一种超低热复合胶凝材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种超低热复合胶凝材料及其制备方法，属于无机胶凝材料技术领 域。
【背景技术】
[0002] 随着我国对水利、交通等基础设施投入的不断增加，大体积混凝土的应用也越来 越广泛，如大坝、水闸、栗站、地涵等水工建筑物。水工混凝土除具备普通混凝土的一些特点 外，由于应用环境的不同还兼具其他特点。在整个坝体结构中，构成其主体混凝土的部分为 内部和基础混凝土，约占坝体总量的75%左右。在实际工程应用中，设计坝体内部混凝土的 抗压强度和抗渗性能的要求一般不高，多为R9。=1〇-1510^和32-34。但对混凝土水化热温 升和裂缝控制具有严格要求，目前开裂现象普遍存在于众多工程中。
[0003] 水工混凝土裂缝的出现会造成承载能力的下降、耐久性的和防水性能的削弱，严 重时甚至造成大坝使用寿命缩短。混凝土裂缝产生的因素主要有三种：塑性收缩、沉降收缩 和温度变化。第一种因素可以通过调整混凝土的配比、施工养护条件得到控制；第二种因素 可以通过改变结构地基的稳定性来预防；第三种因素可以以采用低水化热的胶凝材料、提 高混凝土的抗拉极限强度等手段来规避。
[0004] 为了避免水工混凝土在浇筑过程中，由于胶凝材料参与水化反应出现热量聚集、 混凝土内部温升过快的现象，造成温升裂缝的形成，通常情况下以中低热水泥作水工混凝 土用胶凝材料。相较于普通水泥而言，低热水泥的使用在一定程度减少大坝混凝土水化温 升带来裂缝的风险，与此同时还需要采取很多配套的技术手段进一步控制混凝土内部温度 变化过大的情形出现，温控难度大，造成施工成本增高。
[0005] 本发明拟采用一步到位的温控理念，设计超低热复合胶凝材料，旨在水工混凝土 使用该胶凝材料在前期凝结固化过程中，放出极低的水化热，从而减少温控手段的实施，极 大的降低施工成本，同时消除温升裂缝的生成。
【发明内容】
[0006] 本发明针对低热水泥水化热相对过高的特点，以及诸多低热胶凝材料发明专利中 不可实际实施的局面，提出超低热复合胶凝材料的制备方案。利用复合胶凝材料水化热超 低的特性，消除水工混凝土温升裂缝形成的风险。
[0007] 本发明原料重量份配比： 硅酸盐熟料〇~30 磷渣50~80 石灰石0~20粉煤灰0~20 硫铝酸盐熟料〇~2烧明矾石0~4石膏0~10。
[0008] 各原料的比表面积控制在以下范围：硅酸盐熟料300~400m2/kg，磷渣300~450 m2/kg，石灰石 500~700m2/kg，粉煤灰 300~450m2/kg，硫错酸盐熟料 300~400m2/kg，烧明研^ 石 350~400m2/kg，脱硫石膏 400~500m2/kg。
[0009] 本发明的优点在于：第一，可以极大减少复合胶凝材料中熟料的使用量，从而间接 降低co2的排放量；第二，大规模的利用工业废渣，降低磷渣堆积对土地资源环境的污染； 第三，可用于实际大规模生产，工艺流程简单，实际操作性强；第四，可以依据不同的施工环 境，选取最优水化热的复合胶凝材料，消除水工混凝土温升裂缝的形成。不同配比的水化热 可调可控，3天水化热在58~132kJ/kg间，7天水化热在98~172kJ/kg间。60d抗压强度高 于32. 5Mpa，180d抗压强度高于50Mpa。
【具体实施方式】
[0010] 本发明提供超低热复合胶林材料的制备方法如下： 原材料的配比：硅酸盐熟料0~30 磷渣50~80 石灰石0~20 粉煤灰0~20 硫铝酸盐熟料0~2烧明矾石0~4石膏0~10。
[0011] 2、原材料粉磨：第一种：各组分单独粉磨至合适细度；第二种：各组分搭配混合粉 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， 通过调整粉磨时间控制各组分的比表面积和细度。
[0012] 3、复合胶凝材料的制备：按照设计比例通过混样机将各组分混合均匀。
[0013] 实施例1 : 用Φ2. 2*llm水泥磨分别单独粉磨通用硅酸盐熟料、磷渣、石灰石、粉煤灰、烧明矾石、 硫铝酸盐熟料、脱硫石膏，通过控制水泥磨的粉磨时间，获得通用硅酸盐熟料比表面积为 354m2/kg，磷渣比表面积为390m2/kg，石灰石比表面积为597m2/kg，粉煤灰比表面积为 412m2/kg，烧明矾石比表面积为396m2/kg;然后按照表1中配比在混样机下混合均匀，测 试复合胶凝材料的各项性能表2。
[0014] 表1复合胶凝材料配比（1)
表2复合胶凝材料的性能（1)
实施例2 : 用Φ2. 2*11水泥磨分别单独粉磨通用硅酸盐熟料、磷渣、石灰石、粉煤灰、烧明矾石、 硫铝酸盐熟料、脱硫石膏，通过控制水泥磨的粉磨时间，获得通用硅酸盐熟料比表面积为 354m2/kg，磷渣比表面积为390m2/kg，石灰石比表面积为597m2/kg，粉煤灰比表面积为 412m2/kg，硫错酸盐熟料比表面积为369m2/kg，脱硫石膏比表面积为432m2/kg;然后按照 表3中配比在混样机下混合均匀，测试复合胶凝材料的各项性能表4。
[0015] 表3复合胶凝材料配比（2)
表4复合胶凝材料的性能（2)
【主权项】
1. 一种超低热复合胶凝材料，其特征在于其原料重量份配比： 硅酸盐熟料〇~30 磷渣50~80 石灰石0~20粉煤灰0~20 硫铝酸盐熟料〇~2烧明矾石0~4石膏0~10。2. 根据权利要求1所述的一种超低热复合胶凝材料，其特征在于各原料的比表面积控 制在以下范围：娃酸盐熟料300~400m2/kg，磷渣300~450m2/kg，石灰石500~700m2/kg， 粉煤灰300~450m2/kg，硫错酸盐熟料300~400m2/kg，烧明研^5 350-400m2/kg，脱硫石膏 400-500m2/kg〇
【专利摘要】一种超低热复合胶凝材料，其原料重量份配比：硅酸盐熟料0~30；磷渣50~80；石灰石0~20；粉煤灰0~20；硫铝酸盐熟料0~2；烧明矾石0~4；石膏0~10。优点是：复合胶凝材料3天水化热58~132kJ/kg，7天水化热98~172kJ/kg，60天抗压强度高于32.5MPa，180天抗压强度超过50MPa。由于其低水化热和后期强度高的特性，特别适用于施工周期长的水工大坝混凝土中，能极大降低温升裂缝的生成。
【IPC分类】C04B28/14
【公开号】CN105314953
【申请号】CN201510255216
【发明人】夏枫, 邹兴芳, 陆小黑, 郭成洲, 张德华, 刘生超, 段琼
【申请人】葛洲坝集团水泥有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年5月19日