CN117585950B - 一种白云石粉混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土技术领域，提出了一种白云石粉混凝土及其制备方法，原料包括以下重量份的组分：铁尾矿石90~100份、水泥20~30份、砂80~90份、白云石粉10~30份、磁铁矿粉5~10份、沸石粉5~10份、减水剂1~2份。通过上述技术方案，解决了现有技术中的白云石粉混凝土强度较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体的，涉及一种白云石粉混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土具有原料丰富、价格低廉和生产工艺简单等优点，深受建筑施工等领域的青睐。白云石粉作为一种易于获取、资源丰富且经济实用的天然石粉，在混凝土中得到了广泛应用。白云石粉作为矿物掺合料能够有效改善混凝土的工作性能。
但白云石粉化学活性偏低，很难与水泥发生化学反应，对混凝土的强度提升较为有限。随着混凝土建筑领域的发展，市场对混凝土的强度提出了更为苛刻的要求。为了进一步拓展白云石粉混凝土的使用范围，开发一种强度较高的白云石粉混凝土具有十分重要的现实意义和商业价值。
发明内容
本发明提出一种白云石粉混凝土及其制备方法，解决了相关技术中白云石粉混凝土强度较低的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明提出一种白云石粉混凝土，原料包括以下重量份的组分：铁尾矿石90~100份、水泥20~30份、砂80~90份、白云石粉10~30份、磁铁矿粉5~10份、沸石粉5~10份、减水剂1~2份。
作为进一步的技术方案，所述白云石粉和沸石粉的质量比为1:0.4~0.6。
当白云石粉和沸石粉的质量比为1:0.4~0.6时，有助于进一步提高白云石粉混凝土的抗压抗折强度。
作为进一步的技术方案，所述白云石粉的比表面积为600~700m2/kg。
当白云石粉的比表面积为600~700m2/kg时，有利于进一步提高白云石粉混凝土的抗压抗折强度。
作为进一步的技术方案，所述白云石粉为改性白云石粉，所述改性白云石粉包括以下组分：白云石粉、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和聚乙烯基吡啶。
通过利用甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和聚乙烯基吡啶对白云石粉进行改性，一方面使混合时高比表面积的白云石粉不易团聚，从而增加白云石粉与水泥的接触面积；另一方面，有利于促进水化反应的进行，从而进一步提高白云石粉混凝土的抗压抗折强度。
作为进一步的技术方案，所述白云石粉与甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、聚乙烯基吡啶的质量比为8~13:1:1。
当白云石粉与甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、聚乙烯基吡啶的质量比为8~13:1:1时，有助于进一步提高白云石粉混凝土的抗压抗折强度。
作为进一步的技术方案，所述改性白云石粉的制备方法为：将甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和聚乙烯基吡啶溶于丙酮中，混合均匀，加入白云石粉，分散均匀，烘干，得到所述改性白云石粉。
作为进一步的技术方案，所述铁尾矿石的粒径为1~3mm；
所述磁铁矿粉的粒径为45~75μm；
所述沸石粉的粒径为45~75μm。
作为进一步的技术方案，所述砂包括中砂和细砂；
所述中砂的粒径为0.25~0.5mm；
所述细砂的粒径为0.125~0.25mm。
通过对砂进行级配设计，提高了内部空间的致密度，有利于进一步提高白云石粉混凝土的抗压抗折强度。
作为进一步的技术方案，所述中砂和细砂的质量比为4:1。
作为进一步的技术方案，所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸减水剂。
本发明还提出所述白云石粉混凝土的制备方法，包括以下步骤：将各组分混合均匀，加水，混合均匀，得到白云石粉混凝土。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，通过在白云石粉混凝土中加入沸石粉，提高了白云石粉混凝土的抗压抗折强度，使混凝土的抗压强度达到55.3MPa以上、抗折强度达到7.5MPa以上，解决了现有技术中白云石粉混凝土强度低的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
下述实施例和对比例，如无特殊说明，铁尾矿石的粒径为2mm，含铁量为11.3wt%；水泥为普通硅酸盐水泥，牌号为P·O 42.5R；中砂的粒径为0.3mm；细砂的粒径为0.2mm；白云石粉中氧化钙的含量为30.4wt%；磁铁矿粉的粒径为50μm，含铁量为69wt%；沸石粉的粒径为50μm，二氧化硅的含量为58wt%，减水剂为萘系减水剂，型号为SZ211123；甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物的货号为P134891；聚乙烯基吡啶的货号为P281607。
实施例1
一种白云石粉混凝土的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，将90份铁尾矿石、20份水泥、64份中砂、16份细砂、10份白云石粉（比表面积为550m2/kg）、5份磁铁矿粉、5份沸石粉和1份减水剂混合均匀，加入18份水，混合均匀，得到白云石粉混凝土。
实施例2
一种白云石粉混凝土的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，将100份铁尾矿石、30份水泥、72份中砂、18份细砂、30份白云石粉（比表面积为550m2/kg）、10份磁铁矿粉、10份沸石粉和2份减水剂混合均匀，加入20份水，混合均匀，得到白云石粉混凝土。
实施例3
一种白云石粉混凝土的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，将100份铁尾矿石、30份水泥、72份中砂、18份细砂、15份白云石粉（比表面积为550m2/kg）、10份磁铁矿粉、10份沸石粉和2份减水剂混合均匀，加入20份水，混合均匀，得到白云石粉混凝土。
实施例4
一种白云石粉混凝土的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，将100份铁尾矿石、30份水泥、72份中砂、18份细砂、15份白云石粉（比表面积为550m2/kg）、10份磁铁矿粉、5份沸石粉和2份减水剂混合均匀，加入20份水，混合均匀，得到白云石粉混凝土。
实施例5
一种白云石粉混凝土的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，将100份铁尾矿石、30份水泥、72份中砂、18份细砂、15份白云石粉（比表面积为550m2/kg）、10份磁铁矿粉、6份沸石粉和2份减水剂混合均匀，加入20份水，混合均匀，得到白云石粉混凝土。
实施例6
一种白云石粉混凝土的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，将100份铁尾矿石、30份水泥、72份中砂、18份细砂、15份白云石粉（比表面积为550m2/kg）、10份磁铁矿粉、9份沸石粉和2份减水剂混合均匀，加入20份水，混合均匀，得到白云石粉混凝土。
实施例7
本实施例与实施例6的区别仅在于，本实施例中，白云石粉的比表面积为750m2/kg。
实施例8
本实施例与实施例6的区别仅在于，本实施例中，白云石粉的比表面积为600m2/kg。
实施例9
本实施例与实施例6的区别仅在于，本实施例中，白云石粉的比表面积为700m2/kg。
实施例10
本实施例与实施例9的区别仅在于，本实施例中，白云石粉为改性白云石粉，改性白云石粉的制备方法为：按重量份计，将0.5份甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和0.5份聚乙烯基吡啶溶于30份丙酮中，混合均匀，加入14份白云石粉，分散均匀，烘干，得到改性白云石粉。
实施例11
本实施例与实施例10的区别仅在于，本实施例中，改性白云石粉的制备方法为：按重量份计，将2份甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和2份聚乙烯基吡啶溶于30份丙酮中，混合均匀，加入11份白云石粉，分散均匀，烘干，得到改性白云石粉。
实施例12
本实施例与实施例10的区别仅在于，本实施例中，改性白云石粉的制备方法为：按重量份计，将1.5份甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和1.5份聚乙烯基吡啶溶于30份丙酮中，混合均匀，加入12份白云石粉，分散均匀，烘干，得到改性白云石粉。
实施例13
本实施例与实施例10的区别仅在于，本实施例中，改性白云石粉的制备方法为：按重量份计，将1份甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和1份聚乙烯基吡啶溶于30份丙酮中，混合均匀，加入13份白云石粉，分散均匀，烘干，得到改性白云石粉。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，本对比例中，未加入沸石粉，加入白云石粉的重量份为15份。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于，本对比例中，未加入白云石粉，加入沸石粉的重量份为15份。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于，本对比例中，未加入白云石粉和沸石粉。
将实施例1~13和对比例1~3制备得到的白云石粉混凝土按照GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》中试件的养护方法进行养护，养护龄期为28d，对养护后的混凝土进行如下性能测试：
①抗压强度：根据GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》测定抗压强度，其中，加荷速度为0.8MPa/s；
②抗折强度：根据GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》测定抗折强度，其中，加荷速度为0.08MPa/s。
测试结果如下表1所示。
表1白云石粉混凝土性能测试结果
实施例1和对比例1~3对比表明，通过在白云石粉混凝土中加入沸石粉，白云石粉与沸石粉协同作用，明显增强了混凝土的抗压抗折强度。
实施例3~4和实施例5~6对比表明，当白云石粉和沸石粉的质量比为1:0.4~0.6时，有助于进一步提高白云石粉混凝土的抗压抗折强度。实施例6~7和实施例8~9对比表明，当白云石粉的比表面积为600~700m2/kg时，有利于进一步提高白云石粉混凝土的抗压抗折强度。实施例9与实施例10~13对比表明，通过利用甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和聚乙烯基吡啶对白云石粉进行改性可进一步提高白云石粉混凝土的抗压抗折强度。实施例12~13和实施例10~11对比表明，当白云石粉与甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、聚乙烯基吡啶的质量比为8~13:1:1时，有助于进一步提高白云石粉混凝土的抗压抗折强度。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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 (7)
1.一种白云石粉混凝土，其特征在于，原料包括以下重量份的组分：铁尾矿石90~100份、水泥20~30份、砂80~90份、白云石粉10~30份、磁铁矿粉5~10份、沸石粉5~10份、减水剂1~2份；
所述白云石粉为改性白云石粉，所述改性白云石粉包括以下组分：白云石粉、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和聚乙烯基吡啶；
所述白云石粉与甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、聚乙烯基吡啶的质量比为8~13:1:1；
所述改性白云石粉的制备方法为：将甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和聚乙烯基吡啶溶于丙酮中，混合均匀，加入白云石粉，分散均匀，烘干，得到所述改性白云石粉。
2.根据权利要求1所述的一种白云石粉混凝土，其特征在于，所述白云石粉和沸石粉的质量比为1:0.4~0.6。
3.根据权利要求1所述的一种白云石粉混凝土，其特征在于，所述白云石粉的比表面积为600~700m2/kg。
4.根据权利要求1所述的一种白云石粉混凝土，其特征在于，所述砂包括中砂和细砂；
所述中砂的粒径为0.25~0.5mm；
所述细砂的粒径为0.125~0.25mm。
5.根据权利要求4所述的一种白云石粉混凝土，其特征在于，所述中砂和细砂的质量比为4:1。
6.根据权利要求1所述的一种白云石粉混凝土，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸减水剂。
7.一种如权利要求1~6任意一项所述的白云石粉混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将各组分混合均匀，加水，混合均匀，得到白云石粉混凝土。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A type of dolomite powder concrete and its preparation method Granted publication date: 20240326 Pledgee: Bank of China Limited Langfang Branch Pledgor: Langfang Hengde New Materials Co.,Ltd. Registration number: Y2024980021000 |