一種抗沖磨混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗沖磨混凝土及其制備方法，將汽車廢棄輪胎制成橡膠粉，并和砂漿塑化粉、鋼渣、熟石膏、粉煤灰、砂石等物質(zhì)按照一定的制作方法制成抗沖磨復(fù)合水泥混合物，結(jié)合425型硅酸鹽水泥熟料，再輔以其他摻合料、外加劑和水制備成一種抗沖磨混凝土，一方面制得的混凝土具有較強的抗壓輕度、抗沖擊能力和耐磨防裂性能，另一方面廢棄輪胎橡膠粉的利用大大降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，帶來了明顯的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。
【專利說明】一種抗沖磨混凝土及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混凝土及其制備方法領(lǐng)域，尤其是涉及一種抗沖磨混凝土及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國大部分河流為多泥沙河流，尤以黃河為甚。含沙水流對水工建筑物過流面混凝土的沖磨破壞是水電工程建設(shè)和運行中的一直存在的技術(shù)難題，據(jù)調(diào)查，我國70%左右的大壩泄水建筑物中存在不同程度的沖磨破壞問題，嚴(yán)重者建筑物過流面表層大面積剝蝕破壞。隨著西部大開發(fā)和西電東送發(fā)展戰(zhàn)略的實施，我國已興建和正在興建一批大型高水頭電站，其泄水建筑物的泄流流速高達(dá)40-50m/s。對混凝土材料的抗沖磨性能和抗裂性有了更高的要求。
[0003]隨著人民生活水平提高，汽車的使用也基本家庭化了，從而輪胎廢棄物也越來越多，橡膠輪胎本身就具有較強的耐磨性能，將廢棄輪胎進行一定的處理制備一種能夠替代部分的硅酸鹽水泥的混合物制備增強型抗沖磨混凝土是一項雙贏的解決手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有高強度，抗沖擊能力、耐磨防裂性能強的抗沖磨混凝土及其制備方法。
[0005]技術(shù)方案:為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種抗沖磨混凝土，包括以下組分:硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、摻合料、其他外加劑和水，以硅酸鹽水泥熟料質(zhì)量計， 所述普通硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、摻合料、其他外加劑和水的質(zhì)量百分比分別為26-35%、30-45%、2-3%和55-115% ；
[0006]所述抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照質(zhì)量百分比包括如下組分:橡膠粉22-35%、砂漿塑化粉10-15%、鋼渣15-23%、熟石膏10-18%、粉煤灰18_30%、砂石5_12%，余量的礦粉，水固比為 0.12-0.23。
[0007]按照各自硅酸鹽水泥的抗磨性能選擇，所述硅酸鹽水泥熟料選擇425型硅酸鹽水泥熟料。
[0008]更進一步的，所述橡膠粉為廢舊輪胎破碎粉磨制成。
[0009]更進一步的，所述摻合料為火山灰或硅灰或兩種的混合物。
[0010]更進一步的，其他外加劑為萘系減水劑和水泥滲透劑的混合物。
[0011]更進一步的，所述萘系減水劑和水泥滲透劑的質(zhì)量比為2:1。
[0012]按照上述配方的一種抗沖磨混凝土，其制備方法包括以下步驟:
[0013](I)抗沖磨復(fù)合水泥混合物的制作:首先將鋼渣、熟石膏、砂石用球磨機粉磨到360-460m2/kg待用，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉磨到平均粒徑為3.8-5.6 μ m的粉末待用；按照所需量的1/2準(zhǔn)備水，將粉磨后的鋼渣、熟石膏、砂石按照所需質(zhì)量添加到水中，15-20°C快速攪拌均勻靜置15-25min，再加入余下的水，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉加入到混合物中，在25-35°C下繼續(xù)攪拌混合均勻，制成抗沖磨復(fù)合水泥混合物；
[0014](2)將硅酸鹽水泥熟料和步驟(I)制成的抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照權(quán)利要求1所述的配比在20-30°C的溫度條件下，攪拌混合；
[0015](3)向步驟(2)得到的混合物中加入摻合料、其他外加劑和水，混合15-35min后得到抗沖磨混凝土。
[0016]有益效果:本發(fā)明一種抗沖磨混凝土及其制備方法，將汽車廢棄輪胎制成橡膠粉，并和砂漿塑化粉、鋼渣、熟石膏、粉煤灰、砂石等物質(zhì)按照一定的制作方法制成抗沖磨復(fù)合水泥混合物，結(jié)合425型硅酸鹽水泥熟料，再輔以其他摻合料、外加劑和水制備成一種抗沖磨混凝土，一方面制得的混凝土具有較強的抗壓輕度、抗沖擊能力和耐磨防裂性能，另一方面廢棄輪胎橡膠粉的利用大大降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，帶來了明顯的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0018]實施例1:
[0019]一種抗沖磨混凝土，包括以下組分:425型硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、火山灰、質(zhì)量比為2:1的萘系減水劑和水泥滲透劑的混合物和水，以硅酸鹽水泥熟料質(zhì)量計，所述425型硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、火山灰、質(zhì)量比為2:1的萘系減水劑和水泥滲透劑的混合物和水的質(zhì)量百分比分別為26%、30%、2%和55% ；
[0020]所述抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照質(zhì)量百分比包括如下組分:橡膠粉22%、砂漿塑化粉10%、鋼渣15%、熟石膏10%、粉煤灰18%、砂石12%，余量的礦粉，水固比為0.12 ;所述橡膠粉為廢舊輪胎破碎粉磨制成；
[0021]按照上述配方的一種抗沖磨混凝土，其制備方法包括以下步驟:
[0022](I)抗沖磨復(fù)合水泥混合物的制作:首先將鋼渣、熟石膏、砂石用球磨機粉磨到360m2/kg待用，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉磨到平均粒徑為3.8 μ m的粉末待用；按照所需量的1/2準(zhǔn)備水，將粉磨后的鋼渣、熟石膏、砂石按照所需質(zhì)量添加到水中，15°C快速攪拌均勻靜置15min，再加入余下的水，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉加入到混合物中，在25°C下繼續(xù)攪拌混合均勻，制成抗沖磨復(fù)合水泥混合物；
[0023](2)將硅酸鹽水泥熟料和步驟(I)制成的抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照權(quán)利要求1所述的配比在20°C的溫度條件下，攪拌混合；
[0024](3)向步驟(2)得到的混合物中加入摻合料、其他外加劑和水，混合15min后得到抗沖磨混凝土。
[0025]實施例2:
[0026]一種抗沖磨混凝土，包括以下組分:425型硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、硅灰、質(zhì)量比為2:1的萘系減水劑和水泥滲透劑的混合物和水，以硅酸鹽水泥熟料質(zhì)量計，所述425型硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、硅灰、質(zhì)量比為2:1的萘系減水劑和水泥滲透劑的混合物和水的質(zhì)量百分比分別為35%、45%、3%和115% ；
[0027]所述抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照質(zhì)量百分比包括如下組分:橡膠粉35%、砂漿塑化粉11%、鋼渣16%、熟石膏12%、粉煤灰20%、砂石5%，余量的礦粉，水固比為0.23 ;所述橡膠粉為廢舊輪胎破碎粉磨制成；
[0028]按照上述配方的一種抗沖磨混凝土，其制備方法包括以下步驟:
[0029](I)抗沖磨復(fù)合水泥混合物的制作:首先將鋼渣、熟石膏、砂石用球磨機粉磨到460m2/kg待用，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉磨到平均粒徑為5.6 μ m的粉末待用；按照所需量的1/2準(zhǔn)備水，將粉磨后的鋼渣、熟石膏、砂石按照所需質(zhì)量添加到水中，20°C快速攪拌均勻靜置25min，再加入余下的水，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉加入到混合物中，在35°C下繼續(xù)攪拌混合均勻，制成抗沖磨復(fù)合水泥混合物；
[0030](2)將硅酸鹽水泥熟料和步驟(I)制成的抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照權(quán)利要求1所述的配比在30°C的溫度條件下，攪拌混合；
[0031](3)向步驟(2)得到的混合物中加入摻合料、其他外加劑和水，混合35min后得到抗沖磨混凝土。
[0032]實施例3:
[0033]一種抗沖磨混凝土，包括以下組分:425型硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、質(zhì)量比為1:1的火山灰與硅灰的混合物、質(zhì)量比為2:1的萘系減水劑和水泥滲透劑的混合物和水，以硅酸鹽水泥熟料質(zhì)量計，所述425型硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、質(zhì)量比為1:1的火山灰與硅灰的混合物、質(zhì)量比為2:1的萘系減水劑和水泥滲透劑的混合物和水的質(zhì)量百分比分別為30%、38%、2.5%和85% ；
[0034]所述抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照質(zhì)量百分比包括如下組分:橡膠粉24%、砂漿塑化粉15%、鋼渣17%、熟石膏14%、粉煤灰22%、砂石7%，余量的礦粉，水固比為0.17 ;所述橡膠粉為廢舊輪胎破碎粉磨制 成；
[0035]按照上述配方的一種抗沖磨混凝土，其制備方法包括以下步驟:
[0036](I)抗沖磨復(fù)合水泥混合物的制作:首先將鋼渣、熟石膏、砂石用球磨機粉磨到400m2/kg待用，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉磨到平均粒徑為4.2μπι的粉末待用；按照所需量的1/2準(zhǔn)備水，將粉磨后的鋼渣、熟石膏、砂石按照所需質(zhì)量添加到水中，18°C快速攪拌均勻靜置20min，再加入余下的水，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉加入到混合物中，在30°C下繼續(xù)攪拌混合均勻，制成抗沖磨復(fù)合水泥混合物；
[0037](2)將硅酸鹽水泥熟料和步驟(I)制成的抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照權(quán)利要求1所述的配比在25°C的溫度條件下，攪拌混合；
[0038](3)向步驟(2)得到的混合物中加入摻合料、其他外加劑和水，混合25min后得到抗沖磨混凝土。
[0039]采用上述實施例1-3中的一種抗沖磨混凝土及其制備方法，即可制備出物理性能符合國家混凝土標(biāo)準(zhǔn)要求的混凝土，將實施例1-3中的混凝土成品進行物理性能測試，其中抗沖磨性能按照DL/T5150-2001《水工混凝土試驗規(guī)程》中第4.18條混凝土的抗含砂水流沖刷試驗方法進行，其余按照常規(guī)方法以及GB-T50082-2009進行，結(jié)果如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種抗沖磨混凝土，其特征在于，包括以下組分:硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、摻合料、其他外加劑和水，以硅酸鹽水泥熟料質(zhì)量計，所述普通硅酸鹽水泥熟料、抗沖磨復(fù)合水泥混合物、摻合料、其他外加劑和水的質(zhì)量百分比分別為26-35%、30-45%、2-3%和 55-115% ； 所述抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照質(zhì)量百分比包括如下組分:橡膠粉22-35%、砂漿塑化粉10-15%、鋼渣15-23%、熟石膏10-18%、粉煤灰18_30%、砂石5_12%，余量的礦粉，水固比為0.12_0.23 ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗沖磨混凝土，其特征在于:所述硅酸鹽水泥熟料為425型硅酸鹽水泥熟料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗沖磨混凝土，其特征在于:所述橡膠粉為廢舊輪胎破碎粉磨制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗沖磨混凝土，其特征在于:所述摻合料為火山灰或硅灰或兩種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗沖磨混凝土，其特征在于:其他外加劑為萘系減水劑和水泥滲透劑的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種抗沖磨混凝土，其特征在于:所述萘系減水劑和水泥滲透劑的質(zhì)量比為2:1。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種抗沖磨混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (O抗沖磨復(fù)合水泥混合物的制作:首先將鋼渣、熟石膏、砂石用球磨機粉磨到360-460m2/kg待用，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉磨到平均粒徑為3.8-5.6 μ m的粉末待用；按照所需量的1/2準(zhǔn)備水，將粉磨后的鋼渣、熟石膏、砂石按照所需質(zhì)量添加到水中，15-20°C快速攪拌均勻靜置15-25min，再加入余下的水，將橡膠粉、粉煤灰、砂漿塑化粉以及礦粉加入到混合物中，在25-35°C下繼續(xù)攪拌混合均勻，制成抗沖磨復(fù)合水泥混合物； (2)將硅酸鹽水泥熟料和步驟(I)制成的抗沖磨復(fù)合水泥混合物按照權(quán)利要求1所述的配比在20-30°C的溫度條件下，攪拌混合； (3)向步驟(2)得到的混合物中加入摻合料、其他外加劑和水，混合15-35min后得到抗沖磨混凝土。
【文檔編號】C04B111/20GK103467043SQ201310416178
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】周建平, 趙西建 申請人:句容聯(lián)眾科技開發(fā)有限公司