CN113493328A - 防汛备防石材料及制备方法 - Google Patents

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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
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Abstract

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%‑60%,泥沙和石子混合料24%‑36%,复合碱激发剂8%‑10%,水8%‑16%。制备方法为:原料按照配比混合,干拌;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,再高速搅拌,得到均匀的泥料;将泥料先蒸压养护一天,然后再标准养护。本发明避免了传统碱激发水泥凝结时间过快的缺点,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,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。

Description

防汛备防石材料及制备方法
技术领域
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
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1050-1150℃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-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。
发明内容
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。
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:
低钙粉煤灰40%-60%,泥沙和石子混合料24%-36%,复合碱激发剂8%-10%,水8%-16%。
其中,所述泥沙和石子混合料中泥沙和石子的比例为1:1。
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。
所述泥沙为黄河泥沙,石子为小石子。
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:
(1)将原料按照配比混合,干拌3~5min;
(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;
(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。
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-缩聚反应形成N-A-S-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。
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
下面结合实施例对本申请进行进一步说明。
实施例1
防汛备防石材料按照重量百分数,包括以下原料:
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%。
实施例2
防汛备防石材料按照重量百分数,包括以下原料:
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%。
实施例3
防汛备防石材料按照重量百分数,包括以下原料:
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%。
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%。
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。
为了测试防汛备防石材料,将实施例1-3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5kN/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,
Figure BDA0003164256700000031
的试件用于抗压性能测试。
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。
表1试样不同龄期的抗压强度(MPa)
Figure BDA0003164256700000032

Claims (6)

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%-36%,复合碱激发剂8%-10%,水8%-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%。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115159941A (zh) * 2022-06-28 2022-10-11 河南建博新材料科技有限公司 一种粉细砂固结剂及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102431081A (zh) * 2011-09-01 2012-05-02 同济大学 一种常压固化江河淤积泥沙为建筑材料的方法
WO2018028225A1 (zh) * 2016-08-12 2018-02-15 卓达新材料科技集团威海股份有限公司 一种粉煤灰基地聚物灌浆料及其制备方法
CN108503288A (zh) * 2018-05-14 2018-09-07 大连理工大学 一种基于碳酸化复合激发的人工备防石及其制备方法
CN109053124A (zh) * 2018-10-23 2018-12-21 黄河勘测规划设计有限公司 利用泥质粉细砂制备防汛备防石的方法
CN110668772A (zh) * 2019-09-29 2020-01-10 华北水利水电大学 全废弃物制备的地聚合物基人工备防石及其制备方法
CN110885209A (zh) * 2019-12-11 2020-03-17 大连理工大学 一种赤泥/黄河泥沙基地聚物防汛石材及制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102431081A (zh) * 2011-09-01 2012-05-02 同济大学 一种常压固化江河淤积泥沙为建筑材料的方法
WO2018028225A1 (zh) * 2016-08-12 2018-02-15 卓达新材料科技集团威海股份有限公司 一种粉煤灰基地聚物灌浆料及其制备方法
CN108503288A (zh) * 2018-05-14 2018-09-07 大连理工大学 一种基于碳酸化复合激发的人工备防石及其制备方法
CN109053124A (zh) * 2018-10-23 2018-12-21 黄河勘测规划设计有限公司 利用泥质粉细砂制备防汛备防石的方法
CN110668772A (zh) * 2019-09-29 2020-01-10 华北水利水电大学 全废弃物制备的地聚合物基人工备防石及其制备方法
CN110885209A (zh) * 2019-12-11 2020-03-17 大连理工大学 一种赤泥/黄河泥沙基地聚物防汛石材及制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
左丽明等, 地质出版社, pages: 27 - 28 *
方荣利等: "《水泥混合材》", 31 May 1993, 成都科技大学出版社, pages: 70 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115159941A (zh) * 2022-06-28 2022-10-11 河南建博新材料科技有限公司 一种粉细砂固结剂及其制备方法

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