一種高強耐磨混凝土及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種高強耐磨混凝土及其制備方法。本發明專利技術中，通過充分利用不同大小顆粒原料混合物的搭配填充和化學活性作用，配合鋼纖維抗拉強度高的優點，形成了高強耐磨混凝土。本發明專利技術混凝土具有抗壓強度和抗折強度高、磨損率低的特性，且具有強度發展快、養護時間短、產品穩定性高等優點，并具有廣闊的應用前景。同時，本發明專利技術方法中，通過以本發明專利技術原料為混凝土組分配方，并通過進一步的靜養以及養護以制備本發明專利技術高強耐磨混凝土，具有制備方法簡單，所制得的混凝土強度高且耐磨性好等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于混凝土材料
，具體涉及一種高強耐磨混凝土及其制備方法。
技術介紹
混凝土是由水泥、骨料和水(必要時摻入適量外加劑和礦物摻合料)等按一定配合比，經攪拌、成型、養護等工藝硬化而成的工程材料，是目前應用量最大、應用范圍最廣的土木工程材料之一，是公路、鐵路、橋梁、大壩、機場道面、地下結構物和房屋建筑等工程建設的必備材料，混凝土工業的發展為國家基礎設施建設作出了巨大貢獻。據統計，2014年我國商品混凝土產量達到15.5億m3，居世界首位，混凝土是現階段乃至未來較長一段時間內我國主導的工程結構材料。隨著科學技術的不斷發展，許多超大、超長、超高的建筑物不斷涌現，如大跨度橋梁、摩天大樓等建筑物，普通混凝土由于其性能的局限性已不能滿足以上工程需要。混凝土結構設施的大型化和功能化、結構物工作環境的復雜化和多樣化均對混凝土的性能提出了更高要求。普通混凝土存在的脆性大、耐磨性能差的問題，是國內外材料界研究人員長期關注的重要問題之一，相關研究工作仍需加強。有鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
本專利技術的第一目的在于提供一種高強耐磨混凝土，本專利技術中，通過充分利用不同大小顆粒原料混合物的搭配填充和化學活性作用，配合鋼纖維抗拉強度高的優點，形成了高強耐磨混凝土，并解決現有技術中混凝土脆性大且耐磨性差等技術問題。本專利技術混凝土具有抗壓強度和抗折強度高、磨損率低的特性，且具有強度發展快、養護時間短、產品穩定性高等優點，并具有廣闊的應用前景。本專利技術的第二個目的在于提供所述高強耐磨混凝土的制備方法，本專利技術方法中，通過以本專利技術原料為混凝土組分配方，并通過進一步的靜養以及養護以制備本專利技術高強耐磨混凝土，具有制備方法簡單，所制得的混凝土強度高且耐磨性好等優點。本專利技術的目的通過以下技術方案實現的：本專利技術提供了一種高強耐磨混凝土，按照重量份數計，所述混凝土主要由以下原料配制而成：水泥80～120份，例如可以為，但不限于90、100或者110份等；石英砂50～80份，例如可以為，但不限于55、60、70或者75份等；鎳渣40～70份，例如可以為，但不限于45、50、60或者65份等；石英粉3～15份，例如可以為，但不限于5、10或者12份等；硅灰10～40份，例如可以為，但不限于15、20、25、30或者35份等；納米硅粉2～8份，例如可以為，但不限于3、5或者7份等；鋼纖維18～22份；外加劑1～2份以及水20.0～25.0份。可選的，本專利技術中,按照重量份數計，所述混凝土主要由以下原料配制而成：水泥100～110份、石英砂60～70份、鎳渣50～60份、石英粉5～10份、硅灰15～30份、納米硅粉3～6份、鋼纖維18.2～20.2份、外加劑1.1～1.7份以及水23.0～24.5份。可選的，本專利技術中,按照重量份數計，所述混凝土由以下原料配制而成：水泥100～110份、石英砂60～70份、鎳渣50～60份、石英粉5～10份、硅灰15～30份、納米硅粉3～6份、鋼纖維18.2～20.2份、外加劑1.1～1.7份以及水23.0～24.5份。可選的，本專利技術中，所述水泥為52.5強度等級的硅酸鹽水泥。可選的，本專利技術中，所述石英砂的粒徑為150～500μm，SiO2含量≥90％；所述石英粉的粒徑為0.5～150μm，SiO2含量≥90％。可選的，本專利技術中，所述鎳渣的粒徑為50～350μm。可選的，本專利技術中，所述硅灰的比表面積＞15000m2/kg，SiO2含量＞90％。可選的，本專利技術中，所述納米硅粉的粒徑≤100nm，SiO2含量＞99％。可選的，本專利技術中，所述鋼纖維的長度為10～15mm，直徑為0.2～0.4mm，抗拉強度為1500MPa。可選的，本專利技術中，所述的外加劑為聚羧酸減水劑。同時，本專利技術還提供了本專利技術所述高強耐磨混凝土的制備方法，所述方法包括如下步驟：(1)成型：按本專利技術所述高強耐磨混凝土各原料組分的配比，稱量原料，混勻后倒入模具；(2)裝有原料混合物的模具置于標準養護箱中靜養18～36h，脫模取出靜養后所得試樣，并將試樣置于蒸壓養護釜中養護5～10h，其中蒸壓養護釜的溫度為195～201℃、壓力為1.3～1.6MPa，再將蒸壓養護的試樣置于80℃養護箱中常壓養護48～72h，得到所述的高強耐磨混凝土。可選的，本專利技術方法中，步驟(2)所述標準養護箱中靜養的時間可以為20、24、30或者32h等。可選的，本專利技術方法中，步驟(2)所述蒸壓養護釜中養護的時間可以為6、7、8或者9h等。可選的，本專利技術方法中，步驟(2)所述養護箱中常壓養護的時間可以為54、60或者66h等。本專利技術與現有技術相比具有以下有益效果：(1)本專利技術的高強耐磨混凝土充分利用鎳渣耐磨強度高的特性，提升混凝土耐磨性能，進而有效提高混凝土結構物的使用性能和服役壽命。(2)本專利技術的高強耐磨混凝土充分利用硅灰等活性外摻料的搭配填充和化學活性作用，使得混凝土的抗壓強度明顯提高。(3)本專利技術的高強耐磨混凝土充分利用納米硅粉比表面積大、反應活性高的特性，能有效提高混凝土的結構密實性和力學強度，且能改善混凝土的耐久性能。(4)本專利技術的高強耐磨混凝土充分利用鋼纖維抗拉強度高、韌性好的特性，使得混凝土的抗折強度顯著提升，有效克服了普通混凝土脆性大的缺陷。(5)本專利技術的高強耐磨混凝土具有抗壓強度和抗折強度高的優點，應用于承載力大、耐沖擊性能要求高的結構物具有明顯優勢。(6)本專利技術的高強耐磨混凝土具有強度發展快、養護時間短的優點，可有效縮短產品生產周期，提高產品生產效率。(7)本專利技術的高強耐磨混凝土具有制備工藝簡單、產品穩定性高等優勢，有效提高產品的成品率。(8)本專利技術的高強耐磨混凝土的制備，充分利用了不同大小顆粒原料混合物的搭配和填充作用，使得混凝土結構致密，有效提高了混凝土的耐久性。具體實施方式下面將結合實施例對本專利技術的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本專利技術，而不應視為限制本專利技術的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。實施例1按照如下所述的各原料組分，分別稱取：水泥1000g，石英砂600g，鎳渣500g，石英粉50g，硅灰150g，納米硅粉60g，鋼纖維182g，聚羧酸減水劑11g以及水230g。其中，所述水泥為52.5強度等級的硅酸鹽水泥；所述石英砂的粒徑為150～500μm，SiO2含量≥90％；所述石英粉的粒徑為0.5～150μm，SiO2含量≥90％；所述鎳渣的粒徑為50～350μm；所述硅灰的比表面積＞15000m2/kg，SiO2含量＞90％；所述的納米硅粉的粒徑≤100nm，SiO2含量＞99％；所述鋼纖維的長度為10mm，直徑為0.2mm，抗拉強度為1500MPa。然后，按照如下所述方法制備高強耐磨混凝土：(1)成型：將已稱量的各原料混勻后，倒入模具；(2)養護：將裝有原料混合物的模具置于標準養護箱中靜養24h，脫模取出靜養后所得試樣，并將試樣置于蒸壓養護釜中養護8h，其中蒸壓養護釜的溫度為195～201℃、壓力為1.3～1.6MPa，再將蒸壓養護的試樣置于80℃養護箱中常壓養護64h，即得到實施例1的高強耐磨混凝土。實施例2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高強耐磨混凝土，其特征在于,按照重量份數計，所述混凝土主要由以下原料配制而成：水泥80～120份、石英砂50～80份、鎳渣40～70份、石英粉3～15份、硅灰10～40份、納米硅粉2～8份、鋼纖維18～22份、外加劑1～2份和水20.0～25.0份。

【技術特征摘要】
1.一種高強耐磨混凝土，其特征在于,按照重量份數計，所述混凝土主要由以下原料配制而成：水泥80～120份、石英砂50～80份、鎳渣40～70份、石英粉3～15份、硅灰10～40份、納米硅粉2～8份、鋼纖維18～22份、外加劑1～2份和水20.0～25.0份。2.根據權利要求1所述的高強耐磨混凝土，其特征在于,按照重量份數計，所述混凝土主要由以下原料配制而成：水泥100～110份、石英砂60～70份、鎳渣50～60份、石英粉5～10份、硅灰15～30份、納米硅粉3～6份、鋼纖維18.2～20.2份、外加劑1.1～1.7份和水23.0～24.5份。3.根據權利要求1所述的高強耐磨混凝土，其特征在于，所述水泥為52.5強度等級的硅酸鹽水泥。4.根據權利要求1所述的高強耐磨混凝土，其特征在于，所述石英砂的粒徑為150～500μm，SiO2含量≥90％；所述石英粉的粒徑為0.5～150μm，SiO2含量≥90％。5.根據權利要求1所述的高強耐磨混凝土，其特征在于，所述鎳渣的粒徑為50～350μm...

【專利技術屬性】
技術研發人員：諸華軍，吳其勝，潘文彬，徐俊，郭晨璐，侯海軍，黎水平，
申請(專利權)人：鹽城工學院，
類型：發明
國別省市：江蘇;32