一種超低熱復合膠凝材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超低熱復合膠凝材料及其制備方法，屬于無機膠凝材料技術領 域。
【背景技術】
[0002] 隨著我國對水利、交通等基礎設施投入的不斷增加，大體積混凝土的應用也越來 越廣泛，如大壩、水閘、栗站、地涵等水工建筑物。水工混凝土除具備普通混凝土的一些特點 外，由于應用環(huán)境的不同還兼具其他特點。在整個壩體結構中，構成其主體混凝土的部分為 內部和基礎混凝土，約占壩體總量的75%左右。在實際工程應用中，設計壩體內部混凝土的 抗壓強度和抗?jié)B性能的要求一般不高，多為R9。=1〇-1510^和32-34。但對混凝土水化熱溫 升和裂縫控制具有嚴格要求，目前開裂現象普遍存在于眾多工程中。
[0003] 水工混凝土裂縫的出現會造成承載能力的下降、耐久性的和防水性能的削弱，嚴 重時甚至造成大壩使用壽命縮短?；炷亮芽p產生的因素主要有三種：塑性收縮、沉降收縮 和溫度變化。第一種因素可以通過調整混凝土的配比、施工養(yǎng)護條件得到控制；第二種因素 可以通過改變結構地基的穩(wěn)定性來預防；第三種因素可以以采用低水化熱的膠凝材料、提 高混凝土的抗拉極限強度等手段來規(guī)避。
[0004] 為了避免水工混凝土在澆筑過程中，由于膠凝材料參與水化反應出現熱量聚集、 混凝土內部溫升過快的現象，造成溫升裂縫的形成，通常情況下以中低熱水泥作水工混凝 土用膠凝材料。相較于普通水泥而言，低熱水泥的使用在一定程度減少大壩混凝土水化溫 升帶來裂縫的風險，與此同時還需要采取很多配套的技術手段進一步控制混凝土內部溫度 變化過大的情形出現，溫控難度大，造成施工成本增高。
[0005] 本發(fā)明擬采用一步到位的溫控理念，設計超低熱復合膠凝材料，旨在水工混凝土 使用該膠凝材料在前期凝結固化過程中，放出極低的水化熱，從而減少溫控手段的實施，極 大的降低施工成本，同時消除溫升裂縫的生成。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明針對低熱水泥水化熱相對過高的特點，以及諸多低熱膠凝材料發(fā)明專利中 不可實際實施的局面，提出超低熱復合膠凝材料的制備方案。利用復合膠凝材料水化熱超 低的特性，消除水工混凝土溫升裂縫形成的風險。
[0007] 本發(fā)明原料重量份配比： 硅酸鹽熟料〇~30 磷渣50~80 石灰石0~20粉煤灰0~20 硫鋁酸鹽熟料〇~2燒明礬石0~4石膏0~10。
[0008] 各原料的比表面積控制在以下范圍：硅酸鹽熟料300~400m2/kg，磷渣300~450 m2/kg，石灰石 500~700m2/kg，粉煤灰 300~450m2/kg，硫錯酸鹽熟料 300~400m2/kg，燒明研^ 石 350~400m2/kg，脫硫石膏 400~500m2/kg。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：第一，可以極大減少復合膠凝材料中熟料的使用量，從而間接 降低co2的排放量；第二，大規(guī)模的利用工業(yè)廢渣，降低磷渣堆積對土地資源環(huán)境的污染； 第三，可用于實際大規(guī)模生產，工藝流程簡單，實際操作性強；第四，可以依據不同的施工環(huán) 境，選取最優(yōu)水化熱的復合膠凝材料，消除水工混凝土溫升裂縫的形成。不同配比的水化熱 可調可控，3天水化熱在58~132kJ/kg間，7天水化熱在98~172kJ/kg間。60d抗壓強度高 于32. 5Mpa，180d抗壓強度高于50Mpa。
【具體實施方式】
[0010] 本發(fā)明提供超低熱復合膠林材料的制備方法如下： 原材料的配比：硅酸鹽熟料0~30 磷渣50~80 石灰石0~20 粉煤灰0~20 硫鋁酸鹽熟料0~2燒明礬石0~4石膏0~10。
[0011] 2、原材料粉磨：第一種：各組分單獨粉磨至合適細度；第二種：各組分搭配混合粉 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， 通過調整粉磨時間控制各組分的比表面積和細度。
[0012] 3、復合膠凝材料的制備：按照設計比例通過混樣機將各組分混合均勻。
[0013] 實施例1 : 用Φ2. 2*llm水泥磨分別單獨粉磨通用硅酸鹽熟料、磷渣、石灰石、粉煤灰、燒明礬石、 硫鋁酸鹽熟料、脫硫石膏，通過控制水泥磨的粉磨時間，獲得通用硅酸鹽熟料比表面積為 354m2/kg，磷渣比表面積為390m2/kg，石灰石比表面積為597m2/kg，粉煤灰比表面積為 412m2/kg，燒明礬石比表面積為396m2/kg;然后按照表1中配比在混樣機下混合均勻，測 試復合膠凝材料的各項性能表2。
[0014] 表1復合膠凝材料配比（1)
表2復合膠凝材料的性能（1)
實施例2 : 用Φ2. 2*11水泥磨分別單獨粉磨通用硅酸鹽熟料、磷渣、石灰石、粉煤灰、燒明礬石、 硫鋁酸鹽熟料、脫硫石膏，通過控制水泥磨的粉磨時間，獲得通用硅酸鹽熟料比表面積為 354m2/kg，磷渣比表面積為390m2/kg，石灰石比表面積為597m2/kg，粉煤灰比表面積為 412m2/kg，硫錯酸鹽熟料比表面積為369m2/kg，脫硫石膏比表面積為432m2/kg;然后按照 表3中配比在混樣機下混合均勻，測試復合膠凝材料的各項性能表4。
[0015] 表3復合膠凝材料配比（2)
表4復合膠凝材料的性能（2)
【主權項】
1. 一種超低熱復合膠凝材料，其特征在于其原料重量份配比： 硅酸鹽熟料〇~30 磷渣50~80 石灰石0~20粉煤灰0~20 硫鋁酸鹽熟料〇~2燒明礬石0~4石膏0~10。2. 根據權利要求1所述的一種超低熱復合膠凝材料，其特征在于各原料的比表面積控 制在以下范圍：娃酸鹽熟料300~400m2/kg，磷渣300~450m2/kg，石灰石500~700m2/kg， 粉煤灰300~450m2/kg，硫錯酸鹽熟料300~400m2/kg，燒明研^5 350-400m2/kg，脫硫石膏 400-500m2/kg〇
【專利摘要】一種超低熱復合膠凝材料，其原料重量份配比：硅酸鹽熟料0~30；磷渣50~80；石灰石0~20；粉煤灰0~20；硫鋁酸鹽熟料0~2；燒明礬石0~4；石膏0~10。優(yōu)點是：復合膠凝材料3天水化熱58~132kJ/kg，7天水化熱98~172kJ/kg，60天抗壓強度高于32.5MPa，180天抗壓強度超過50MPa。由于其低水化熱和后期強度高的特性，特別適用于施工周期長的水工大壩混凝土中，能極大降低溫升裂縫的生成。
【IPC分類】C04B28/14
【公開號】CN105314953
【申請?zhí)枴緾N201510255216
【發(fā)明人】夏楓, 鄒興芳, 陸小黑, 郭成洲, 張德華, 劉生超, 段瓊
【申請人】葛洲壩集團水泥有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年5月19日