一种抗冲磨混凝土及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗冲磨混凝土及其制备方法，将汽车废弃轮胎制成橡胶粉，并和砂浆塑化粉、钢渣、熟石膏、粉煤灰、砂石等物质按照一定的制作方法制成抗冲磨复合水泥混合物，结合425型硅酸盐水泥熟料，再辅以其他掺合料、外加剂和水制备成一种抗冲磨混凝土，一方面制得的混凝土具有较强的抗压轻度、抗冲击能力和耐磨防裂性能，另一方面废弃轮胎橡胶粉的利用大大降低了生产成本，减少了环境污染，带来了明显的经济、环境和社会效益。
【专利说明】一种抗冲磨混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土及其制备方法领域，尤其是涉及一种抗冲磨混凝土及其制备方法。
【背景技术】
[0002]我国大部分河流为多泥沙河流，尤以黄河为甚。含沙水流对水工建筑物过流面混凝土的冲磨破坏是水电工程建设和运行中的一直存在的技术难题，据调查，我国70%左右的大坝泄水建筑物中存在不同程度的冲磨破坏问题，严重者建筑物过流面表层大面积剥蚀破坏。随着西部大开发和西电东送发展战略的实施，我国已兴建和正在兴建一批大型高水头电站，其泄水建筑物的泄流流速高达40-50m/s。对混凝土材料的抗冲磨性能和抗裂性有了更高的要求。
[0003]随着人民生活水平提高，汽车的使用也基本家庭化了，从而轮胎废弃物也越来越多，橡胶轮胎本身就具有较强的耐磨性能，将废弃轮胎进行一定的处理制备一种能够替代部分的硅酸盐水泥的混合物制备增强型抗冲磨混凝土是一项双赢的解决手段。
【发明内容】
[0004]发明目的:为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有高强度，抗冲击能力、耐磨防裂性能强的抗冲磨混凝土及其制备方法。
[0005]技术方案:为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的:一种抗冲磨混凝土，包括以下组分:硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、掺合料、其他外加剂和水，以硅酸盐水泥熟料质量计， 所述普通硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、掺合料、其他外加剂和水的质量百分比分别为26-35%、30-45%、2-3%和55-115% ；
[0006]所述抗冲磨复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:橡胶粉22-35%、砂浆塑化粉10-15%、钢渣15-23%、熟石膏10-18%、粉煤灰18_30%、砂石5_12%，余量的矿粉，水固比为 0.12-0.23。
[0007]按照各自硅酸盐水泥的抗磨性能选择，所述硅酸盐水泥熟料选择425型硅酸盐水泥熟料。
[0008]更进一步的，所述橡胶粉为废旧轮胎破碎粉磨制成。
[0009]更进一步的，所述掺合料为火山灰或硅灰或两种的混合物。
[0010]更进一步的，其他外加剂为萘系减水剂和水泥渗透剂的混合物。
[0011]更进一步的，所述萘系减水剂和水泥渗透剂的质量比为2:1。
[0012]按照上述配方的一种抗冲磨混凝土，其制备方法包括以下步骤:
[0013](I)抗冲磨复合水泥混合物的制作:首先将钢渣、熟石膏、砂石用球磨机粉磨到360-460m2/kg待用，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉磨到平均粒径为3.8-5.6 μ m的粉末待用；按照所需量的1/2准备水，将粉磨后的钢渣、熟石膏、砂石按照所需质量添加到水中，15-20°C快速搅拌均匀静置15-25min，再加入余下的水，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉加入到混合物中，在25-35°C下继续搅拌混合均匀，制成抗冲磨复合水泥混合物；
[0014](2)将硅酸盐水泥熟料和步骤(I)制成的抗冲磨复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在20-30°C的温度条件下，搅拌混合；
[0015](3)向步骤(2)得到的混合物中加入掺合料、其他外加剂和水，混合15-35min后得到抗冲磨混凝土。
[0016]有益效果:本发明一种抗冲磨混凝土及其制备方法，将汽车废弃轮胎制成橡胶粉，并和砂浆塑化粉、钢渣、熟石膏、粉煤灰、砂石等物质按照一定的制作方法制成抗冲磨复合水泥混合物，结合425型硅酸盐水泥熟料，再辅以其他掺合料、外加剂和水制备成一种抗冲磨混凝土，一方面制得的混凝土具有较强的抗压轻度、抗冲击能力和耐磨防裂性能，另一方面废弃轮胎橡胶粉的利用大大降低了生产成本，减少了环境污染，带来了明显的经济、环境和社会效益。
【具体实施方式】
[0017]以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0018]实施例1:
[0019]一种抗冲磨混凝土，包括以下组分:425型硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、火山灰、质量比为2:1的萘系减水剂和水泥渗透剂的混合物和水，以硅酸盐水泥熟料质量计，所述425型硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、火山灰、质量比为2:1的萘系减水剂和水泥渗透剂的混合物和水的质量百分比分别为26%、30%、2%和55% ；
[0020]所述抗冲磨复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:橡胶粉22%、砂浆塑化粉10%、钢渣15%、熟石膏10%、粉煤灰18%、砂石12%，余量的矿粉，水固比为0.12 ;所述橡胶粉为废旧轮胎破碎粉磨制成；
[0021]按照上述配方的一种抗冲磨混凝土，其制备方法包括以下步骤:
[0022](I)抗冲磨复合水泥混合物的制作:首先将钢渣、熟石膏、砂石用球磨机粉磨到360m2/kg待用，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉磨到平均粒径为3.8 μ m的粉末待用；按照所需量的1/2准备水，将粉磨后的钢渣、熟石膏、砂石按照所需质量添加到水中，15°C快速搅拌均匀静置15min，再加入余下的水，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉加入到混合物中，在25°C下继续搅拌混合均匀，制成抗冲磨复合水泥混合物；
[0023](2)将硅酸盐水泥熟料和步骤(I)制成的抗冲磨复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在20°C的温度条件下，搅拌混合；
[0024](3)向步骤(2)得到的混合物中加入掺合料、其他外加剂和水，混合15min后得到抗冲磨混凝土。
[0025]实施例2:
[0026]一种抗冲磨混凝土，包括以下组分:425型硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、硅灰、质量比为2:1的萘系减水剂和水泥渗透剂的混合物和水，以硅酸盐水泥熟料质量计，所述425型硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、硅灰、质量比为2:1的萘系减水剂和水泥渗透剂的混合物和水的质量百分比分别为35%、45%、3%和115% ；
[0027]所述抗冲磨复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:橡胶粉35%、砂浆塑化粉11%、钢渣16%、熟石膏12%、粉煤灰20%、砂石5%，余量的矿粉，水固比为0.23 ;所述橡胶粉为废旧轮胎破碎粉磨制成；
[0028]按照上述配方的一种抗冲磨混凝土，其制备方法包括以下步骤:
[0029](I)抗冲磨复合水泥混合物的制作:首先将钢渣、熟石膏、砂石用球磨机粉磨到460m2/kg待用，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉磨到平均粒径为5.6 μ m的粉末待用；按照所需量的1/2准备水，将粉磨后的钢渣、熟石膏、砂石按照所需质量添加到水中，20°C快速搅拌均匀静置25min，再加入余下的水，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉加入到混合物中，在35°C下继续搅拌混合均匀，制成抗冲磨复合水泥混合物；
[0030](2)将硅酸盐水泥熟料和步骤(I)制成的抗冲磨复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在30°C的温度条件下，搅拌混合；
[0031](3)向步骤(2)得到的混合物中加入掺合料、其他外加剂和水，混合35min后得到抗冲磨混凝土。
[0032]实施例3:
[0033]一种抗冲磨混凝土，包括以下组分:425型硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、质量比为1:1的火山灰与硅灰的混合物、质量比为2:1的萘系减水剂和水泥渗透剂的混合物和水，以硅酸盐水泥熟料质量计，所述425型硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、质量比为1:1的火山灰与硅灰的混合物、质量比为2:1的萘系减水剂和水泥渗透剂的混合物和水的质量百分比分别为30%、38%、2.5%和85% ；
[0034]所述抗冲磨复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:橡胶粉24%、砂浆塑化粉15%、钢渣17%、熟石膏14%、粉煤灰22%、砂石7%，余量的矿粉，水固比为0.17 ;所述橡胶粉为废旧轮胎破碎粉磨制 成；
[0035]按照上述配方的一种抗冲磨混凝土，其制备方法包括以下步骤:
[0036](I)抗冲磨复合水泥混合物的制作:首先将钢渣、熟石膏、砂石用球磨机粉磨到400m2/kg待用，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉磨到平均粒径为4.2μπι的粉末待用；按照所需量的1/2准备水，将粉磨后的钢渣、熟石膏、砂石按照所需质量添加到水中，18°C快速搅拌均匀静置20min，再加入余下的水，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉加入到混合物中，在30°C下继续搅拌混合均匀，制成抗冲磨复合水泥混合物；
[0037](2)将硅酸盐水泥熟料和步骤(I)制成的抗冲磨复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在25°C的温度条件下，搅拌混合；
[0038](3)向步骤(2)得到的混合物中加入掺合料、其他外加剂和水，混合25min后得到抗冲磨混凝土。
[0039]采用上述实施例1-3中的一种抗冲磨混凝土及其制备方法，即可制备出物理性能符合国家混凝土标准要求的混凝土，将实施例1-3中的混凝土成品进行物理性能测试，其中抗冲磨性能按照DL/T5150-2001《水工混凝土试验规程》中第4.18条混凝土的抗含砂水流冲刷试验方法进行，其余按照常规方法以及GB-T50082-2009进行，结果如下表所示:
【权利要求】
1.一种抗冲磨混凝土，其特征在于，包括以下组分:硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、掺合料、其他外加剂和水，以硅酸盐水泥熟料质量计，所述普通硅酸盐水泥熟料、抗冲磨复合水泥混合物、掺合料、其他外加剂和水的质量百分比分别为26-35%、30-45%、2-3%和 55-115% ； 所述抗冲磨复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:橡胶粉22-35%、砂浆塑化粉10-15%、钢渣15-23%、熟石膏10-18%、粉煤灰18_30%、砂石5_12%，余量的矿粉，水固比为0.12_0.23 ο
2.根据权利要求1所述的一种抗冲磨混凝土，其特征在于:所述硅酸盐水泥熟料为425型硅酸盐水泥熟料。
3.根据权利要求1所述的一种抗冲磨混凝土，其特征在于:所述橡胶粉为废旧轮胎破碎粉磨制成。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲磨混凝土，其特征在于:所述掺合料为火山灰或硅灰或两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种抗冲磨混凝土，其特征在于:其他外加剂为萘系减水剂和水泥渗透剂的混合物。
6.根据权利要求4所述的一种抗冲磨混凝土，其特征在于:所述萘系减水剂和水泥渗透剂的质量比为2:1。
7.按照权利要求1所述的一种抗冲磨混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (O抗冲磨复合水泥混合物的制作:首先将钢渣、熟石膏、砂石用球磨机粉磨到360-460m2/kg待用，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉磨到平均粒径为3.8-5.6 μ m的粉末待用；按照所需量的1/2准备水，将粉磨后的钢渣、熟石膏、砂石按照所需质量添加到水中，15-20°C快速搅拌均匀静置15-25min，再加入余下的水，将橡胶粉、粉煤灰、砂浆塑化粉以及矿粉加入到混合物中，在25-35°C下继续搅拌混合均匀，制成抗冲磨复合水泥混合物； (2)将硅酸盐水泥熟料和步骤(I)制成的抗冲磨复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在20-30°C的温度条件下，搅拌混合； (3)向步骤(2)得到的混合物中加入掺合料、其他外加剂和水，混合15-35min后得到抗冲磨混凝土。
【文档编号】C04B111/20GK103467043SQ201310416178
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】周建平, 赵西建 申请人:句容联众科技开发有限公司