水148kg，以及磷石膏改性剂：氧化钙2kg和聚合硫酸铁2kg，水灰比为0.22。
磷石膏改性方法是：将磷石膏、改性剂和1/3的水混合预搅拌5min，得到改性磷石膏。
本实施例混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1，陶粒和陶砂浸泡饱水后捞出，保持表面干燥状态；
S2，将陶粒、陶砂、改性后的磷石膏、矿粉、水泥、沸石粉、减水剂和剩余2/3的水混合，继续搅拌4min后浇注和振捣成型，脱模后置于标准条件下进行养护，得到石膏基轻质高强混凝土。
实施例7
本实施例的原状工业石膏基轻质高强混凝土，混凝土砂浆包括磷石膏290kg、矿粉255kg、水泥58kg、陶砂480kg、陶粒560kg、沸石粉75kg、聚羧酸减水剂0.88kg和水165kg，以及磷石膏改性剂：氧化钙1.75kg和聚合硫酸铁1.75kg，水灰比为0.24。
磷石膏改性方法是：将磷石膏、改性剂和1/2的水混合预搅拌5min，得到改性磷石膏。
本实施例混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1，陶粒和陶砂浸泡饱水后捞出，保持表面干燥状态；
S2，将陶粒、陶砂、改性后的磷石膏、矿粉、水泥、沸石粉、减水剂和剩余1/2的水混合，继续搅拌5min后浇注和振捣成型，脱模后置于标准条件下进行养护，得到石膏基轻质高强混凝土。
对比例1
对比例1与实施例1的区别是混凝土砂浆不含陶粒和沸石粉，水总量为125kg，水灰比保持0.24。混凝土砂浆包括磷石膏240kg、矿粉240kg、水泥40kg、陶砂400kg、聚羧酸减水剂0.8kg和水125kg。
对比例2
对比例2与实施例1的区别是混凝土砂浆不含陶砂和沸石粉，水总量为125kg，水灰比保持0.24。混凝土砂浆包括磷石膏240kg、矿粉240kg、水泥40kg、陶粒500kg、聚羧酸减水剂0.8kg和水125kg。
对比例3
对比例3与实施例1的区别是混凝土砂浆不含陶砂和陶粒，水灰比保持0.24。混凝土砂浆包括磷石膏240kg、矿粉240kg、水泥40kg、沸石粉40kg、聚羧酸减水剂0.8kg和水135kg。
对比例4
对比例4与实施例1的区别是混凝土砂浆不含沸石粉，水总量为125kg，水灰比保持0.24。混凝土砂浆包括磷石膏240kg、矿粉240kg、水泥40kg、陶砂400kg、陶粒500kg、聚羧酸减水剂0.8kg和水125kg。
对比例5
对比例5与实施例1的区别是混凝土砂浆中水的用量增加至170kg，水灰比达到0.3。
对比例6
对比例6与实施例1的区别是混凝土砂浆中水的用量增加至222kg，水灰比达到0.4。
对比例7
对比例7与实施例1的区别用粉煤灰替换混凝土砂浆中的沸石粉。
对比例8
对比例8与实施例1的区别用硅灰替换混凝土砂浆中的沸石粉。
对比例9
对比例9与实施例4的区别是不含聚合硫酸铁。
按照实施例和对比例中方法制备混凝土，参考以下方法对其进行性能测试，抗压强度：按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中方法制作标准试块，并测量标准试块养护3d和28d的抗压强度，结果见表1。
表1实施例和对比例的混凝土特性
表1所示，本发明制备的混凝土的水灰比降至0.22～0.24，且混凝土强度达到65Mpa以上，且对磷石膏改性后，有效去除了工业石膏中的有害杂质，缩短了凝结时间，同时也增加了混凝土的强度。
对比例1～4所示，缺少三级配中的任一成分，混凝土的强度均会降低。对比例5～6所示，增加水灰比，不仅延长了凝固时间，且降低了混凝土的强度。由对比例7～8所示，掺入粉煤灰后，强度仅为45.1MPa，因为粉煤灰的活性低于矿粉，后期强度不及矿粉，同时由于其没有内养护效果，对强度的增长效应不明显。掺入硅灰后，强度可达58.3MPa，由于硅灰粒径小，填充效应更明显，结构更加密实，硅灰活性高，其后期强度有一定的增加。但是由于硅灰无内养护效果，后期浆体的水化进程受一定的限制，强度增长也不足。对比例9所示，缺少聚合硫酸铁会使得混凝土的强度下降。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，其特征在于：混凝土砂浆包括磷石膏、矿粉、水泥、陶砂、陶粒、沸石粉、减水剂和水。
2.如权利要求1所述的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，其特征在于：按照重量份数计算，所述混凝土砂浆包括磷石膏240～300份、矿粉240～280份、水泥40～60份、陶砂400～500份、陶粒500～600份、沸石粉40～80份、减水剂0.8～1份和水135～165份。
3.如权利要求2所述的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，其特征在于：还包括2～4重量份数的磷石膏改性剂，所述磷石膏改性剂包括氧化钙和聚合硫酸铁。
4.如权利要求3所述的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，其特征在于：所述氧化钙和聚合硫酸铁的重量比为(1～2):1。
5.如权利要求3所述的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，其特征在于：所述磷石膏改性方法是：将磷石膏、磷石膏改性剂和1/3～1/2重量份数的水混合预搅拌3～5min，得到改性磷石膏。
6.如权利要求3所述的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，其特征在于：水灰比为0.22～0.24。
7.如权利要求1所述的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，其特征在于：所述陶粒的粒径为5～15mm。
8.如权利要求1所述的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，其特征在于：所述陶砂的粒径为0.1～5mm。
9.如权利要求1所述的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂。
10.如权利要求5所述的一种原状工业石膏基轻质高强混凝土的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，陶粒和陶砂浸泡饱水后捞出，保持表面干燥状态；
S2，将陶粒、陶砂、改性后的磷石膏、矿粉、水泥、沸石粉、减水剂和剩余的水混合，继续搅拌3～5min后浇注和振捣成型，脱模后置于标准条件下进行养护，得到石膏基轻质高强混凝土。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104609748A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-13 | 武汉理工大学 | 一种超硫水泥 |
| CN108585730A (zh) * | 2018-04-29 | 2018-09-28 | 武汉理工大学 | 一种高强超硫磷石膏矿渣水泥混凝土及其制备方法 |
| CN108929082A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-04 | 清华大学 | 一种低收缩超高强混凝土 |
| CN109053221A (zh) * | 2018-10-08 | 2018-12-21 | 天津市新军盛大混凝土有限公司 | 一种采用隔热保温混凝土 |
| CN110776289A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-02-11 | 合肥工业大学 | 一种轻质高强陶粒混凝土及其制备方法和应用 |
| CN115611602A (zh) * | 2022-11-08 | 2023-01-17 | 云南云天化环保科技有限公司 | 一种含磷石膏的矿坑充填、生态修复材料及其制备方法 |
| CN116041026A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-05-02 | 湖北昌耀新材料工程技术研究有限责任公司 | 一种磷石膏轻集料混凝土及其制备方法 |
-
2023
- 2023-05-31 CN CN202310634987.1A patent/CN116640000A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104609748A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-13 | 武汉理工大学 | 一种超硫水泥 |
| CN108585730A (zh) * | 2018-04-29 | 2018-09-28 | 武汉理工大学 | 一种高强超硫磷石膏矿渣水泥混凝土及其制备方法 |
| CN108929082A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-04 | 清华大学 | 一种低收缩超高强混凝土 |
| CN109053221A (zh) * | 2018-10-08 | 2018-12-21 | 天津市新军盛大混凝土有限公司 | 一种采用隔热保温混凝土 |
| CN110776289A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-02-11 | 合肥工业大学 | 一种轻质高强陶粒混凝土及其制备方法和应用 |
| CN115611602A (zh) * | 2022-11-08 | 2023-01-17 | 云南云天化环保科技有限公司 | 一种含磷石膏的矿坑充填、生态修复材料及其制备方法 |
| CN116041026A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-05-02 | 湖北昌耀新材料工程技术研究有限责任公司 | 一种磷石膏轻集料混凝土及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 林宗寿: "《水泥品种、工艺设计及原燃料》", 31 August 2021, 武汉理工大学出版社, pages: 464 * |
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