一種海工混凝土用膠凝材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種膠凝材料，具體涉及一種海工混凝土用膠凝材料。
【背景技術】
[0002] 我國是海洋大國，海域遼闊，海岸線綿延約1.8萬公里。隨著我國現代化基礎建設 的發展以及海洋資源開發戰略的制定實施，各地跨海大橋、跨海隧道、離岸深水港等工程建 設項目日益增多。
[0003] 對于海水環境下的混凝土結構，氯離子和海水中的其他成分在濃度梯度作用下以 擴散方式逐漸浸入到混凝土中，與其中的膠凝材料發生反應，造成混凝土的侵蝕，結構過早 破壞的現象非常嚴重。
【發明內容】
[0004] 本發明針對現有技術的不足，提供了一種具有抗滲、抗海水侵蝕、早強、低水化熱 性能的海工混凝土用膠凝材料。
[0005] 為實現本發明目的，采用如下技術方案： 一種海工混凝土用膠凝材料，是由以下重量百分比的原料組成的：硅酸鹽水泥熟料粉 10%-20%、鋁酸鹽水泥熟料粉5%-13%、脫硫石膏5%-10%、磷渣粉5%-25%、礦渣粉10%-25%、 粉煤灰1〇%_25%、石英砂尾礦粉5%-15%、亞硝酸鈣1%-4%、硫鋁酸鈣0. 9%-4. 98%、海藻酸鈉 1%-5%、水化促進劑 0· 02%-0· 1% ; 所述的，水化促進劑為四羥基乙基乙二胺和二乙二醇丁醚中的一種或兩種。
[0006] 所述的，硅酸鹽水泥熟料粉的比表面積為340m2/kg-390m2/kg，3d強度彡30MPa， 28d 強度彡 52. 5MPa。
[0007] 所述的，鋁酸鹽水泥熟料粉的比表面積為340m2/kg-390m2/kg，Al 2O3含量大于40%。
[0008] 所述的，磷渣粉比表面積彡400m2/kg，質量系數K彡1. 1，五氧化二磷含量< 3%。
[0009] 所述的，礦渣粉比表面積彡400m2/kg，活性指數N彡95%，燒失量< 3%。
[0010] 所述的，石膏粉為烘干后的脫硫石膏粉，其中SO3^量大于40%，游離水小于2%。
[0011] 所述的，粉煤灰為磨細的粉煤灰，比表面積多500m2/kg，燒失量< 7%，28d抗壓活性 指數彡70%。
[0012] 所述的，石英砂尾礦粉由浮法玻璃用石英砂粉生產加工過程中產生的尾礦粉經磨 制后得到，細度為800-900目，SiO2^量大于90%。
[0013] 本發明的鋁酸鹽水泥熟料中含有較高的C3A相，可與氯離子反應生成Friedel鹽 (水化氯鋁酸鈣，C3A · CaCl2 · IOH2O)對氯離子起到固化作用。礦渣粉滿足GB/T18046-2008 《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》中S95級礦粉要求；石英砂尾礦粉因為其顆粒較 小，可與填充于其它材料的間隙，緊密堆積，提高膠凝材料密實性，另外還可以與膠凝材料 水化產物發生反應，生成水化硅酸鹽，堵塞毛細管通道，進而減小海水中含有的氯離子等破 壞性物質的滲透性。亞硝酸鈣中含有的亞硝酸根離子可以與亞鐵離子相互作用生成具有保 護作用的鈍化膜，鈍化膜可封閉Cl深入的銹蝕作用，減緩海工混凝土中鋼筋銹蝕。硫鋁酸 鈣在有水分存在的條件下，可與水泥水化產物反應生成鈣礬石，固相體積增大，使水泥更加 致密，抗滲性增加。海藻酸鈉可提高膠凝材料黏聚性，使其可以在水下澆注而不發生集料與 膠凝材料在水作用下分離。水化促進劑可促進膠凝材料體系的水化，提高早期強度。
[0014] 本發明的有益效果：本發明的多種原料，通過合理粒徑匹配，產生交互疊加效應， 并相互補充，相互增強，在不同階段對海工混凝土的性能作出最有效的改善，同時在海工混 凝土中形成良好的微級配，在水化過程中相互填充，使得海工混凝土孔隙率降低，密實度大 幅度提尚，從而提尚海工混凝土抵抗有害介質滲透的能力，具有很好的抗滲、抗海水侵蝕、 早強、低水化熱等性能，改善海工混凝土的綜合性能，減緩銹蝕，進而提高海工混凝土的使 用壽命。
【具體實施方式】
[0015] 以下結合實施例子具體說明本發明。
[0016] 實施例1 一種海工混凝土用膠凝材料，是由以下重量百分比的原料組成的：硅酸鹽水泥熟料粉 10%、鋁酸鹽水泥熟料粉13%、脫硫石膏5%、磷渣粉25%、礦渣粉25%、粉煤灰10%、石英砂尾礦 粉5%、亞硝酸鈣1%、硫鋁酸鈣4. 98%、海藻酸鈉1%、四羥基乙基乙二胺0. 02% ; 所述的，硅酸鹽水泥熟料粉的比表面積為340m2/kg-390m2/kg，3d強度多30MPa，28d強 度彡 52. 5MPa。
[0017] 所述的，鋁酸鹽水泥熟料粉的比表面積為340m2/kg-390m2/kg，Al 2O3含量大于40%。
[0018] 所述的，磷渣粉比表面積彡400m2/kg，質量系數K彡1. 1，五氧化二磷含量< 3%。
[0019] 所述的，礦渣粉比表面積彡400m2/kg，活性指數N彡95%，燒失量< 3%。
[0020] 所述的，石膏粉為烘干后的脫硫石膏粉，其中SO3^量大于40%，游離水小于2%。
[0021] 所述的，粉煤灰為磨細的粉煤灰，比表面積多500m2/kg，燒失量彡7%，28d抗壓活性 指數彡70%。
[0022] 所述的，石英砂尾礦粉由浮法玻璃用石英砂粉生產加工過程中產生的尾礦粉經磨 制后得到，細度為800-900目，SiO2^量大于90%。
[0023] 實施例2 一種海工混凝土用膠凝材料，是由以下重量百分比的原料組成的：硅酸鹽水泥熟料粉 14%、鋁酸鹽水泥熟料粉10%、脫硫石膏7%、磷渣粉18%、礦渣粉20%、粉煤灰15%、石英砂尾礦 粉8%、亞硝酸鈣2%、硫鋁酸鈣3%、海藻酸鈉2. 96%、二乙二醇丁醚0. 04% ; 其余同實施例1。
[0024] 實施例3 一種海工混凝土用膠凝材料，是由以下重量百分比的原料組成的：硅酸鹽水泥熟料粉 18%、鋁酸鹽水泥熟料粉8%、脫硫石膏7%、磷渣粉11%、礦渣粉15%、粉煤灰20%、石英砂尾礦粉 12%、亞硝酸鈣3%、硫鋁酸鈣2%、海藻酸鈉3. 92%、水化促進劑0. 08% ; 所述的，水化促進劑為四羥基乙基乙二胺和二乙二醇丁醚的混合物，兩者的重量比為 1:1〇
[0025] 其余同實施例1。
[0026] 實施例4 一種海工混凝土用膠凝材料，是由以下重量百分比的原料組成的：硅酸鹽水泥熟料粉 20%、鋁酸鹽水泥熟料粉5%、脫硫石膏10%、磷渣粉5%、礦渣粉10%、粉煤灰25%、石英砂尾礦粉 15%、亞硝酸鈣4%、硫鋁酸鈣0. 9%、海藻酸鈉5%、水化促進劑0. 1% ; 所述的，水化促進劑為四羥基乙基乙二胺和二乙二醇丁醚的混合物，兩者的重量比為 1 ： 1. 5: 〇
[0027] 其余同實施例1。
[0028] 性能測試 采用實施例1-4制得的海工混凝土用膠凝材料，按照GB/T31289-2014《海工硅酸鹽水 泥》規定的測試方法，性能測試結果見下表1。
[0029] 表1性能測試結果
盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運 用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實 現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于 特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1. 一種海工混凝土用膠凝材料，其特征在于，是由以下重量百分比的原料組成的：硅 酸鹽水泥熟料粉10%-20%、鋁酸鹽水泥熟料粉5%-13%、脫硫石膏5%-10%、磷渣粉5%-25%、 礦渣粉1〇%_25%、粉煤灰10%-25%、石英砂尾礦粉5%-15%、亞硝酸鈣1%-4%、硫鋁酸鈣 0? 9%-4. 98%、海藻酸鈉 1%-5%、水化促進劑 0? 02%-0. 1% ; 所述水化促進劑為四羥基乙基乙二胺和二乙二醇丁醚中的一種或兩種。2. 根據權利要求1所述的海工混凝土用膠凝材料，其特征在于，所述硅酸鹽水泥熟料 粉的比表面積為340m2/kg-390m 2/kg，3d強度彡30MPa，28d強度彡52. 5MPa。3. 根據權利要求1所述的海工混凝土用膠凝材料，其特征在于，所述鋁酸鹽水泥熟料 粉的比表面積為340m2/kg-390m 2/kg，Al2O3含量大于40%。4. 根據權利要求1所述的海工混凝土用膠凝材料，其特征在于，所述磷渣粉比表面積 彡400m2/kg，質量系數K彡1. 1，五氧化二磷含量彡3%。5. 根據權利要求1所述的海工混凝土用膠凝材料，其特征在于，所述礦渣粉比表面積 彡400m2/kg，活性指數N彡95%，燒失量彡3%。6. 根據權利要求1所述的海工混凝土用膠凝材料，其特征在于，所述石膏粉為烘干后 的脫硫石膏粉，其中SO3^量大于40%，游離水小于2%。7. 根據權利要求1所述的海工混凝土用膠凝材料，其特征在于，所述粉煤灰為磨細的 粉煤灰，比表面積多500m2/kg，燒失量< 7%，28d抗壓活性指數彡70%。8. 根據權利要求1所述的海工混凝土用膠凝材料，其特征在于，所述石英砂尾礦粉由 浮法玻璃用石英砂粉生產加工過程中產生的尾礦粉經磨制后得到，細度為800-900目，SiO 2 含量大于90%。
【專利摘要】本發明公開了一種海工混凝土用膠凝材料，是由以下重量百分比的原料組成的：硅酸鹽水泥熟料粉、鋁酸鹽水泥熟料粉、脫硫石膏、磷渣粉、礦渣粉、粉煤灰、石英砂尾礦粉、亞硝酸鈣、硫鋁酸鈣、海藻酸鈉和水化促進劑。本發明的多種原料，通過合理粒徑匹配，產生交互疊加效應，并相互補充，相互增強，在不同階段對海工混凝土的性能作出最有效的改善，同時在海工混凝土中形成良好的微級配，在水化過程中相互填充，使得海工混凝土孔隙率降低，密實度大幅度提高，從而提高海工混凝土抵抗有害介質滲透的能力，具有很好的抗滲、抗海水侵蝕、早強、低水化熱等性能，改善海工混凝土的綜合性能，減緩銹蝕，進而提高海工混凝土的使用壽命。
【IPC分類】C04B18/12, C04B22/14, C04B28/14, C04B22/08, C04B24/32
【公開號】CN105000856
【申請號】CN201510430837
【發明人】馮恩娟, 趙洪義, 張輝, 宋南京, 劉秀敏
【申請人】山東宏藝科技股份有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月21日