一種超低熱復(fù)合膠凝材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超低熱復(fù)合膠凝材料及其制備方法，屬于無機膠凝材料技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國對水利、交通等基礎(chǔ)設(shè)施投入的不斷增加，大體積混凝土的應(yīng)用也越來 越廣泛，如大壩、水閘、栗站、地涵等水工建筑物。水工混凝土除具備普通混凝土的一些特點 外，由于應(yīng)用環(huán)境的不同還兼具其他特點。在整個壩體結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成其主體混凝土的部分為 內(nèi)部和基礎(chǔ)混凝土，約占壩體總量的75%左右。在實際工程應(yīng)用中，設(shè)計壩體內(nèi)部混凝土的 抗壓強度和抗?jié)B性能的要求一般不高，多為R9。=1〇-1510^和32-34。但對混凝土水化熱溫 升和裂縫控制具有嚴格要求，目前開裂現(xiàn)象普遍存在于眾多工程中。
[0003] 水工混凝土裂縫的出現(xiàn)會造成承載能力的下降、耐久性的和防水性能的削弱，嚴 重時甚至造成大壩使用壽命縮短?；炷亮芽p產(chǎn)生的因素主要有三種：塑性收縮、沉降收縮 和溫度變化。第一種因素可以通過調(diào)整混凝土的配比、施工養(yǎng)護條件得到控制；第二種因素 可以通過改變結(jié)構(gòu)地基的穩(wěn)定性來預(yù)防；第三種因素可以以采用低水化熱的膠凝材料、提 高混凝土的抗拉極限強度等手段來規(guī)避。
[0004] 為了避免水工混凝土在澆筑過程中，由于膠凝材料參與水化反應(yīng)出現(xiàn)熱量聚集、 混凝土內(nèi)部溫升過快的現(xiàn)象，造成溫升裂縫的形成，通常情況下以中低熱水泥作水工混凝 土用膠凝材料。相較于普通水泥而言，低熱水泥的使用在一定程度減少大壩混凝土水化溫 升帶來裂縫的風(fēng)險，與此同時還需要采取很多配套的技術(shù)手段進一步控制混凝土內(nèi)部溫度 變化過大的情形出現(xiàn)，溫控難度大，造成施工成本增高。
[0005] 本發(fā)明擬采用一步到位的溫控理念，設(shè)計超低熱復(fù)合膠凝材料，旨在水工混凝土 使用該膠凝材料在前期凝結(jié)固化過程中，放出極低的水化熱，從而減少溫控手段的實施，極 大的降低施工成本，同時消除溫升裂縫的生成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對低熱水泥水化熱相對過高的特點，以及諸多低熱膠凝材料發(fā)明專利中 不可實際實施的局面，提出超低熱復(fù)合膠凝材料的制備方案。利用復(fù)合膠凝材料水化熱超 低的特性，消除水工混凝土溫升裂縫形成的風(fēng)險。
[0007] 本發(fā)明原料重量份配比： 硅酸鹽熟料〇~30 磷渣50~80 石灰石0~20粉煤灰0~20 硫鋁酸鹽熟料〇~2燒明礬石0~4石膏0~10。
[0008] 各原料的比表面積控制在以下范圍：硅酸鹽熟料300~400m2/kg，磷渣300~450 m2/kg，石灰石 500~700m2/kg，粉煤灰 300~450m2/kg，硫錯酸鹽熟料 300~400m2/kg，燒明研^ 石 350~400m2/kg，脫硫石膏 400~500m2/kg。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：第一，可以極大減少復(fù)合膠凝材料中熟料的使用量，從而間接 降低co2的排放量；第二，大規(guī)模的利用工業(yè)廢渣，降低磷渣堆積對土地資源環(huán)境的污染； 第三，可用于實際大規(guī)模生產(chǎn)，工藝流程簡單，實際操作性強；第四，可以依據(jù)不同的施工環(huán) 境，選取最優(yōu)水化熱的復(fù)合膠凝材料，消除水工混凝土溫升裂縫的形成。不同配比的水化熱 可調(diào)可控，3天水化熱在58~132kJ/kg間，7天水化熱在98~172kJ/kg間。60d抗壓強度高 于32. 5Mpa，180d抗壓強度高于50Mpa。
【具體實施方式】
[0010] 本發(fā)明提供超低熱復(fù)合膠林材料的制備方法如下： 原材料的配比：硅酸鹽熟料0~30 磷渣50~80 石灰石0~20 粉煤灰0~20 硫鋁酸鹽熟料0~2燒明礬石0~4石膏0~10。
[0011] 2、原材料粉磨：第一種：各組分單獨粉磨至合適細度；第二種：各組分搭配混合粉 磨，如石灰石+粉煤灰、磷渣+石灰石、磷渣+石灰石+粉煤灰、熟料+粉煤灰+石灰石等， 通過調(diào)整粉磨時間控制各組分的比表面積和細度。
[0012] 3、復(fù)合膠凝材料的制備：按照設(shè)計比例通過混樣機將各組分混合均勻。
[0013] 實施例1 : 用Φ2. 2*llm水泥磨分別單獨粉磨通用硅酸鹽熟料、磷渣、石灰石、粉煤灰、燒明礬石、 硫鋁酸鹽熟料、脫硫石膏，通過控制水泥磨的粉磨時間，獲得通用硅酸鹽熟料比表面積為 354m2/kg，磷渣比表面積為390m2/kg，石灰石比表面積為597m2/kg，粉煤灰比表面積為 412m2/kg，燒明礬石比表面積為396m2/kg;然后按照表1中配比在混樣機下混合均勻，測 試復(fù)合膠凝材料的各項性能表2。
[0014] 表1復(fù)合膠凝材料配比（1)
表2復(fù)合膠凝材料的性能（1)
實施例2 : 用Φ2. 2*11水泥磨分別單獨粉磨通用硅酸鹽熟料、磷渣、石灰石、粉煤灰、燒明礬石、 硫鋁酸鹽熟料、脫硫石膏，通過控制水泥磨的粉磨時間，獲得通用硅酸鹽熟料比表面積為 354m2/kg，磷渣比表面積為390m2/kg，石灰石比表面積為597m2/kg，粉煤灰比表面積為 412m2/kg，硫錯酸鹽熟料比表面積為369m2/kg，脫硫石膏比表面積為432m2/kg;然后按照 表3中配比在混樣機下混合均勻，測試復(fù)合膠凝材料的各項性能表4。
[0015] 表3復(fù)合膠凝材料配比（2)
表4復(fù)合膠凝材料的性能（2)
【主權(quán)項】
1. 一種超低熱復(fù)合膠凝材料，其特征在于其原料重量份配比： 硅酸鹽熟料〇~30 磷渣50~80 石灰石0~20粉煤灰0~20 硫鋁酸鹽熟料〇~2燒明礬石0~4石膏0~10。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低熱復(fù)合膠凝材料，其特征在于各原料的比表面積控 制在以下范圍：娃酸鹽熟料300~400m2/kg，磷渣300~450m2/kg，石灰石500~700m2/kg， 粉煤灰300~450m2/kg，硫錯酸鹽熟料300~400m2/kg，燒明研^5 350-400m2/kg，脫硫石膏 400-500m2/kg〇
【專利摘要】一種超低熱復(fù)合膠凝材料，其原料重量份配比：硅酸鹽熟料0~30；磷渣50~80；石灰石0~20；粉煤灰0~20；硫鋁酸鹽熟料0~2；燒明礬石0~4；石膏0~10。優(yōu)點是：復(fù)合膠凝材料3天水化熱58~132kJ/kg，7天水化熱98~172kJ/kg，60天抗壓強度高于32.5MPa，180天抗壓強度超過50MPa。由于其低水化熱和后期強度高的特性，特別適用于施工周期長的水工大壩混凝土中，能極大降低溫升裂縫的生成。
【IPC分類】C04B28/14
【公開號】CN105314953
【申請?zhí)枴緾N201510255216
【發(fā)明人】夏楓, 鄒興芳, 陸小黑, 郭成洲, 張德華, 劉生超, 段瓊
【申請人】葛洲壩集團水泥有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年5月19日