一种混凝土用抗冲磨剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种混凝土用抗冲磨剂，以重量份计，包括：6份～12份的煤矸石粉；8份～14份地开石粉；6份～13份的石膏粉。在本发明中，所述煤矸石粉、地开石粉和石膏粉能够在混凝土内部相互反应，产生微膨胀，使混凝土更密实，提高混凝土的耐磨性能。因此，使用本发明提供的混凝土用抗冲磨剂能够使混凝土具有较好的耐磨性能。在本发明中，所述混凝土用抗冲磨剂优选还包括：90份～170份的煤灰粉；110份～120份的矿渣粉；2份～5份的减水剂。在本发明中，所述煤灰粉、矿渣粉和减水剂相互作用，能够使混凝土具有更好的和易性，提高混凝土的施工性能。
【专利说明】一种混凝土用抗冲磨剂
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土外加剂【技术领域】，尤其涉及一种混凝土用抗冲磨剂。
【背景技术】
[0002] 近年来，世界范围的能源短缺促进了水电站的建设。在水工建筑工程中，处于溢流 坝坝面、疏水隧洞、溢洪道或护坦等部位的混凝土，常要经受高速水流的冲磨或挟砂、石高 速水流的冲磨，易发生磨损、空蚀等破坏现象，目前国内运行的水电站，其大坝泄水混凝土 70 %以上存在不同程度的冲磨破坏问题，影响了水电站的耐久性和使用功能。
[0003] 为解决上述问题，除了科学地对建筑物表面体型特征进行抗磨蚀水力学和水工设 计外，在混凝土中加入高性能的抗冲磨材料尤为必要。如申请号为201210145260. 9的中国 专利公开了一种抗冲耐磨砂衆，包括：39重量份?48重量份的娃酸盐水泥；45重量份?50 重量份的级配硬质细骨料；〇. 05重量份?0. 25重量份的减水剂；0. 05重量份?0. 3重量份 的消泡剂；〇. 05重量份?1. 5重量份的纳米材料。申请号为201210152999. 2的中国专利公 开了一种水工混凝土用抗冲耐磨剂，主要由纳米材料、矿渣、胶乳粉、橡胶粉、减水剂、纤维、 激发剂、消泡剂组成。现有技术提供的这些抗冲磨材料虽然能够在一定程度上提高混凝土 的耐磨性能，但是这些抗冲磨材料提高混凝土的耐磨能力有限，加入这些抗冲磨材料后混 凝土的耐磨性能依然较差。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种混凝土用抗冲磨剂，本发明提供的混凝土 用抗冲磨剂能够使混凝土具有较好的耐磨性能。
[0005] 本发明提供了一种混凝土用抗冲磨剂，以重量份计，包括：
[0006] 6份?12份的煤矸石粉；
[0007] 8份?14份的地开石粉；
[0008] 6份?13份的石膏粉。
[0009] 优选的，包括8份?10份的煤矸石粉。
[0010] 优选的，包括9份?12份的地开石粉。
[0011] 优选的，包括7份?11份的石膏粉。
[0012] 优选的，还包括：
[0013] 90份?170份的煤灰粉；
[0014] 110份?200份的矿渣粉；
[0015] 2份?5份的减水剂。
[0016] 优选的，包括100份?160份的煤灰粉。
[0017] 优选的，包括130份?170份的矿渣粉。
[0018] 优选的，包括3份?4份的减水剂。
[0019] 优选的，所述煤矸石粉的粒度< I. 18mm ;
[0020] 所述地开石粉的粒度< I. 18mm ;
[0021] 所述石膏粉的粒度彡I. 18mm。
[0022] 优选的，所述减水剂的减水率多25% ;
[0023] 所述减水剂的泌水率比< 60 %。
[0024] 本发明提供了一种混凝土用抗冲磨剂，以重量份计，包括：6份?12份的煤矸石 粉；8份?14份地开石粉；6份?13份的石膏粉。在本发明中，所述煤矸石粉、地开石粉 和石膏粉能够在混凝土内部相互反应，产生微膨胀，使混凝土更密实，提高混凝土的耐磨性 能。因此，使用本发明提供的混凝土用抗冲磨剂能够使混凝土具有较好的耐磨性能。
[0025] 实验结果表明，使用本发明提供的混凝土用抗冲磨剂后混凝土的抗冲磨强度比为 140% ?171%〇
【具体实施方式】
[0026] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0027] 本发明提供了一种混凝土用抗冲磨剂，以重量份计，包括：
[0028] 6份?12份的煤矸石粉；
[0029] 8份?14份的地开石粉；
[0030] 6份?13份的石膏粉。
[0031] 在本发明中，所述煤矸石粉、地开石粉和石膏粉能够在混凝土内部相互反应，产生 微膨胀，使混凝土更密实，提高混凝土的耐磨性能。因此，使用本发明提供的混凝土用抗冲 磨剂能够使混凝土具有较好的耐磨性能。
[0032] 本发明提供的混凝土用抗冲磨剂，以重量份计，包括6份?12份的煤矸石粉，优选 为8份?10份，更优选为8. 5份?9份。在本发明中，所述煤轩石粉的粒度优选< I. 18mm， 更优选为〇. 6mm?I. 1mm，最优选为0. 8mm?1mm。在本发明中，所述煤轩石粉的制备方法 优选为：
[0033] 将煤轩石依次进行烘干、磨粉，得到煤轩石粉。
[0034] 在本发明中，所述煤轩石烘干的温度优选为50°C?70°C，更优选为55°C?65°C， 最优选为60°C。在本发明中，所述煤轩石烘干的时间优选为3小时?5小时，更优选为3. 5 小时?4. 5小时，最优选为4小时。本发明对所述煤轩石的来源没有特殊的限制，可由市场 购买获得。
[0035] 在本发明中，以所述煤轩石粉的重量份数为基准，所述混凝土用抗冲磨剂包括8 份?14份的地开石粉，优选为9份?12份，更优选为10份?11. 5份，最优选为11份。在本 发明中，所述地开石粉的粒度优选< I. 18mm，更优选为0. 6mm?I. 1mm，最优选为0. 8mm? 1mm。在本发明中，所述地开石粉的制备方法优选为：
[0036] 将地开石依次进行烘干、磨粉，得到地开石粉。
[0037] 在本发明中，所述地开石烘干的温度优选为50°C?70°C，更优选为55°C?65°C， 最优选为60°C。在本发明中，所述地开石烘干的时间优选为3小时?5小时，更优选为3. 5 小时?4. 5小时，最优选为4小时。本发明对所述地开石的来源没有特殊的限制，可由市场 购买获得。
[0038] 在本发明中，以所述煤轩石粉的重量份数为基准，所述混凝土用抗冲磨剂包括6 份?13份的石膏粉，优选为7份?11份，更优选为8份?10份，最优选为9份。在本发明 中，所述石膏粉的粒度优选< I. 18mm，更优选为0. 6mm?I. 1mm，最优选为0. 8mm?1mm。在 本发明中，所述石膏粉的制备方法优选为：
[0039] 将石膏依次进行烘干、磨粉，得到石膏粉。
[0040] 在本发明中，所述石膏烘干的温度优选为50°C?70°C，更优选为55°C?65°C，最 优选为60°C。在本发明中，所述石膏烘干的时间优选为3小时?5小时，更优选为3. 5小 时?4. 5小时，最优选为4小时。本发明对所述石膏的来源没有特殊的限制，可由市场购买 获得。
[0041] 在本发明中，所述煤矸石粉、地开石粉和石膏粉能够在混凝土内部相互反应，产生 微膨胀，使混凝土更密实，提高混凝土的耐磨性能。因此，使用本发明提供的混凝土用抗冲 磨剂能够使混凝土具有较好的耐磨性能。
[0042] 以所述煤轩石粉的重量份数为基准，本发明提供的混凝土用抗冲磨剂优选还包 括：
[0043] 90份?170份的煤灰粉；
[0044] 110份?200份的矿渣粉；
[0045] 2份?5份的减水剂。
[0046] 在本发明中，所述煤灰粉、矿渣粉和减水剂相互作用，能够使混凝土具有更好的和 易性，提尚混凝土的施工性能。
[0047] 以所述煤轩石粉的重量份数为基准，本发明提供的混凝土用抗冲磨剂优选还包括 90份?170份的煤灰粉，更优选为100份?160份，最优选为110份?140份，最最优选为 130 份。
[0048] 在本发明中，所述煤灰粉优选为一级煤灰粉。在本发明中，所述煤灰粉的粒度优选 < 45微米，更优选为20微米?40微米，最优选为25微米?35微米。在本发明中，所述煤 灰粉的需水量优选< 95 %，更优选为75 %?90 %，最优选为80 %?85 %。在本发明中，所述 煤灰粉的烧失量优选< 5 %，更优选为2 %?4 %，最优选为2. 5 %?3. 5 %。在本发明中，所 述煤灰粉的含水量优选< 1 %，更优选为〇. 5 %?0. 9 %，最优选为0. 6 %?0. 8 %。在本发 明中，所述煤灰粉中三氧化硫质量含量优选< 3 %，更优选为1 %?2 %，最优选为1. 2 %? 1. 6%。在本发明中，所述煤灰粉中游离氧化钙质量含量优选< 4%，更优选为1 %?3%，最 优选为1. 5%?2. 5%。在本发明中，所述煤灰粉的安定性优选满足雷氏夹沸煮后增加距离 < 5mm，更优选为Imm?4mm，最优选为2mm?3mm。本发明对所述煤灰粉的来源没有特殊的 限制，可由市场购买获得。
[0049] 以所述煤轩石粉的重量份数为基准，本发明提供的混凝土用抗冲磨剂优选还包括 110份?200份的矿渣粉，更优选为130份?170份，最优选为140份?160份，最最优选为 150 份。
[0050] 在本发明中，所述矿渣粉的级别优选为S105级。在本发明中，所述矿渣粉的密度 优选彡2. 8g/cm3,更优选为3g/cm3?4g/cm3,最优选为3. 2g/cm3?3. 6g/cm3。在本发明中， 所述矿澄粉的比表面积优选多500m2/kg，更优选为550m2/kg?650m2/kg，最优选为580m 2/ kg?620m2/kg。在本发明中，所述矿澄粉28天活性指数优选彡105%，更优选为110%? 200%，最优选为130%?160%。在本发明中，所述矿渣粉的流动度比优选多95%，更优选 为96%?99%，最优选为97%?98%。
[0051] 在本发明中，所述矿渣粉的含水量优选< 1 %，更优选为0. 3 %?0. 8 %，最优选为 0.4%?0.6%。在本发明中，所述矿渣粉中三氧化硫质量含量优选< 4%，更优选为1 %? 3 %，最优选为1. 5 %?2. 5 %。在本发明中，所述矿渣粉中氯离子质量含量优选< 0. 06 %， 更优选为〇. 02 %?0. 04%，最优选为0. 03 %。在本发明中，所述矿渣粉的烧失量优选 < 3%，更优选为1%?2%，最优选为1. 5%。在本发明中，所述矿渣粉的玻璃体质量含量 优选多85%，更优选为88%?95%，最优选为90%?93%。在本发明中，所述矿渣粉优选 为放射性合格的矿渣粉。本发明对所述矿渣粉的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得。
[0052] 以所述煤轩石粉的重量份数为基准，本发明提供的混凝土用抗冲磨剂优选还包括 2份?5份的减水剂，更优选为3份?4份，最优选为3. 2份?3. 8份，最最优选为3. 5份。
[0053] 在本发明中，所述减水剂优选为粉体减水剂。在本发明中，所述减水剂的减水率优 选多25 %，更优选为30 %?50 %，最优选为35 %?45 %。在本发明中，所述减水剂的泌水 率比优选< 60 %，更优选为30 %?50 %，最优选为35 %?45 %。在本发明中，所述减水剂 的含气量优选< 6%，更优选为3%?5%，最优选为3. 5%?4. 5%。
[0054] 在本发明中，所述减水剂的凝结时间差优选为-90分钟?120分钟，更优选为-80 分钟?100分钟，最优选为-60分钟?80分钟。在本发明中，所述减水剂1小时；t丹落度损 失优选< 80mm，更优选为50mm?70mm，最优选为55mm?65mm。在本发明中，所述减水剂 的7天抗压强度比优选多150%，更优选为160%?200%，最优选为170%?180%。在本 发明中，所述减水剂的28天抗压强度比优选多140 %，更优选为150 %?180 %，最优选为 160%?170%。在本发明中，所述减水剂的收缩率比优选< 110%，更优选为80%?100%， 最优选为85 %?95 %。本发明对所述减水剂的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得。
[0055] 本发明提供的混凝土用抗冲磨剂的制备方法优选为：
[0056] 将煤矸石粉、地开石粉和石膏粉混合，得到混凝土用抗冲磨剂。
[0057] 在本发明中，所述煤矸石粉、地开石粉和石膏粉的种类、重量份数和来源与上述技 术方案所述煤矸石粉、地开石粉和石膏粉的种类、重量份数和来源一致，在此不再赘述。
[0058] 本发明提供的混凝土用抗冲磨剂的制备方法更优选为：
[0059] 将煤矸石粉、地开石粉、石膏粉、煤灰粉、矿渣粉和减水剂混合，得到混凝土用抗冲 磨剂。
[0060] 在本发明中，所述煤灰粉、矿渣粉和减水剂的种类、重量份数和来源与上述技术方 案所述煤灰粉、矿渣粉和减水剂的种类、重量份数和来源一致，在此不再赘述。
[0061] 将本发明提供的混凝土用抗冲磨剂按照GB 8076-2008《混凝土外加剂》的标准进 行减水率检测和凝结时间差检测，检测结果为，使用本发明提供的混凝土用抗冲磨剂后混 凝土的减水率为6%?8%，混凝土的初凝时间为121分钟?151分钟，混凝土的终凝时间 为117分钟?134分钟。
[0062] 将本发明提供的混凝土用抗冲磨剂和混凝土进行混合，所述混凝土用抗冲磨剂和 混凝土的质量比为4:100。将加入混凝土用抗冲磨剂的混凝土按照DL/T 5150-2001《水工 混凝土试验规程》的标准进行抗冲磨试验（水下钢球法），测试使用本发明提供的混凝土用 抗冲磨剂后混凝土的抗冲磨强度比，检测结果为，使用本发明提供的混凝土用抗冲磨剂后 混凝土的抗冲磨强度比为140 %?171%。
[0063] 将本发明提供的混凝土用抗冲磨剂按照GB 23439-2009《混凝土膨胀剂》的标准进 行胶砂限制膨胀率检测，检测结果为，本发明提供的混凝土用抗冲磨剂在水中7天的胶砂 限制膨胀率为〇. 026%?0. 03%，空气中21天的胶砂限制膨胀率为-0. 011 %?-0. 008%。
[0064] 将本发明提供的混凝土用抗冲磨剂按照GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性 能试验方法标准》标准，测试其坍落度，测试结果为，本发明提供的混凝土用抗冲磨剂的坍 落度为205_?230mm。
[0065] 本发明提供了一种混凝土用抗冲磨剂，以重量份计，包括：6份?12份的煤矸石 粉；8份?14份地开石粉；6份?13份的石膏粉。在本发明中，所述煤矸石粉、地开石粉 和石膏粉能够在混凝土内部相互反应，产生微膨胀，使混凝土更密实，提高混凝土的耐磨性 能。因此，使用本发明提供的混凝土用抗冲磨剂能够使混凝土具有较好的耐磨性能。
[0066] 本发明以下实施例所用到的煤灰粉为国电青山热电有限公司提供的一级煤灰粉， 所述煤灰粉中通过45微米方孔筛筛余< 12%，需水量比< 95%，烧失量< 5%，含水量 < 1%，三氧化硫质量含量< 3%，游离氧化钙质量含量< 4%，安定性满足雷氏夹沸煮后 增加距离< 5mm ;矿渣粉为武汉钢铁（集团）公司提供的S105级矿渣粉，所述矿渣粉的密 度彡2. 8g/cm3,比表面积彡500m2/kg，28天活性指数彡105 %，流动度比彡95 %，含水量 < 1%，三氧化硫质量含量< 4%，氯离子质量含量< 0. 06%，烧失量< 3%，玻璃体质量 含量多85%，放射性合格；减水剂为山东万山集团有限公司提供的，所述减水剂的减水率 彡25%，泌水率比彡60%，含气量彡6%，凝结时间差为-90min?120min，l小时坍落度 损失彡80_，7天抗压强度比彡150%，28天抗压强度比彡140%，收缩率比彡110% ;煤 矸石粉为丰城市洛市镇红星煤矸石加工厂提供的，所述煤矸石粉中通过I. 18_筛的筛余 < 0. 4% ;地开石粉为庐江县华建特种建材厂提供的，所述地开石粉中通过I. 18_筛的筛 余< 0. 4% ;石膏粉为湖南双雄矿业有限责任公司提供的，所述石膏粉中通过I. 18_筛的 筛余彡0.4%。
[0067] 实施例1
[0068] 将45公斤的粉煤灰、55公斤的矿渣粉、1公斤的减水剂、3公斤的煤矸石粉、4公斤 的地开石粉和3公斤的石膏粉混合，得到混凝土用抗冲磨剂。
[0069] 将本发明实施例1得到的混凝土用抗冲磨剂按照上述技术方案所述方法，测试其 减水率、坍落度、凝结时间差、抗冲磨强度比和胶砂限制膨胀率，测试结果如表1所示，表1 为本发明实施例提供的混凝土用抗冲磨剂的性能测试结果。
[0070] 实施例2
[0071] 将50公斤的粉煤灰、65公斤的矿渣粉、1. 5公斤的减水剂、4公斤的煤矸石粉、4. 5 公斤的地开石粉和3. 5公斤的石膏粉混合，得到混凝土用抗冲磨剂。
[0072] 将本发明实施例2得到的混凝土用抗冲磨剂按照上述技术方案所述方法，测试其 减水率、坍落度、凝结时间差、抗冲磨强度比和胶砂限制膨胀率，测试结果如表1所示。
[0073] 实施例3
[0074] 将60公斤的粉煤灰、80公斤的矿渣粉、1. 9公斤的减水剂、4. 5公斤的煤矸石粉、 5. 75公斤的地开石粉和5公斤的石膏粉混合，得到混凝土用抗冲磨剂。
[0075] 将本发明实施例3得到的混凝土用抗冲磨剂按照上述技术方案所述方法，测试其 减水率、坍落度、凝结时间差、抗冲磨强度比和胶砂限制膨胀率，测试结果如表1所示。
[0076] 实施例4
[0077] 将3. 5公斤的煤矸石粉、5. 25公斤的地开石粉和5. 5公斤的石膏粉混合，得到混凝 土用抗冲磨剂。
[0078] 将本发明实施例4得到的混凝土用抗冲磨剂按照上述技术方案所述方法，测试其 减水率、坍落度、凝结时间差、抗冲磨强度比和胶砂限制膨胀率，测试结果如表1所示。
[0079] 实施例5
[0080] 将65公斤的粉煤灰、75公斤的矿渣粉、1. 75公斤的减水剂、4. 25公斤的煤矸石粉、 5. 5公斤的地开石粉和4. 5公斤的石膏粉混合，得到混凝土用抗冲磨剂。
[0081] 将本发明实施例5得到的混凝土用抗冲磨剂按照上述技术方案所述方法，测试其 减水率、坍落度、凝结时间差、抗冲磨强度比和胶砂限制膨胀率，测试结果如表1所示。
[0082] 实施例6
[0083] 将55公斤的粉煤灰、70公斤的矿渣粉、1. 5公斤的减水剂、4. 5公斤的煤矸石粉、5 公斤的地开石粉和4公斤的石膏粉混合，得到混凝土用抗冲磨剂。
[0084] 将本发明实施例6得到的混凝土用抗冲磨剂按照上述技术方案所述方法，测试其 减水率、坍落度、凝结时间差、抗冲磨强度比和胶砂限制膨胀率，测试结果如表1所示。
[0085] 表1本发明实施例提供的混凝土用抗冲磨剂的性能检测结果
【权利要求】
1. 一种混凝土用抗冲磨剂，以重量份计，包括： 6份?12份的煤矸石粉； 8份?14份的地开石粉； 6份?13份的石膏粉。
2. 根据权利要求1所述的混凝土用抗冲磨剂，其特征在于，包括8份?10份的煤矸石 粉。
3. 根据权利要求1所述的混凝土用抗冲磨剂，其特征在于，包括9份?12份的地开石 粉。
4. 根据权利要求1所述的混凝土用抗冲磨剂，其特征在于，包括7份?11份的石膏粉。
5. 根据权利要求1所述的混凝土用抗冲磨剂，其特征在于，还包括： 90份?170份的煤灰粉； 110份?200份的矿渣粉； 2份?5份的减水剂。
6. 根据权利要求5所述的混凝土用抗冲磨剂，其特征在于，包括100份?160份的煤灰 粉。
7. 根据权利要求5所述的混凝土用抗冲磨剂，其特征在于，包括130份?170份的矿渣 粉。
8. 根据权利要求5所述的混凝土用抗冲磨剂，其特征在于，包括3份?4份的减水剂。
9. 根据权利要求1所述的混凝土用抗冲磨剂，其特征在于，所述煤矸石粉的粒度 <1. 18mm ； 所述地开石粉的粒度< 1. 18mm ; 所述石膏粉的粒度彡1. 18mm〇
10. 根据权利要求5所述的混凝土用抗冲磨剂，其特征在于，所述减水剂的减水率 ^ 25% ； 所述减水剂的泌水率比< 60 %。
【文档编号】C04B22/14GK104446082SQ201410758354
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】吴翠娥, 张凡 申请人:武汉三源特种建材有限责任公司