专利名称：混凝土填料及制备方法
技术领域：
本发明属于混凝材料领域，涉及一种混凝土填料及其制备方法，属混凝土耐渗压材料。
背景技术：
目前混凝土填料的性能及制备是研究的热点。但是现有技术中的混凝土填料耐渗压不足，制备方法复杂、成本高。例如申请号为201110288095. 8的发明专利公开了一种耐渗压材料，由以下组分按比例(质量百分比)混合而成超细矿粉35% 65%、粉煤灰15% 30%、氢氧化钙8% 20%、纳米二氧化硅1% 3%、有机硅助剂5% 14%、聚丙烯酸钠0% 2. 4%、聚羧酸减水剂0. 1% I. 5%ο
发明内容
本发明提供一种混凝土填料，该混凝土填料材料具有良好的抗渗压能力，使用性能好。本发明的另一目的是提供上述混凝土填料材料的制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，操作安全，适于工业化生产。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
一种混凝土填料材料，其组成如下
娃酸盐水泥27重量份
精制石英砂70重量份
纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物2-5重量份。所述纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物的制备方法如下
(1)将氢氧化钙、氯化铵和水按照摩尔比I:(1-3):(4-6)混合，过滤后得到滤渣A (滤洛A为氯化钙)；
(2)将碳氨与所述滤渣A加入到水中，过滤得到滤渣B;将所述滤渣B用水洗涤、干燥后得到纳米碳酸钙；所述碳氨、滤渣A和水的摩尔比为2 :(0. 5-2) (4-6)；
(3)将纳米碳酸钙、轻质氧化镁粉末加入到氯化镁水溶液中，在80-100度、搅拌的条件下反应，在40-60度陈化，过滤得到滤渣C，将滤渣C用水洗涤、有机溶剂洗涤、过滤，得到滤渣D，将滤渣D干燥，得到纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物。步骤(2)中所述干燥温度为100-120度。步骤(3)所述氯化镁水溶液中所含氯化镁与加入的轻质氧化镁粉末、纳米碳酸钙的摩尔比为 I (0. 5-2) (0. 5-2)。步骤(3)中所述有机溶剂为异丙醇。步骤(3)中所述干燥温度为80-100度。本发明相比现有技术的有益效果如下
本发明中二氧化硅的主要作用是在水泥中起胶凝支架骨料及不吸水、不吸潮、抗收缩、耐酸碱、耐磨、耐老化、抗风化等作用。硅酸盐水泥能与硅、铁、铝化合并渗透到混凝土孔隙中形成结晶体，起到致密抗渗防收缩抗裂纹作用。纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物在生成新相，使混凝土高度致密，可大大提高其抗渗压能力。
这种材料渗压比高，具有超强的抗渗压能力，不易被破坏；不存在老化问题。材料的成本低，制备方法简单。
图I为本发明实施例一制得的混凝土填料应用后的组织图。由图I可以看到材料致密。
具体实施例方式实施例I制备纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物的方法
法一
(I)将氢氧化钙、氯化铵和水混合，10分钟后过滤得到滤渣A。氢氧化钙、氯化铵和水混合的摩尔比I :2 :5。滤渣A为氯化钙。(2)将碳氨、滤洛A和水混合，10分钟后用滤纸过滤得到滤洛B。碳氨、滤洛A和水的摩尔比为2: 1:5。滤渣B用水洗涤五次，置于电热鼓风干燥箱中110度下干燥I小时得到纳米碳酸钙。(3)将50mol纳米碳酸H50mol轻质氧化镁粉末加入到I升、浓度为50mol/L的氯化镁水溶液中，在90度水浴中、搅拌条件下反应20分钟，停止搅拌。降温至50度并保温，陈化3小时，抽滤得到滤渣C，将滤渣C用去离子水洗涤5次，再用30mL异丙醇洗涤5次，然后抽滤得到滤渣D。将滤渣D在90度烘箱中干燥I小时，得到纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物。法二
(I)将氢氧化钙、氯化铵和水混合，15分钟后过滤得到滤渣A。氢氧化钙、氯化铵和水混合的摩尔比I :1 :4。滤渣A为氯化钙。(2)将碳氨、滤洛A和水混合，15分钟后用滤纸过滤得到滤洛B。碳氨、滤洛A和水的摩尔比为2: 0.5:4。滤渣B用水洗涤五次，置于电热鼓风干燥箱中100度下干燥I小时得到纳米碳酸钙。(3)将20mol纳米碳酸钙、20mol轻质氧化镁粉末加入到I升、浓度为40mol/L的氯化镁水溶液中，在80度水浴中、搅拌条件下反应25分钟，停止搅拌。降温至40度并保温，陈化3. 5小时，抽滤得到滤渣C，将滤渣C用去离子水洗涤5次，再用25mL异丙醇洗涤5次，然后抽滤得到滤渣D。将滤渣D在80度烘箱中干燥I小时，得到纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物。法三
(I)将氢氧化钙、氯化铵和水混合，20分钟后过滤得到滤渣A。氢氧化钙、氯化铵和水混合的摩尔比I :3 :6。滤渣A为氯化钙。
(2)将碳氨、滤洛A和水混合,25分钟后用滤纸过滤得到滤洛B。碳氨、滤洛A和水的摩尔比为2: 2:6。滤渣B用水洗涤五次，置于电热鼓风干燥箱中120度下干燥I小时得到纳米碳酸钙。(3)将1 20mol纳米碳酸钙、120mol轻质氧化镁粉末加入到I升、浓度为60mol/L的氯化镁水溶液中，在100度水浴中、搅拌条件下反应30分钟，停止搅拌。降温至60度并保温，陈化4小时，抽滤得到滤渣C，将滤渣C用去离子水洗涤5次，再用45mL异丙醇洗涤5次，然后抽滤得到滤渣D。将滤渣D在100度烘箱中干燥I小时，得到纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物。实施例2混凝土填料 配方I
硅酸盐水泥精制石英砂纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物为27 : 70 : 2。配方2
硅酸盐水泥精制石英砂纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物为27 : 70 : 5。配方3
硅酸盐水泥精制石英砂纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物为27 : 70 : 3。配方4
硅酸盐水泥精制石英砂纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物为27 : 70 : I。配方5
硅酸盐水泥精制石英砂纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物为27 : 70 : 6。按照上述5个配方，制备混凝土填料。由表I可见，在本发明要求保护范围内的混凝土填料例如填料1、2和3，与申请号为201110288095. 8发明专利制备的材料相比，成分简单，价格低廉，具有良好的渗压比。同时填料1、2、3通过组织图，可以看出材料致密，其中填料I的组织图见图I。超出本发明范围的制备的材料例如填料4、5，其渗压比并不理想，使用性能严重降低。如果二氧化硅超出本申请配比范围，或者因数量不够在混凝土中不能起胶凝支架骨料，或者因数量过多影响了水泥的加入量，造成二氧化硅的不吸水、不吸潮、抗收缩、耐酸碱、耐磨、耐老化、抗风化等作用难以发挥。如果硅酸盐水泥超出本申请配比范围，或者因数量不够不能使与硅等化合并渗透到混凝土孔隙中形成结晶体，难以起到致密防水抗渗防收缩抗裂纹作用，或者因数量过多影响了二氧化硅的加入量。表一不同材料的渗压比
权利要求
1.一种混凝土填料材料，其组成如下娃酸盐水泥27重量份精制石英砂70重量份 纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物2-5重量份。
2.根据权利要求I所述混凝土填料材料，其特征在于所述纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物的制备方法如下 (1)将氢氧化钙、氯化铵和水按照摩尔比I:(1-3):(4-6)混合，过滤后得到滤渣A (滤洛A为氯化钙)； (2)将碳氨与所述滤渣A加入到水中，过滤得到滤渣B;将所述滤渣B用水洗涤、干燥后得到纳米碳酸钙；所述碳氨、滤渣A和水的摩尔比为2 :(0. 5-2):(4-6)；· (3)将纳米碳酸钙、轻质氧化镁粉末加入到氯化镁水溶液中，在80-100度、搅拌的条件下反应，在40-60度陈化，过滤得到滤渣C，将滤渣C用水洗涤、有机溶剂洗涤、过滤，得到滤渣D，将滤渣D干燥，得到纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物。
3.根据权利要求2所述混凝土填料材料，其特征在于步骤(2)中所述干燥温度为100-120 度。
4.根据权利要求3所述混凝土填料材料，其特征在于步骤(3)所述氯化镁水溶液中所含氯化镁与加入的轻质氧化镁粉末、纳米碳酸钙的摩尔比为I :(0. 5-2) (0. 5-2)。
5.根据权利要求4所述混凝土填料材料，其特征在于步骤(3)中所述有机溶剂为异丙醇。
6.根据权利要求5所述混凝土填料材料，其特征在于步骤(3)中所述干燥温度为80-100 度。
全文摘要
本发明提供一种混凝土填料材料，属于材料领域。其组成如下硅酸盐水泥 27重量份，精制石英砂70重量份，纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物2-5重量份。纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物的制备方法为制备纳米碳酸钙；将纳米碳酸钙、轻质氧化镁粉末加入到氯化镁水溶液中，在80-100度、搅拌的条件下反应，在40-60度陈化，过滤得到滤渣C，将滤渣C用水洗涤、有机溶剂洗涤、过滤，得到滤渣D，将滤渣D干燥，得到纳米级氧化镁氯化镁碳酸钙混合物。本发明混凝土填料具有良好的使用性能，具有很好的抗压能力，成本低。
文档编号C04B28/04GK102875043SQ20121038923
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者蒋晓龙, 赵浩峰, 王玲, 邱奕婷, 张咏, 林莹莹, 郑泽昌, 张金花, 陆阳平, 刘光宇 申请人:南京信息工程大学