一种海工混凝土用胶凝材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种胶凝材料，具体涉及一种海工混凝土用胶凝材料。
【背景技术】
[0002] 我国是海洋大国，海域辽阔，海岸线绵延约1.8万公里。随着我国现代化基础建设 的发展以及海洋资源开发战略的制定实施，各地跨海大桥、跨海隧道、离岸深水港等工程建 设项目日益增多。
[0003] 对于海水环境下的混凝土结构，氯离子和海水中的其他成分在浓度梯度作用下以 扩散方式逐渐浸入到混凝土中，与其中的胶凝材料发生反应，造成混凝土的侵蚀，结构过早 破坏的现象非常严重。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术的不足，提供了一种具有抗渗、抗海水侵蚀、早强、低水化热 性能的海工混凝土用胶凝材料。
[0005] 为实现本发明目的，采用如下技术方案： 一种海工混凝土用胶凝材料，是由以下重量百分比的原料组成的：硅酸盐水泥熟料粉 10%-20%、铝酸盐水泥熟料粉5%-13%、脱硫石膏5%-10%、磷渣粉5%-25%、矿渣粉10%-25%、 粉煤灰1〇%_25%、石英砂尾矿粉5%-15%、亚硝酸钙1%-4%、硫铝酸钙0. 9%-4. 98%、海藻酸钠 1%-5%、水化促进剂 0· 02%-0· 1% ; 所述的，水化促进剂为四羟基乙基乙二胺和二乙二醇丁醚中的一种或两种。
[0006] 所述的，硅酸盐水泥熟料粉的比表面积为340m2/kg-390m2/kg，3d强度彡30MPa， 28d 强度彡 52. 5MPa。
[0007] 所述的，铝酸盐水泥熟料粉的比表面积为340m2/kg-390m2/kg，Al 2O3含量大于40%。
[0008] 所述的，磷渣粉比表面积彡400m2/kg，质量系数K彡1. 1，五氧化二磷含量< 3%。
[0009] 所述的，矿渣粉比表面积彡400m2/kg，活性指数N彡95%，烧失量< 3%。
[0010] 所述的，石膏粉为烘干后的脱硫石膏粉，其中SO3^量大于40%，游离水小于2%。
[0011] 所述的，粉煤灰为磨细的粉煤灰，比表面积多500m2/kg，烧失量< 7%，28d抗压活性 指数彡70%。
[0012] 所述的，石英砂尾矿粉由浮法玻璃用石英砂粉生产加工过程中产生的尾矿粉经磨 制后得到，细度为800-900目，SiO2^量大于90%。
[0013] 本发明的铝酸盐水泥熟料中含有较高的C3A相，可与氯离子反应生成Friedel盐 (水化氯铝酸钙，C3A · CaCl2 · IOH2O)对氯离子起到固化作用。矿渣粉满足GB/T18046-2008 《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中S95级矿粉要求；石英砂尾矿粉因为其颗粒较 小，可与填充于其它材料的间隙，紧密堆积，提高胶凝材料密实性，另外还可以与胶凝材料 水化产物发生反应，生成水化硅酸盐，堵塞毛细管通道，进而减小海水中含有的氯离子等破 坏性物质的渗透性。亚硝酸钙中含有的亚硝酸根离子可以与亚铁离子相互作用生成具有保 护作用的钝化膜，钝化膜可封闭Cl深入的锈蚀作用，减缓海工混凝土中钢筋锈蚀。硫铝酸 钙在有水分存在的条件下，可与水泥水化产物反应生成钙矾石，固相体积增大，使水泥更加 致密，抗渗性增加。海藻酸钠可提高胶凝材料黏聚性，使其可以在水下浇注而不发生集料与 胶凝材料在水作用下分离。水化促进剂可促进胶凝材料体系的水化，提高早期强度。
[0014] 本发明的有益效果：本发明的多种原料，通过合理粒径匹配，产生交互叠加效应， 并相互补充，相互增强，在不同阶段对海工混凝土的性能作出最有效的改善，同时在海工混 凝土中形成良好的微级配，在水化过程中相互填充，使得海工混凝土孔隙率降低，密实度大 幅度提尚，从而提尚海工混凝土抵抗有害介质渗透的能力，具有很好的抗渗、抗海水侵蚀、 早强、低水化热等性能，改善海工混凝土的综合性能，减缓锈蚀，进而提高海工混凝土的使 用寿命。
【具体实施方式】
[0015] 以下结合实施例子具体说明本发明。
[0016] 实施例1 一种海工混凝土用胶凝材料，是由以下重量百分比的原料组成的：硅酸盐水泥熟料粉 10%、铝酸盐水泥熟料粉13%、脱硫石膏5%、磷渣粉25%、矿渣粉25%、粉煤灰10%、石英砂尾矿 粉5%、亚硝酸钙1%、硫铝酸钙4. 98%、海藻酸钠1%、四羟基乙基乙二胺0. 02% ; 所述的，硅酸盐水泥熟料粉的比表面积为340m2/kg-390m2/kg，3d强度多30MPa，28d强 度彡 52. 5MPa。
[0017] 所述的，铝酸盐水泥熟料粉的比表面积为340m2/kg-390m2/kg，Al 2O3含量大于40%。
[0018] 所述的，磷渣粉比表面积彡400m2/kg，质量系数K彡1. 1，五氧化二磷含量< 3%。
[0019] 所述的，矿渣粉比表面积彡400m2/kg，活性指数N彡95%，烧失量< 3%。
[0020] 所述的，石膏粉为烘干后的脱硫石膏粉，其中SO3^量大于40%，游离水小于2%。
[0021] 所述的，粉煤灰为磨细的粉煤灰，比表面积多500m2/kg，烧失量彡7%，28d抗压活性 指数彡70%。
[0022] 所述的，石英砂尾矿粉由浮法玻璃用石英砂粉生产加工过程中产生的尾矿粉经磨 制后得到，细度为800-900目，SiO2^量大于90%。
[0023] 实施例2 一种海工混凝土用胶凝材料，是由以下重量百分比的原料组成的：硅酸盐水泥熟料粉 14%、铝酸盐水泥熟料粉10%、脱硫石膏7%、磷渣粉18%、矿渣粉20%、粉煤灰15%、石英砂尾矿 粉8%、亚硝酸钙2%、硫铝酸钙3%、海藻酸钠2. 96%、二乙二醇丁醚0. 04% ; 其余同实施例1。
[0024] 实施例3 一种海工混凝土用胶凝材料，是由以下重量百分比的原料组成的：硅酸盐水泥熟料粉 18%、铝酸盐水泥熟料粉8%、脱硫石膏7%、磷渣粉11%、矿渣粉15%、粉煤灰20%、石英砂尾矿粉 12%、亚硝酸钙3%、硫铝酸钙2%、海藻酸钠3. 92%、水化促进剂0. 08% ; 所述的，水化促进剂为四羟基乙基乙二胺和二乙二醇丁醚的混合物，两者的重量比为 1:1〇
[0025] 其余同实施例1。
[0026] 实施例4 一种海工混凝土用胶凝材料，是由以下重量百分比的原料组成的：硅酸盐水泥熟料粉 20%、铝酸盐水泥熟料粉5%、脱硫石膏10%、磷渣粉5%、矿渣粉10%、粉煤灰25%、石英砂尾矿粉 15%、亚硝酸钙4%、硫铝酸钙0. 9%、海藻酸钠5%、水化促进剂0. 1% ; 所述的，水化促进剂为四羟基乙基乙二胺和二乙二醇丁醚的混合物，两者的重量比为 1 ： 1. 5: 〇
[0027] 其余同实施例1。
[0028] 性能测试 采用实施例1-4制得的海工混凝土用胶凝材料，按照GB/T31289-2014《海工硅酸盐水 泥》规定的测试方法，性能测试结果见下表1。
[0029] 表1性能测试结果
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运 用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实 现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于 特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1. 一种海工混凝土用胶凝材料，其特征在于，是由以下重量百分比的原料组成的：硅 酸盐水泥熟料粉10%-20%、铝酸盐水泥熟料粉5%-13%、脱硫石膏5%-10%、磷渣粉5%-25%、 矿渣粉1〇%_25%、粉煤灰10%-25%、石英砂尾矿粉5%-15%、亚硝酸钙1%-4%、硫铝酸钙 0? 9%-4. 98%、海藻酸钠 1%-5%、水化促进剂 0? 02%-0. 1% ; 所述水化促进剂为四羟基乙基乙二胺和二乙二醇丁醚中的一种或两种。2. 根据权利要求1所述的海工混凝土用胶凝材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥熟料 粉的比表面积为340m2/kg-390m 2/kg，3d强度彡30MPa，28d强度彡52. 5MPa。3. 根据权利要求1所述的海工混凝土用胶凝材料，其特征在于，所述铝酸盐水泥熟料 粉的比表面积为340m2/kg-390m 2/kg，Al2O3含量大于40%。4. 根据权利要求1所述的海工混凝土用胶凝材料，其特征在于，所述磷渣粉比表面积 彡400m2/kg，质量系数K彡1. 1，五氧化二磷含量彡3%。5. 根据权利要求1所述的海工混凝土用胶凝材料，其特征在于，所述矿渣粉比表面积 彡400m2/kg，活性指数N彡95%，烧失量彡3%。6. 根据权利要求1所述的海工混凝土用胶凝材料，其特征在于，所述石膏粉为烘干后 的脱硫石膏粉，其中SO3^量大于40%，游离水小于2%。7. 根据权利要求1所述的海工混凝土用胶凝材料，其特征在于，所述粉煤灰为磨细的 粉煤灰，比表面积多500m2/kg，烧失量< 7%，28d抗压活性指数彡70%。8. 根据权利要求1所述的海工混凝土用胶凝材料，其特征在于，所述石英砂尾矿粉由 浮法玻璃用石英砂粉生产加工过程中产生的尾矿粉经磨制后得到，细度为800-900目，SiO 2 含量大于90%。
【专利摘要】本发明公开了一种海工混凝土用胶凝材料，是由以下重量百分比的原料组成的：硅酸盐水泥熟料粉、铝酸盐水泥熟料粉、脱硫石膏、磷渣粉、矿渣粉、粉煤灰、石英砂尾矿粉、亚硝酸钙、硫铝酸钙、海藻酸钠和水化促进剂。本发明的多种原料，通过合理粒径匹配，产生交互叠加效应，并相互补充，相互增强，在不同阶段对海工混凝土的性能作出最有效的改善，同时在海工混凝土中形成良好的微级配，在水化过程中相互填充，使得海工混凝土孔隙率降低，密实度大幅度提高，从而提高海工混凝土抵抗有害介质渗透的能力，具有很好的抗渗、抗海水侵蚀、早强、低水化热等性能，改善海工混凝土的综合性能，减缓锈蚀，进而提高海工混凝土的使用寿命。
【IPC分类】C04B18/12, C04B22/14, C04B28/14, C04B22/08, C04B24/32
【公开号】CN105000856
【申请号】CN201510430837
【发明人】冯恩娟, 赵洪义, 张辉, 宋南京, 刘秀敏
【申请人】山东宏艺科技股份有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月21日