1.本发明涉及建筑材料及制备，具体涉及一种防汛备防石材料及制备方法。
背景技术：
2.黄河泥沙具有一定的火山灰活性，以sio2、al2o3、fe2o3等硅铝成分为主的黄河泥沙作为基础原料，具有巨大的利用价值和广泛的应用前途，但其所含可转化为胶凝产物的矿物成分较少，借助碱激发改性技术研制的黄河泥沙材料强度一般较低，难以达到建材使用的强度标准，激发剂是制备碱激发胶凝材料的关键，激发剂的组成和参数是影响碱激发胶凝材料性能的主要原因，但当前研究中多采用单一激发剂对黄河泥沙的激发改性，针对碱激发黄河泥沙的专利，只有泛及到泡花碱，如专利cn 109251003 a，此方法通过原料泥质粉细砂、煅烧粉细砂和泡花碱挤压的方式，制备成品免烧砖。此法缺点在于操作工艺较为复杂，如需将泥质粉细砂原料中掺入10％的黏土经1050
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1150℃煅烧2小时，且成本较高。此外对粉煤灰的利用率尚不高，专利cn201010155899.6，涉及一种污泥
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高钙粉煤灰碱激发水泥及其制备方法，提高了对污泥和高钙粉煤灰的利用，但成本较高。现有粉煤灰的中大部分为低钙粉煤灰，利用率较低，单一的碱性激发强度较低。
技术实现要素：
3.发明目的：本发明的目的是提供一种防汛备防石材料，解决现有低钙粉煤灰利用率低，防汛备防石材料材料早期强度低，强度增长慢，制备成本高，方法复杂的问题。
4.技术方案：本发明所述的防汛备防石材料，其原料以质量百分数计包括：
5.低钙粉煤灰40％
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60％，泥沙和石子混合料24％
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36％，复合碱激发剂8％
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10％，水8％
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16％。
6.其中，所述泥沙和石子混合料中泥沙和石子的比例为1:1。
7.所述复合碱激发剂包括水玻璃和氢氧化钠，水玻璃和氢氧化钠的质量比为5:3。
8.所述泥沙为黄河泥沙，石子为小石子。
9.本发明所述的防汛备防石材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.(1)将原料按照配比混合，干拌3～5min；
11.(2)按照干密度所需用水量添加水，使用净浆搅拌机搅拌，先低速搅拌300～400s，再高速搅拌90～120s，得到均匀的泥料；
12.(3)泥料先100～120℃高温蒸压养护一天，然后再标准养护即可得防汛备防石材料。
13.所述步骤(3)中标准养护的温度为20
±
3℃，相对湿度为70
±
5％。
14.技术原理：在碱激发剂的作用下，黄河泥沙、粉煤灰颗粒周围的水化产物密集，其中粉煤灰发生聚合反应，通过玻璃质与碱的解聚
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缩聚反应形成n
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a
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s
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h产物，能充分激发出材料活性，生成了更多的硅铝酸盐凝胶填充体系裂缝，从而改善基体内部孔隙结构，提高试件强度。大掺量粉煤灰、复合碱性激发剂的引入对碱激发改性黄河泥沙
‑
粉煤灰基人工防
汛石的早期力学性能和微观结构改性效果显著，为固废粉煤灰、黄河泥沙的综合利用提供了新思路。
15.有益效果：本发明避免了传统碱激发水泥凝结时间过快的缺点，把粉煤灰作为掺合料，以氢氧化钠和水玻璃混合作为激发剂对黄河泥沙进行碱激发改性，以黄河中下游淤积的黄河泥沙作为主料，就地取材，原料易得，节约了运输成本，节能环保，而对黄河泥沙的合理利用又减缓了黄河中下游河床的淤积，结合了化学激发和热激发的方式，使粉煤灰的活性能够充分发挥，提高了低钙粉煤灰的利用率，制备过程简单，提高产品的力学性能，缩短养护时间。
具体实施方式
16.下面结合实施例对本申请进行进一步说明。
17.实施例1
18.防汛备防石材料按照重量百分数，包括以下原料：
19.低钙粉煤灰,为购买的f类ii级粉煤灰，掺量为50％；泥沙掺量为15％；小石选用粒径为5～20mm连续级配的碎石，掺量为15％；工业水玻璃与氢氧化钠按质量比为5:3配置的碱激发剂，掺量为8％，其中：氢氧化钠为分析纯，水玻璃中sio2质量含量为29.84％、nao2质量含量13.36％，水玻璃模数为2.3；自来水为12％。
20.实施例2
21.防汛备防石材料按照重量百分数，包括以下原料：
22.低钙粉煤灰,为购买的f类ii级粉煤灰，掺量为40％；泥沙掺量为18％；小石选用粒径为5～20mm连续级配的碎石，掺量为18％；工业水玻璃与氢氧化钠按质量比为5:3配置的碱激发剂，掺量为10％，其中：氢氧化钠为分析纯，水玻璃中sio2质量含量为29.84％、nao2质量含量13.36％，水玻璃模数为2.3；自来水为14％。
23.实施例3
24.防汛备防石材料按照重量百分数，包括以下原料：
25.低钙粉煤灰,为购买的f类ii级粉煤灰，掺量为57％；泥沙掺量为12％；小石选用粒径为5～20mm连续级配的碎石，掺量为12％；工业水玻璃与氢氧化钠按质量比为5:3配置的碱激发剂，掺量为9％，其中：氢氧化钠为分析纯，水玻璃中sio2质量含量为29.84％、nao2质量含量13.36％，水玻璃模数为2.3；自来水为10％。
26.制备实施例1
‑
3的防汛备防石材料时，按照原料配比称重后将各种材料混合在一起，干拌5min，按照湿密度所需用水量添加水，使用净浆搅拌机搅拌，先低速搅拌300s，再高速搅拌90s，得到均匀的泥料，将泥料先先100～120℃高温蒸压养护一天，然后再标准养护即可得防汛备防石材料，标准养护的温度为20
±
3℃，相对湿度为70
±
5％。
27.制备防备石时，将材料放在成型仓内，通过专用成型设备挤压成正方体备防石，自然养护7天，即可得到备防石成品。
28.为了测试防汛备防石材料，将实施例1
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3的材料制成试块，将模具涂上机油，把泥料分三层加入底部垫好垫片的模具内，每添加一层，分别捣鼓后，在压力试验机上以恒定5k n/s的加速度将混合料压制；保持压力5min后脱模，脱模后放入养护室分类养护不同的周期，对制备的试块进行性能测试。同时，现场成型试验更接近工程实际，在现场采用碾压工
作方式生产备防石，其后采用钻芯法，取出的防汛石芯样外观质量均较好，芯样表面无气孔等缺陷，其中，的试件用于抗压性能测试。
29.采用cdt1305－2型微机控制电子压力试验机测试实施例1
‑
3制备的试样抗压强度，结果如表1所示，根据表1可知，随着养护龄期的增加，试件抗压强度均呈增大趋势。在早期养护龄期为3d、7d时增速较快，抗压强度可达16mpa、19mpa、18mpa，大于10mpa，完全满足设计强度要求。
30.表1试样不同龄期的抗压强度(mpa)
31.
技术特征：
1.一种防汛备防石材料，其特征在于，其原料以质量百分数计包括：低钙粉煤灰40％
‑
60％，泥沙和石子混合料24％
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36％，复合碱激发剂8％
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10％，水8％
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16％。2.根据权利要求1所述的防汛备防石材料，其特征在于，所述泥沙和石子混合料中泥沙和石子的比例为1:1。3.根据权利要求1所述的防汛备防石材料，其特征在于，所述复合碱激发剂包括水玻璃和氢氧化钠，水玻璃和氢氧化钠的质量比为5:3。4.根据权利要求1所述的防汛备防石材料，其特征在于，所述石子为5～20mm连续级配的碎石。5.如权利要求1所述的防汛备防石材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将原料按照配比混合，干拌3～5min；(2)按照湿密度所需用水量添加水，使用净浆搅拌机搅拌，先低速搅拌300～400s，再高速搅拌90～120s，得到均匀的泥料；(3)将泥料先100～120℃高温蒸压养护一天，然后再标准养护即可得防汛备防石材料。6.根据权利要求5所述的防汛备防石材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中标准养护的温度为20
±
3℃，相对湿度为70
±
5％。
技术总结
本发明一种防汛备防石材料，其原料以质量百分数计包括：低钙粉煤灰40％
技术研发人员：宋迎宾 王萍 蔡怀森 刘慧 宋万增 张英豪 宋海亭 魏民 邵菁 周永海 郑光和
受保护的技术使用者：黄河水利委员会黄河水利科学研究院
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2021/10/11