[发明专利]一种水泥混凝土强度促进剂及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201310129259.1 申请日: 2013-04-15
公开(公告)号: CN103253883A 公开(公告)日: 2013-08-21
发明(设计)人: 水中和;陆建鑫;田素芳;王桂明;丁沙;曾潇 申请(专利权)人: 武汉理工大学
主分类号: C04B24/12 分类号: C04B24/12;C04B22/14
代理公司: 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 代理人: 唐万荣
地址: 430070 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 水泥 混凝土 强度 促进剂 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种水泥混凝土强度促进剂及其制备方法。 

背景技术

高早强混凝土是伴随着建筑工程日益提高的施工要求和使用要求而产生发展的。近年来,随着现代建筑物的高层化、大跨化、轻量化、地下化以及使用环境的严酷化,对混凝土的强度和耐久性提出了更高的要求,使得高强度、高性能混凝土迅速发展。在工程建设中,提高工程质量和降低工程造价是普遍存在的一对矛盾,在保证工程质量的前提下,缩短施工工期不仅可以提前开放交通,而且可以降低大量的养护和施工费用。高强混凝土在国外应用较早,目前世界很多地区都已应用高达80MPa的混凝土。我国建设部早在“九五”期间重点推广应用的十项新技术中第四项即为“高强混凝土技术在结构工程中推广应用C50、C60高强混凝土,研制开发C70、C80混凝土”。但到目前为止,由于高强混凝土价格昂贵,其应用受到很大制约,一般来说高早强混凝土指早期强度(三天强度)达到标准强度80%以上的高强混凝土,使用常规地产材料配制高早强混凝土有一定难度,一般需用蒸养来实现早强, 但费用高, 后期强度不好,而用常规养护方法实现早强难度更大。

另一方面,混凝土结构物建设和拆除过程中产生了大量废弃物,我国每年因拆除建筑产生的建筑固体废弃物达3亿吨以上,其中大多数是废弃混凝土。然而,对于这些废旧混凝土的有效处理方法却不多,传统的处理方法主要是运往郊外露天堆放或填埋,这种低层次的利用实际上是一种资源的浪费;生产混凝土需要大量的矿料,矿山资源作为一种不可再生资源,需要加以保护。因此,将废弃混凝土进行再生利用,可以节省天然资源,减少废弃物堆放场地,保护环境,具有良好的社会效益和经济效益。

磷石膏是磷化工企业的工业废渣。我国每年排放量约8000万吨,累计堆积磷石膏已超过5亿吨,每生产1吨磷酸,将生成约5吨磷石膏,目前对磷石膏的利用率尚不足10%,磷石膏中所含氟化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染的主要因素。磷石膏的大量堆存,不仅侵占了土地资源,由于风蚀、雨蚀造成了大气、水系及土壤的污染,长时间存放磷石膏,甚至对周边人民生命构成安全隐患。因此,磷石膏的处理成为亟待解决的难题。

我国高岭土资源以成因类型齐全、储量丰富、质地优良闻名于世。将高岭土进行适当的煅烧处理和粉磨后可以得到偏高岭土,偏高岭土中包含有大量的活性硅、铝,是一种非常有效的强度促进剂,但其吸水量大,易引起混凝土需水量增加,或降低混凝土的工作性,所以,其单独使用难以取得良好的综合效益。

发明内容

本发明提供了一种水泥混凝土强度促进剂及其制备方法,将可消耗建筑废弃物(废弃混凝土)和工业副产品(磷石膏)用来制备混凝土强度促进剂,使固废得到了充分和高附加值的利用,制备得到的水泥混凝土强度促进剂能有效提高水泥混凝土在早期和中后期的强度。

一种水泥混凝土强度促进剂,由水泥浆体脱水相、偏高岭土、磷石膏、及减水剂组成,组分按重量份数计为:水泥浆体脱水相10~60份、偏高岭土15~70份、磷石膏1~50份、及减水剂0.1~5份。

上述方案中,所述水泥浆体脱水相按如下方法制备得到:1)将废弃混凝土进行一定的分离和破碎,除去大块的集料,取水泥浆体;2)将水泥浆体粉磨至粒径小于0.075mm的粉料;3)将所得粉料在500~1000℃的温度下煅烧0.5~6小时,快速冷却至室温(冷却速度为50~120℃/min),得到水泥浆体脱水相;

上述方案中,所述偏高岭土按如下方法制备得到:1)首先将大块的高岭土放入球磨机中进行20~40min的粉磨,得到高岭土粉末;2)将高岭土粉末在550~1000℃的温度下煅烧1~6小时,冷却后,放入球磨机中进行20~30min的粉磨,至比表面积为8000~15000m2/kg,得偏高岭土;

上述方案中,所述磷石膏按如下方法制备得到:1)将原状的磷石膏在干燥箱中烘干至恒重;2)然后放入球磨机中粉磨10~30min,至比表面积为300~800 m2/kg;   

上述方案中,所述减水剂为粉态萘系高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂中的一种,其减水率≥25%。

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