一种低热微膨胀混凝土的制备方法与流程

本发明属于建筑材料，具体而言，本发明涉及一种低热微膨胀混凝土的制备方法。

背景技术：

1、低热微膨胀水泥是以粒化高炉矿渣为主要成分，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏磨细制成的一种水硬性胶凝材料，具有水化热低及体积微膨胀，早期强度发展较快，抗折强度较高等特点，可以用于大坝工程和大体积的混凝土工程。

2、中国专利cn201110383109.4：公开了一种生产低热微膨胀水泥的方法，其步骤如下：1)按重量份计配料：钒钛矿渣：2-30份；磷渣：2-30份；粒化高炉矿渣：20-62份；水泥熟料：18-45份；石膏或硬石膏：7-15；和其他外掺物：0.2-5份；2)将矿渣磨至细度0.08mm且筛余小于5％的矿粉；3)将矿粉喂入出磨提升机内，磨机入磨端配入步骤1)配料中的熟料、石膏或硬石膏和其他外掺物；4)调整粉磨成品的比表面积及步骤1)中所有组分的配比，制成低热微膨胀水泥成品。本发明工艺简单，在资源缺乏的情况下，使用钒钛渣、磷渣等部分替代现有低热微膨胀水泥的配方生产水泥，使得本发明的生产成本得以降低。

3、中国专利cn201110383108.x：公开了一种低热微膨胀水泥，涉及工程材料技术领域，由以下组分按重量份计混合制成：钒钛矿渣：2-30份；磷渣：2-30份；粒化高炉矿渣：20-62份；水泥熟料：18-45份；石膏或硬石膏：7-15；和其他外掺物：0.2-5份。采用本发明，使钒钛渣资源得到综合利用，在资源缺乏的情况下，使用钒钛渣、磷渣等部分替代现有低热微膨胀水泥的配方，因而使得本发明的生产成本得以降低，所生产出来的水泥物理性能符合gb2938水泥标准要求。

4、中国专利cn201811205816.2：属于混凝土领域，具体公开了一种低热微膨胀水泥基防辐射混凝土及其制备方法，该混凝土由以下材料组成：水泥280-320份、细骨料900-1200份、粗骨料1200-1500份、中子吸收剂10-20份、减水剂0.4-0.6份、水140-160份，以重量份数计。该混凝土符合c30混凝土的强度要求，无离析现象出现，塌落度和扩展度良好，容重介于2800-2900kg·m3之间，水养条件下28d限制膨胀率介于0.004-0.007％之间。

5、以上专利及现有技术制备的低热微膨胀混凝土，单位电耗较大，矿渣用量较大，水泥水化热较高，水泥综合性能较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低热微膨胀混凝土的制备方法，该方法主要以矿渣为原料，加入适量的硅酸盐水泥熟料和脱水石膏粉磨而成，采用水泥熟料，矿渣和脱水石膏直接生产低热微膨胀水泥。

2、在本发明的一个方面，本发明提供了一种低热微膨胀混凝土的制备方法，按重量份，其操作步骤为：

3、s1：按重量份，称取35-45份熟料、40-45份矿渣、8-12份脱水石膏、0.2-1份外掺物，0.002-0.03份缓凝剂放入烘箱中烘干；

4、s2：冷却后，送入出磨提升机内，闭流磨系统中粉磨；

5、s3：粉磨后用标准筛筛除粗颗粒，得到低热微膨胀混凝土。

6、优选的在s1中，所述的熟料为硅酸盐水泥熟料。

7、优选的在s1中，所述的矿渣为粒化高炉矿渣。

8、优选的在s1中，所述的外掺物为粉煤灰或轻烧mgo。

9、优选的在s1中，所述的烘箱温度控制在90-105℃，时间为18-24h。

10、优选的在s3中，所述的标准筛的孔径为0.88mm。

11、优选的在s3中，所述的最终制成低热微膨胀水泥成品的比表面积控制在450-550m2/kg。

12、优选的在s3中，所述的缓凝剂为乙二醇二乙醚二胺四乙酸与季戊四醇基杂金属缓凝剂二种组分复配而成，二者质量比为10-20：0.3-3.5。

13、在本发明的再一个方面，提供了一种季戊四醇基杂金属缓凝剂制备方法为：

14、s1：按重量份，将100-130份的季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯，500-700份甲苯，再加入0.01-0.3份的乙烯基二茂铁，3-7份的9-十八烯酸铜，6-12份的烯丙基溴化锌，2-4份的有机碱，升温搅拌至70-82℃，反应30-100分钟；

15、s2：再加入0.02-0.6份的偶氮二异丁腈，70-82℃反应10-30分钟，蒸馏除去甲苯，得到季戊四醇基杂金属缓凝剂。

16、更进一步地，所述的有机碱选自三乙胺或二乙胺。

17、反应机理：

18、季戊四醇基杂金属缓凝剂反应机理为：所述季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯分别与乙烯基二茂铁，9-十八烯酸铜，烯丙基溴化锌发生巯基加成反应，形成稳定的杂金属季戊四醇衍生物，得到季戊四醇基杂金属缓凝剂。

19、技术效果：

20、本发明的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：

21、1.本发明制备的季戊四醇基杂金属缓凝剂，具有较好的稳定性，不易被氧化，能够稳定存在于混凝土中；季戊四醇二茂铁可能通过减缓混凝土中的化学反应速度，达到缓凝效果；季戊四醇铜可能通过抑制混凝土中的微粒运动，降低水化反应速率，达到缓凝效果；溴化锌具有较好的水溶性和化学稳定性，可通过降低混凝土中的离子交换速率，达到缓凝效果。

22、2、本发明制备的低热微膨胀混凝土，主要以矿渣为原料，加入适量的硅酸盐水泥熟料和脱水石膏粉磨而成，采用水泥熟料，矿渣和脱水石膏直接生产低热微膨胀水泥，生产工艺得到了简化，能源消耗及生产成本降低，节能、利废效果显著，性能优异，为大体积混凝土的施工、抗裂、防渗工程的施工提供了优质、适宜的材料；

23、3、本发明制备的低热微膨胀混凝土，自生体积变形具有微膨胀性能，变形形态较好、膨胀量较大、后期稳定不收缩，技术性能指标优越，大大简化了筑坝施工中的各种温控措施，加快了施工进度，有效防止混凝土产生收缩裂纹，产生了良好的经济和质量效果。

技术特征：

1.一种低热微膨胀混凝土的制备方法，按重量份，其操作步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，其特征在于：所述的熟料为硅酸盐水泥熟料。

3.根据权利要求1所述的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，其特征在于：所述的矿渣为粒化高炉矿渣。

4.根据权利要求1所述的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，其特征在于：所述的外掺物为粉煤灰或轻烧mgo。

5.根据权利要求1所述的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，其特征在于：所述的烘箱温度控制在90-105℃，时间为18-24h。

6.根据权利要求1所述的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，其特征在于：所述的标准筛的孔径为0.88mm。

7.根据权利要求1所述的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，其特征在于：所述的最终制成低热微膨胀水泥成品的比表面积控制在450-550m2/kg。

8.根据权利要求1所述的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，其特征在于：所述的缓凝剂为乙二醇二乙醚二胺四乙酸与季戊四醇基杂金属缓凝剂二种组分复配而成，二者质量比为10-20：0.3-3.5。

9.根据权利要求8所述的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，其特征在于：所述的季戊四醇基杂金属缓凝剂制备方法为：

10.根据权利要求9所述的一种低热微膨胀混凝土的制备方法，其特征在于：所述的有机碱选自三乙胺或二乙胺。

技术总结
本发明涉一种低热微膨胀混凝土的制备方法；该方法主要以矿渣为原料，加入适量的硅酸盐水泥熟料和脱水石膏粉磨而成，采用水泥熟料，矿渣和脱水石膏直接生产低热微膨胀水泥，生产工艺得到了简化，能源消耗及生产成本降低，节能、利废效果显著，性能优异，为大体积混凝土的施工、抗裂、防渗工程的施工提供了优质、适宜的材料；本发明制备的低热微膨胀混凝土，自生体积变形具有微膨胀性能，变形形态较好、膨胀量较大、后期稳定不收缩，技术性能指标优越，大大简化了筑坝施工中的各种温控措施，加快了施工进度，有效防止混凝土产生收缩裂纹，产生了良好的经济和质量效果。

技术研发人员：毛秋生,郑启庭,柴常春
受保护的技术使用者：衢州圣效商品混凝土有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16