一种水利工程用抗冲耐磨混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑施工技术领域，具体为一种水利工程用抗冲耐磨混凝土及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 高速水流、含沙水流、推移质水流对水工建筑物的冲刷磨损和气蚀破坏一直是水 工泄流建筑物如溢流坝、泄洪洞槽、泄水闸等常见的破坏方式，也一直是水利水电建设中长 期关注、有待妥善解决的问题。据调查，我国运行中的大坝泄水建筑物有70%存在不同程度 的冲磨破坏问题，有的甚至非常严重，不仅自身遭到破坏，而且危及其他建筑物的安全。
[0003] 经常或周期性地受环境水作用的水工构筑物所用的混凝土。根据构筑物的大小， 可分为大体积混凝土 (如大坝混凝土)和一般混凝土。大体积混凝土又分为内部混凝土和外 部混凝土。水工混凝土常用于水上、水下和水位变动区等部位。因其用途不同，技术要求也 不同：常与环境水相接触时，一般要求具有较好的抗渗性;在寒冷地区、特别是在水位变动 区应用时，要求具有较高的抗冻性;与侵蚀性的水相接触时，要求具有良好的耐蚀性;在大 体积构筑物中应用时，为防止温度裂缝的出现，要求具有抵热性和低收缩性;在受高速水流 冲刷的部位使用时，要求具有抗冲刷、耐磨及抗气蚀性等。水工混凝土是水利工程中，尤其 是大型水利工程中最主要的建筑材料。中国近30年来建成的大、中型混凝土闸、坝达数百 座，其中有的混凝土用量多达1000万米以上，如长江的葛洲坝工程和台湾省的德基大坝 (坝高达180米)除此以外，河港、农田水利及地下防水工程中也都大量应用。
[0004] 长期的施工实践证明，在水工混凝土中掺入具有减水、缓凝及增加耐久性的外加 剂，如木质素磺酸盐减水剂、糖蜜塑化剂、松香皂引气剂(在有抗冻性要求的地区或部位必 须掺入），以及掺入适量的优质掺合料，如粉煤灰等，对改善混凝土拌合物的和易性及提高 耐久性都具有明显效果。
【发明内容】
[0005] 本发明目的在于提供一种具有良好的综合性能，以及突出的抗冲磨强度的水利工 程用抗冲耐磨混凝土及其制备方法。
[0006] 本发明水利工程用抗冲耐磨混凝土，是由以下重量份数的组分制成：普通硅酸盐 水泥77~84份、钾长石粉20~22份、粉煤灰13~15份、锂云母13~15份、石墨粉3~4份、氮化 错6~7份、聚乙稀醇纤维2~2.5份、木质素纤维1~1.2份、聚苯乙稀磺酸钠0.2~0.3份、聚 丙烯酸钠0.5~0.7份、乙酸锌0.2~0.3份、聚羧酸减水剂1.5~2.5份、甲基丙烯酸羟乙酯 0.6~0.8份、水32~36份。
[0007] 作为优化，该水利工程用抗冲耐磨混凝土，由以下重量份数的原料制成:普通硅酸 盐水泥80份、细度200目的钾长石粉21份、细度400目的粉煤灰14份、细度600目的锂云母粉 14份、细度800目的石墨粉3份、细度800目的氮化铝6.5份、长度9mm聚乙烯醇纤维2.2份、长 度6mm聚酯纤维1.2份、聚苯乙烯磺酸钠0.2份、聚丙烯酸钠0.6份、乙酸锌0.2份、聚羧酸减水 剂2份、甲基丙烯酸羟乙酯0.7份、水34份。
[0008]制备该水利工程用抗冲耐磨混凝土的方法，包括以下步骤： a、 将所述重量份数的石墨粉、氮化铝、聚乙烯醇纤维、木质素纤维加入到双锥混料机中 混合均匀； b、 将所述重量份数的聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸钠、乙酸锌，所述重量份数一半的水， 同步骤a中的混合物混合搅拌均匀，然后加入所述重量份数的普通硅酸盐水泥、钾长石粉、 粉煤灰、锂云母搅拌均匀； c、 将所述重量份数的聚羧酸减水剂、甲基丙烯酸羟乙酯，所述重量份数一半的水，混合 搅拌均匀； d、 将步骤c中的混合物，加入到步骤b中的混合物中，混合搅拌均匀，出料。
[0009] 高速含沙水流对水工混凝土建筑物过流面的冲刷磨损、空蚀作用会导致表层混凝 土大面积剥蚀;本发明水利工程用抗冲耐磨混凝土，采用特殊的配方和独特的搅拌工艺制 备而成，有效提高了水利工程用抗冲耐磨混凝土的抗冲磨能力;有效降低混凝土的干缩变 形，从而提高该水利工程用抗冲耐磨混凝土的抗裂能力。本发明水利工程用抗冲耐磨混凝 土具有优良的综合性能，非常适合水工泄水建筑物等对混凝土的抗冲蚀能力以及抗裂能力 要求较高的环境。
[0010] 试验方法:采用DL/T 5150-2001《水工混凝土试验规程》中的圆环法以及水下钢 球法，进行抗冲磨强度试验。抗压强度采用JGJ70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法》中方 法;其中混凝土干缩变形的试件放在温度为20°C ± 2~C，相对湿度为60% ±5%的恒温干缩 室养护，试件的尺寸为1 〇〇_ X 1 〇〇 _ X 510mm。不同组别混凝土技术指标见表1。
【具体实施方式】
[0011]下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围 的限制，本领域技术人员根据本
【发明内容】
对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本 发明的保护范围。
[0012]实施例1: a、将800目石墨粉3千克、800目氮化铝6.5千克、常州市天怡工程纤维有 限公司长度9mm聚乙烯醇纤维2.2千克、常州市天怡工程纤维有限公司长度6mm聚酯纤维1.2 千克加入到双锥混料机中混合均匀； b、将聚苯乙烯磺酸钠0.2千克、聚丙烯酸钠0.6千克、乙酸锌0.2千克，水17千克，同步骤 a中的混合物混合搅拌均匀，然后加入海螺牌P0425R普通硅酸盐水泥80千克、200目钾长石 粉21千克、400目粉煤灰14千克、600目锂云母14千克搅拌均匀； C、将湖南沐源建材科技有限公司聚羧酸减水剂2千克、甲基丙烯酸羟乙酯0.7千克，水 17千克，混合搅拌均匀； d、将步骤c中的混合物，加入到步骤b中的混合物中，混合搅拌均匀，出料。
[0013] 实施例2:a、将800目石墨粉3千克、800目氮化铝6千克、常州市天怡工程纤维有限 公司长度9mm聚乙烯醇纤维2千克、常州市天怡工程纤维有限公司长度6mm聚酯纤维1千克加 入到双锥混料机中混合均匀； b、 将聚苯乙烯磺酸钠0.2千克、聚丙烯酸钠0.5千克、乙酸锌0.2千克，水16千克，同步骤 a中的混合物混合搅拌均匀，然后加入海螺牌P0425R普通硅酸盐水泥77千克、200目钾长石 粉20千克、400目粉煤灰13千克、600目锂云母13千克搅拌均匀； c、 将湖南沐源建材科技有限公司聚羧酸减水剂1.5千克、甲基丙烯酸羟乙酯0.6千克， 水16千克，混合搅拌均匀； d、 将步骤c中的混合物，加入到步骤b中的混合物中，混合搅拌均匀，出料。
[0014] 实施例3:a、将800目石墨粉4千克、800目氮化铝7千克、常州市天怡工程纤维有限 公司长度9mm聚乙烯醇纤维2.5千克、常州市天怡工程纤维有限公司长度6mm聚酯纤维1.2千 克加入到双锥混料机中混合均匀； b、 将聚苯乙烯磺酸钠0.3千克、聚丙烯酸钠0.7千克、乙酸锌0.3千克，水18千克，同步骤 a中的混合物混合搅拌均匀，然后加入海螺牌P0425R普通硅酸盐水泥84千克、200目钾长石 粉24千克、400目粉煤灰15千克、600目锂云母15千克搅拌均匀； c、 将湖南沐源建材科技有限公司聚羧酸减水剂2.5千克、甲基丙烯酸羟乙酯0.8千克， 水18千克，混合搅拌均匀； d、 将步骤c中的混合物，加入到步骤b中的混合物中，混合搅拌均匀，出料。
[0015] 对比例:普通硅酸盐水泥80千克、粉煤灰25千克、河沙14千克、长度9mm聚乙烯醇纤 维2.2千克、长度6_聚酯纤维1.2千克、聚羧酸减水剂2千克、水34千克加入搅拌机混合搅拌 均匀。
【主权项】
1. 一种水利工程用抗冲耐磨混凝土及其制备方法，其特征在于是由以下重量份数的组 分制成:普通硅酸盐水泥77~84份、钾长石粉20~22份、粉煤灰13~15份、锂云母13~15份、 石墨粉3~4份、氮化铝6~7份、聚乙烯醇纤维2~2.5份、木质素纤维1~1.2份、聚苯乙烯磺 酸钠0.2~0.3份、聚丙烯酸钠0.5~0.7份、乙酸锌0.2~0.3份、聚羧酸减水剂1.5~2.5份、 甲基丙烯酸羟乙酯〇. 6~0.8份、水32~36份。2. 根据权利要求1所述的水利工程用抗冲耐磨混凝土，其特征在于由以下重量份数的 原料制成：普通硅酸盐水泥80份、200目钾长石粉21份、400目粉煤灰14份、600目锂云母14 份、800目石墨粉3份、800目氮化铝6.5份、长度9mm聚乙烯醇纤维2.2份、长度6mm聚酯纤维 1.2份、聚苯乙烯磺酸钠0.2、聚丙烯酸钠0.6份、乙酸锌0.2份、聚羧酸减水剂2份、甲基丙烯 酸羟乙酯0.7份、水34份。3. -种制备权利要求1~2任一项所述水利工程用抗冲耐磨混凝土的方法，其特征在于 包括以下步骤： a、 将所述重量份数的石墨粉、氮化铝、聚乙烯醇纤维、木质素纤维加入到双锥混料机中 混合均匀； b、 将所述重量份数的聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸钠、乙酸锌，所述重量份数一半的水， 同步骤a中的混合物混合搅拌均匀，然后加入所述重量份数的普通硅酸盐水泥、钾长石粉、 粉煤灰、锂云母搅拌均匀； c、 将所述重量份数的聚羧酸减水剂、甲基丙烯酸羟乙酯，所述重量份数一半的水，混合 搅拌均匀； d、 将步骤c中的混合物，加入到步骤b中的混合物中，混合搅拌均匀，出料。
【专利摘要】本发明水利工程用抗冲耐磨混凝土，是由以下重量份数的组分制成：普通硅酸盐水泥77～84份、钾长石粉20～22份、粉煤灰13～15份、锂云母13～15份、石墨粉3～4份、氮化铝6～7份、聚乙烯醇纤维2～2.5份、木质素纤维1～1.2份、聚苯乙烯磺酸钠0.2～0.3份、聚丙烯酸钠0.5～0.7份、乙酸锌0.2～0.3份、聚羧酸减水剂1.5～2.5份、甲基丙烯酸羟乙酯0.6～0.8份、水32～36份。本发明水利工程用抗冲耐磨混凝土，采用特殊的配方和独特的搅拌工艺制备而成，有效提高了水利工程用抗冲耐磨混凝土的抗冲磨能力；有效降低混凝土的干缩变形，从而提高该水利工程用抗冲耐磨混凝土的抗裂能力。
【IPC分类】C04B28/04, C04B111/74
【公开号】CN105503075
【申请号】CN201510954655
【发明人】乔俊擎
【申请人】乔俊擎
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月21日