[发明专利]一种超高程泵送海工混凝土及其制备方法

摘要

本发明公开了一种超高程泵送海工混凝土，由水泥、粉煤灰、矿粉、碎石、河砂、水化温升调控材料、侵蚀性离子传输抑制剂、状态改性材料、超分散减水减缩保塑外加剂和水按比例配制而成。本发明利用水化温升调控材料，可有效避免高强混凝土水胶比低、水化不充分、后期干燥收缩引起的开裂；水化温升抑制组分可以降低混凝土的绝热温升，减少温度应力产生的开裂；采用侵蚀性离子传输抑制剂可优化混凝土的孔隙结构，抑制Mg²⁺、Cl^‑等离子的传输路径，更好地服役于海洋盐雾环境；状态改性材料具有特有的滚珠效应和保水特性，避免超高程泵送过程出现的离析、堵管现象。本发明所述混凝土适用于超高程泵送海洋建筑，具有重要的工程应用价值。

主权项

1.一种超高程泵送海工混凝土，各组分及用量为：水泥180～350kg/m3、粉煤灰60～120kg/m3、矿粉50～100kg/m3、碎石1000～1100kg/m3、河砂720～850kg/m3、水化温升调控材料20～30kg/m3、侵蚀性离子传输抑制剂10～20kg/m3、状态改性材料40～50kg/m3、超分散减水减缩保塑外加剂9～10kg/m3、水120～160kg/m3；所述水化温升调控材料的制备方法包括以下步骤：1)将木薯磨碎，将磨碎后的产物置于清水中，静置沉淀，再将所得沉淀物置于质量浓度为8～10％的硫酸镁溶液中，静置1～2h，过滤得淀粉；2)将步骤1)所得淀粉溶于水中搅拌均匀，形成淀粉浆液，调节pH值至6.0‑6.5，然后置于55～80℃的水浴锅中在搅拌条件下水浴反应2～3小时，直至淀粉浆液完全糊化，自然冷却，得到淀粉胶体；3)将步骤2)所得淀粉胶体置于真空干燥箱中以5～7℃/分钟的速率加热到140～150℃，保温15～20分钟，自然冷却后得到水化温升调控材料组分A；4)以菱镁矿、铝矾土、石灰石和石膏粉为原料，混合粉磨均匀后在1000～1200℃的高温熔炉中煅烧100～200s，经自然冷却后粉磨至60μm方孔筛余≤5％，制得水化温升调控材料组分B；其中各原料所占质量百分比为：菱镁矿20～25％、铝矾土15～20％、石灰石30～40％、石膏粉15～35％，并控制Al2O3/SO3的摩尔比为0.4～0.5:1，CaO/MgO的摩尔比为0.18～0.24:1，碱度系数Cm为3～4；5)采用聚丙烯酸钠吸水性树脂SAP作为水化温升调控材料组分C；6)将步骤3)制得的水化温升调控材料组分A、步骤4)制得的水化温升调控材料组分B与步骤5)选取的水化温升调控材料组分C按照1:(2.4～3):(0.6～1)的质量比进行混合，再经粉磨、干燥，制得所述的水化温升调控材料；所述侵蚀性离子传输抑制剂为3,4,9,10‑苝四甲酸酐；所述状态改性材料的制备方法包括以下步骤：1)选用超细粉煤灰微珠，其主要成分控制指标包括：SiO235～50wt％，Al2O3 20～35wt％，CaO 5～10wt％，Fe2O3 2～6wt％，SO3＜0.48wt％，烧失量＜3.3％，细度1.5～2.4um，需水量比为84～86％；2)将超细粉煤灰微珠置于带有加热装置的气流式混合机，并加热至110～120℃，接着以喷雾式方式加入占超细粉煤灰微珠质量0.5％～1％的甲基丙烯酰氧基硅烷，对超细粉煤灰微珠进行表面改性处理，得改性超细粉煤灰微珠；3)选取超细二氧化硅微粉，其性能参数为：比表面积≥20000m2/kg，SiO2含量≥95％，28d活性指数≥120％，烧失量≤5％；4)将步骤2)所得改性超细粉煤灰微珠与步骤3)所述超细二氧化硅微粉按质量比7:3～4:1在气流式混合机中加热至320～340℃后，混合均匀，最后经冷却、干燥制得所述的状态改性材料。