一種礦渣微粉混凝土及其製備方法
2023-04-23 03:58:11 1
專利名稱：一種礦渣微粉混凝土及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一 種混凝土及其製備方法，確切地說是一種礦渣微粉混凝土及其製備方法。
背景技術：
混凝土是建築工程中重要的建築材料。為了降低混凝土的生產成本，向混凝土中增加多種填料，而礦渣微粉是一種新的填料。但是，現有的摻入礦渣微粉的混凝土存在以下缺點1、加入礦渣微粉的混凝土減水效果低，只能增加減水劑的用量，但是，隨著減水劑的量的增加，混凝土的抗凍性降低；2、礦渣微粉粒度範圍較大，填入後不易分散，即使同一批次混凝土質量參差不齊，直接影響工程的質量；礦渣微粉比表面積小，增大比表面積需要增加研磨時間，能量消耗兩大，處理時間長，影響工作效率；3、雖然能夠提高耐腐蝕性，但是，製造的混凝土的在海水等惡劣環境中的使用壽命還是無法滿足需求；4、為了提高膨脹效果，膨脹劑用量較大，一般為凝膠材料(礦渣微粉、水泥和粉煤灰)重量的10-12%，生產成本較聞。
發明內容
本發明的目的是提供一種礦渣微粉混凝土及其製備方法，能夠解決上述問題。本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現一種礦渣微粉混凝土，包括比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、硼酸鹽、膨脹劑、松香皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉 165-190kg、水泥 300-370kg、河沙 585_625kg、碎石 1145_1205kg、粉煤灰 35_50kg、水155-205kg、減水劑 4-6kg、硼酸鹽 10_15kg、膨脹劑 23_34kg、松香皂 I. 5_3kg。所述的比表面積為550_570m2/kg的礦渣微粉加工方法包括下述步驟①將礦渣微粉原料加入球磨機中，再向球磨機中加入礦渣微粉原料重量3倍的200號溶劑油，以10轉/min的速度慢速研磨40-60min,其中球磨機中的鋼球直徑為5_10mm ；②慢速研磨結束後向球磨機中加入礦渣微粉原料重量的5%的三乙醇胺和礦渣微粉原料重量的5%的氯化鹽，以30轉/min的速度快速研磨20-30min ；③將步驟②快速研磨後的礦渣微粉經除鐵器進行除鐵，再壓濾、甩幹，得到比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉。所述的氯化鹽是氯化鈣、氯化鈉或者氯化鎂。所述的減水劑由三聚氰胺、氨基磺酸鈉、一元醛和氫氧化鈉按照下述步驟製得①將三聚氰胺和一元醛按照重量比15:1加入反應釜中，加入氫氧化鈉調pH=8-9，在溫度70-80°C條件下反應90-100min ；②反應完畢後加入三聚氰胺重量1/3的氨基磺酸鈉，繼續反應30min，得到減水劑。所述的一元醛為甲醛或者乙醛。所述的硼酸鹽是四硼酸鈉、硼酸鋅或者硼酸鈣。所述的膨脹劑由金屬氧化物、硫鋁酸鈣和三氧化二鉻按照重量比15:4:1混合而成，具體加工方法包括下述步驟將金屬氧化物、硫鋁酸鈣和三氧化二鉻按照重量比15:4:1置入粉末混合機，攪拌lOmin，得到膨脹劑。所述的金屬氧化物為氧化鈣或者氧化鎂。所述的松香阜是松香鈉阜、松香I丐阜或者松香鉀阜。比表面積為550_570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、四硼酸鹽、膨脹劑、松香鈉皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉165kg、水泥315kg、河沙625kg、碎石1155kg、粉煤灰40kg、水205kg、減水劑4kg、四硼酸鹽10kg、膨脹劑28kg、松香鈉皂I. 5kg。比表面積為550_570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、硼酸 鋅、膨脹劑、松香鈉皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉190kg、水泥300kg、河沙620kg、碎石1205kg、粉煤灰35kg、水155kg、減水劑5kg、硼酸鋅12kg、膨脹劑23kg、松香鈉皂2kg。一種礦渣微粉混凝土製備方法，其特徵在於製備每立方米混凝土包括以下步驟①處理礦渣微粉原料、製備減水劑和膨脹劑一、礦渣微粉原料處理步驟為I將礦渣微粉原料加入球磨機中，再向球磨機中加入礦渣微粉原料重量3倍的200號溶劑油，以10轉/min的速度慢速研磨40_60min,其中球磨機中的鋼球直徑為5_10mm ； II慢速研磨結束後向球磨機中加入礦渣微粉原料重量的5%的三乙醇胺和礦渣微粉原料重量的5%的氯化鹽，以30轉/min的速度快速研磨20-30min ； III將步驟②快速研磨後的礦渣微粉經除鐵器進行除鐵，再壓濾、甩幹，得到比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉；二、減水劑的製備步驟為I將三聚氰胺和一元醛按照重量比15:1加入反應釜中，加入氫氧化鈉調pH=8-9，在溫度70-80°C條件下反應90-100min ； II反應完畢後加入三聚氰胺重量1/3的氨基磺酸鈉，繼續反應30min，得到減水劑；三、膨脹劑的製備步驟為將金屬氧化物、硫鋁酸鈣和三氧化二鉻按照重量比15:4:1置入粉末混合機，攪拌lOmin，得到膨脹劑；②將比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉165_190kg、水泥300_370kg、河沙585_625kg、碎石1145-1205kg、粉煤灰35-50kg加入攪拌器中，攪拌30_40min ；③再向攪拌器中加入水155-205kg、減水劑4-6kg、硼酸鹽10_15kg、膨脹劑23_34kg、松香皂I. 5_3kg，攪拌10-15min,得到礦渣微粉混凝土。本發明的優點在於三聚氰胺、氨基磺酸鈉、一元醛和氫氧化鈉製備的減水劑使用量小，但是減水效果不變，並且抗凍性能不僅不受影響，而且抗凍性增加約4倍左右；經過本發明特殊處理的礦渣微粉粒度範圍小，攪拌時能夠均勻快速分散，保證同一批次的混凝土質量相同，避免影響建築質量；三乙醇胺和氯化鹽能夠進一步增加耐腐蝕性和提高混凝土的抗凍性，並且能延長混凝土建築物的使用壽命，三乙醇胺、氯化鹽還能夠作為助磨劑加快研磨效率；這種金屬氧化物、硫鋁酸鈣和三氧化二鉻混合的膨脹劑用量減小，小於凝膠材料的重量的6%，但是膨脹效果不變，降低生產成本；一種礦渣微粉混凝土與普通混凝土相t匕，和易性有明顯的改善，新拌混凝土的黏聚性、流動性都很好，還具有泌水率大幅降低等優點。
具體實施例方式一種礦渣微粉混凝土，包括比表面積為550_570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、硼酸鹽、膨脹劑、松香皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉165_190kg、水泥300_370kg、河沙585_625kg、碎石 1145-1205kg、粉煤灰 35-50kg、水 155_205kg、減水劑 4_6kg、硼酸鹽 10_15kg、膨脹劑23-34kg、松香皂 L 5-3kg。所述的比表面積為550_570m2/kg的礦渣微粉加工方法包括下述步驟①將礦渣微粉原料加入球磨機中，再向球磨機中加入礦渣微粉原料重量3倍的200號溶劑油，以10轉/min的速度慢速研磨40-60min,其中球磨機中的鋼球直徑為5_10mm ；②慢速研磨結束後向球磨機中加入礦渣微粉原料重量的5%的三乙醇胺和礦渣微粉原料重量的5%的氯化鈉，以30轉/min的速度快速研磨20-30min ；③將步驟②快速研磨後的礦渣微粉經除鐵器進行除鐵，再壓濾、甩幹，得到比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉。所述的減水劑優選由三聚氰胺、氨基磺酸鈉、甲醛和氫氧化鈉按照下述步驟製得①將三聚氰胺和甲醛按照重量比15:1加入反應釜中，加入氫氧化鈉調pH=8-9，在溫度70-80°C條件下反應90-100min ；②反應完畢後加入三聚氰胺重量1/3的氨基磺酸鈉，繼續 反應30min，得到減水劑。減水劑還可以米用肪族聞效減水劑、蔡系聞效減水劑、氣基橫酸鹽聞性能減水劑或者聚羧酸高性能減水劑。所述的硼酸鹽是四硼酸鈉、硼酸鋅或者硼酸鈣。所述的膨脹劑優選由氧化鈣、硫鋁酸鈣和三氧化二鉻按照重量比15:4:1混合而成，具體加工方法包括下述步驟將氧化鈣、硫鋁酸鈣和三氧化二鉻按照重量比15:4:1置入粉末混合機，攪拌lOmin，得到膨脹劑。所述的膨脹劑還可以是硫鋁酸鈣類、氧化鈣膨脹劑或者金屬類膨脹劑。所述的松香阜是松香鈉阜、松香韓阜或者松香鉀阜。一種礦渣微粉混凝土製備方法，製備每立方米混凝土包括以下步驟①處理礦渣微粉原料、製備減水劑和膨脹劑一、礦渣微粉原料處理步驟為I將礦渣微粉原料加入球磨機中，再向球磨機中加入礦渣微粉原料重量3倍的200號溶劑油，以10轉/min的速度慢速研磨40-60min,其中球磨機中的鋼球直徑為5_10mm ； II慢速研磨結束後向球磨機中加入礦渣微粉原料重量的5%的三乙醇胺和礦渣微粉原料重量的5%的氯化鈉，以30轉/min的速度快速研磨20-30min ； III將步驟②快速研磨後的礦渣微粉經除鐵器進行除鐵，除了出去礦渣微粉中的鐵金屬，還可以出去鋼球，再壓濾、甩幹，得到比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉；二、減水劑的製備步驟為I將三聚氰胺和一元醛按照重量比15:1加入反應釜中，加入氫氧化鈉調pH=8-9，在溫度70-80°C條件下反應90-100min ； II反應完畢後加入三聚氰胺重量1/3的氨基磺酸鈉，繼續反應30min，得到減水劑；三、膨脹劑的製備步驟為將氧化鈣、硫鋁酸鈣和三氧化二鉻按照重量比15:4:1置入粉末混合機，攪拌lOmin，得到膨脹劑；②將比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉165_190kg、水泥300_370kg、河沙585-625kg、碎石1145-1205kg、粉煤灰35-50kg加入攪拌器中，攪拌30-40min;③再向攪拌器中加入水155-205kg、減水劑4-6kg、硼酸鹽10_15kg、膨脹劑23_34kg、松香皂I. 5_3kg，攪拌10-15min，得到礦渣微粉混凝土。實施例一
一種礦渣微粉混凝土，包括比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、四硼酸鹽、膨脹劑、松香鈉皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉165kg、水泥315kg、河沙625kg、碎石1155kg、粉煤灰40kg、水205kg、減水劑4kg、四硼酸鹽10kg、膨脹劑28kg、松香鈉皂I. 5kg。實施例二
一種礦渣微粉混凝土，包括比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、硼酸鋅、膨脹劑、松香鈉皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550_570m2/kg的礦洛微粉190kg、水泥300kg、河沙620kg、碎石1205kg、粉煤灰35kg、水155kg、減水劑5kg、硼酸鋅12kg、膨脹劑23kg、松香鈉皂2kg。實施例三
一種礦渣微粉混凝土，包括比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、硼酸鈉、膨脹劑、松香鉀皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積 為550-570m2/kg的礦渣微粉170kg、水泥370kg、河沙585kg、碎石1145kg、粉煤灰50kg、水170kg、減水劑6kg、硼酸鈉15kg、膨脹劑34kg、松香鉀皂3kg。以下為比表面積為550_570m2/kg、水泥、碎石、粉煤灰、河沙的性能指標
比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉的性能指標表
權利要求
1.ー種礦渣微粉混凝土，其特徵在於包括比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、硼酸鹽、膨脹劑、松香皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉165_190kg、水泥300_370kg、河沙585_625kg、碎石1145-1205kg、粉煤灰35-50kg、水155_205kg、減水劑4_6kg、硼酸鹽10_15kg、膨脹劑23_34kg、松香皂 I. 5-3kgo
2.根據權利要求I所述的ー種礦渣微粉混凝土，其特徵在幹所述的比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉加工方法包括下述步驟①將礦渣微粉原料加入球磨機中，再向球磨機中加入礦渣微粉原料重量3倍的200號溶劑油，以10轉/min的速度慢速研磨40-60min，其中球磨機中的鋼球直徑為5_10mm ；②慢速研磨結束後向球磨機中加入礦渣微粉原料重量的5%的三こ醇胺和礦渣微粉原料重量的5%的氯化鹽，以30轉/min的速度快速研磨20-30min ；③將步驟②快速研磨後的礦渣微粉經除鐵器進行除鉄，再壓濾、甩幹，得到比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉。
3.根據權利要求2所述的ー種礦渣微粉混凝土，其特徵在於所述的氯化鹽是氯化鈣、氯化鈉或者氯化鎂。
4.根據權利要求I所述的ー種礦渣微粉混凝土，其特徵在於所述的減水劑由三聚氰胺、氨基磺酸鈉、一元醛和氫氧化鈉按照下述步驟製得①將三聚氰胺和一元醛按照重量比15:1加入反應釜中，加入氫氧化鈉調pH=8-9，在溫度70-80°C條件下反應90_100min ；②反應完畢後加入三聚氰胺重量1/3的氨基磺酸鈉，繼續反應30min，得到減水劑。
5.根據權利要求I所述的ー種礦渣微粉混凝土，其特徵在於所述的硼酸鹽是四硼酸鈉、硼酸鋅或者硼酸鈣。
6.根據權利要求I所述的ー種礦渣微粉混凝土，其特徵在於所述的膨脹劑由金屬氧化物、硫鋁酸鈣和三氧化ニ鉻按照重量比15:4:1混合而成，具體加工方法包括下述步驟將金屬氧化物、硫鋁酸鈣和三氧化ニ鉻按照重量比15:4:1置入粉末混合機，攪拌lOmin，得到膨脹劑。
7.根據權利要求I所述的ー種礦渣微粉混凝土，其特徵在於所述的松香皂是松香鈉阜、松香韓阜或者松香鉀阜。
8.根據權利要求I所述的ー種礦渣微粉混凝土，其特徵在於包括比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、四硼酸鹽、膨脹劑、松香鈉皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉165kg、水泥315kg、河沙625kg、碎石1155kg、粉煤灰40kg、水205kg、減水劑4kg、四硼酸鹽10kg、膨脹劑28kg、松香鈉皂I. 5kg。
9.根據權利要求I所述的ー種礦渣微粉混凝土，其特徵在於包括比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、硼酸鋅、膨脹劑、松香鈉皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉190kg、水泥300kg、河沙620kg、碎石1205kg、粉煤灰35kg、水155kg、減水劑5kg、硼酸鋅12kg、膨脹劑23kg、松香鈉阜2kg。
10.權利要求I所述的ー種礦渣微粉混凝土製備方法，其特徵在於製備每立方米混凝土包括以下步驟①處理礦渣微粉原料、製備減水劑和膨脹劑一、礦渣微粉原料處理步驟為I將礦渣微粉原料加入球磨機中，再向球磨機中加入礦渣微粉原料重量3倍的200號溶劑油，以10轉/min的速度慢速研磨40_60min,其中球磨機中的鋼球直徑為5_10mm ；II慢速研磨結束後向球磨機中加入礦渣微粉原料重量的5%的三こ醇胺和礦渣微粉原料重量的5%的氯化鹽，以30轉/min的速度快速研磨20_30min ； III將步驟②快速研磨後的礦渣微粉經除鐵器進行除鐵，再壓濾、甩幹，得到比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉；ニ、減水劑的製備步驟為I將三聚氰胺和一元醛按照重量比15:1加入反應釜中，加入氫氧化鈉調pH=8-9，在溫度70-80°C條件下反應90-100min ； II反應完畢後加入三聚氰胺重量1/3的氨基磺酸鈉，繼續反應30min，得到減水劑；三、膨脹劑的製備步驟為將金屬氧化物、硫鋁酸鈣和三氧化ニ鉻按照·重量比15:4:1置入粉末混合機，攪拌lOmin，得到膨脹劑；②將比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉165_190kg、水泥300_370kg、河沙585_625kg、碎石1145-1205kg、粉煤灰35-50kg加入攪拌器中，攪拌30_40min ；③再向攪拌器中加入水155-205kg、減水劑4-6kg、硼酸鹽10_15kg、膨脹劑23_34kg、松香皂I. 5_3kg，攪拌10-15min,得到礦渣微粉混凝土。
全文摘要
一種礦渣微粉混凝土，包括比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉、水泥、碎石、粉煤灰、河沙、水、減水劑、硼酸鹽、膨脹劑、松香皂，每立方米混凝土中各組分的重量為比表面積為550-570m2/kg的礦渣微粉165-190kg、水泥300-370kg、河沙585-625kg、碎石1145-1205kg、粉煤灰35-50kg、水155-205kg、減水劑4-6kg、硼酸鹽10-15kg、膨脹劑23-34kg、松香皂1.5-3kg上述原料經過攪拌混合後得到混凝土。減水劑使用量小，抗凍性增加；混凝土質量提高，增加耐腐蝕性，延長混凝土建築物的使用壽命；降低生產成本。
文檔編號C04B28/00GK102815898SQ201210293988
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者陳登玉, 李濤, 劉慧忠 申請人:中鐵十四局集團有限公司, 中鐵十四局集團第四工程有限公司