【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于建筑材料，具體涉及硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法。
技術介紹
1、超高性能混凝土(uhpc)通常采用最緊密堆積理論進行設計制備，其較高的致密度，使其成為一種兼具超高力學性能、耐久性能和韌性的纖維增強水泥基復合材料，被廣泛應用于大跨徑人行天橋、公路鐵路橋梁、薄壁筒倉、核廢料罐、鋼索錨固加強板、atm機保護殼等的制備。
2、超高性能混凝土膠材用量遠高于普通混凝土，且為了減少界面過渡區，提高韌性，通常需要剔除粗骨料，使得uhpc的收縮較大，開裂風險更高。目前uhpc減縮措施通常使用的技術方法有3種：摻入膨脹劑產生體積膨脹補償收縮；摻入內養護劑提高混凝土內部相對濕度降低收縮；使用減縮劑減小毛細孔的表面張力降低收縮。
3、上述方法或幾種方法組合均可在一定程度上，降低uhpc收縮，但是內養護劑通常為多孔材料，使得uhpc孔隙增多，易引起uhpc整體力學性能的降低；膨脹劑膨脹反應通常需要足夠的水分，而uhpc水膠比較低(0.12-0.18)，膨脹劑難以充分反應，導致膨脹量不足，同時uhpc中未發生反應的膨脹劑后期遇水容易發生劇烈反應，導致uhpc構建開裂甚至粉化；減縮劑會延緩水泥水化，延長水泥凝結時間，不利于uhpc早期強度的發展。
4、因此，開發一種可有效降低uhpc收縮同時對uhpc強度無不利影響的減縮劑成為亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、本專利技術目的在于提供一種超高性能混凝土用硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，有效降低uhpc收
2、為達到上述目的，采用技術方案如下：
3、一種超高性能混凝土用硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，包括以下步驟：
4、1)將原狀硅鈣渣、原狀磷石膏、分散穩定劑混合濕磨，陳化、洗滌、過濾、干燥，得到混合料a；
5、2)將混合料a壓蒸養護，結束后低溫烘干、粉碎，得到混合料b；
6、3)向混合料b中加入凹凸棒土混合均勻，得到超高性能混凝土用硅鈣渣-磷石膏基減縮劑。
7、本專利技術通過濕磨工藝將原狀硅鈣渣和原狀磷石膏粉磨至一定細度，利用酸堿中和反應使硅鈣渣中氫氧化鈉等堿性物質和磷石膏中磷酸等酸性物質充分反應生成鈉鹽，實現對混合料的酸堿度調節，再通過陳化，洗滌過濾等手段，除去酸堿反應生成的鈉鹽并實現對磷石膏中的可溶磷、可溶氟、有機物質等的預處理，然后，通過壓蒸養護使硅鈣渣中β-c2s發生預水化反應生成氫氧化鈣和c-s-h凝膠，生成的氫氧化鈣與磷石膏中殘留的可溶氟反應生成氟化鈣，與共晶磷和殘留的可溶磷反應生成磷酸鈣，實現對可溶氟和可溶磷、共晶磷的固化，有效降低硅鈣渣和磷石膏中雜質對水泥混凝土工作性能、水化進程、力學性能等產生的不利影響，同時硅鈣渣預水化反應生成的c-s-h凝膠可作為水泥混凝土水化成核誘導劑，提高其早期強度，而生成的難溶氟化鈣和磷酸鈣可作為成核彌散增強相，提高其整體力學性能。而且為了有效控制磷石膏中二水石膏與水泥反應生成具有膨脹作用的鈣礬石的速率，避免鈣礬石反應速率過快，在水泥混凝土內部形成大量內部缺陷，造成構件力學性能下降，本專利技術通過摻入具有層鏈狀結構的凹凸棒土，對本專利技術的減縮劑進行吸附，降低其在水泥水化反應中有效組分的釋放速率。
8、可選地，步驟1中所述原狀硅鈣渣的ph值為11-13，含水率為15-30wt％；所述原狀磷石膏的ph值為1.5-4.5，含水率為10-20wt％。
9、可選地，步驟1中所述原狀硅鈣渣和原狀磷石膏以(1.8-2.5):1的質量比混合，濕磨工藝的水料比為2-3，球料比為6-8。
10、可選地，步驟1還包括分別測定原狀硅鈣渣和原狀磷石膏的含水率，在考慮原狀硅鈣渣和原狀磷石膏的含水率的基礎上確定濕磨加水量。
11、本專利技術以含水率和水料比共同控制濕磨用水量，可避免原狀硅鈣渣和原狀磷石膏自身含水情況對濕磨過程中物料分散效果的影響，從而有利于提高原狀硅鈣渣和原狀磷石膏的研磨效率以及原狀硅鈣渣和原狀磷石膏中雜質的分離效果。而且本專利技術中原狀硅鈣渣和原狀磷石膏以(1.8-2.5):1的質量比混合，可保證原狀硅鈣渣和原狀磷石膏酸堿中和反應充分進行，另外配合洗滌過濾次數的控制，可使混合料a的ph值處于9-11范圍內，有利于后續壓蒸養護過程中硅鈣渣水化反應具有較高的反應程度，并可促進磷石膏中可溶氟和可溶磷、共晶磷的固化。
12、可選地，所述分散穩定劑由聚乙二醇和硅灰石纖維組成；所述聚乙二醇的用量為所述原狀硅鈣渣和所述原狀磷石膏總質量的0.05-0.08％；所述硅灰石纖維的用量為所述原狀硅鈣渣和所述原狀磷石膏總質量的1-2％。
13、可選地，所述硅灰石纖維的長徑比為15-20，長度為400-500μm，寬度為20-30μm。
14、可選地，所述聚乙二醇為peg400、peg600中的一種。
15、本專利技術采用聚乙二醇和硅灰石纖維為濕磨工藝過程中的分散穩定劑，其中，聚乙二醇能夠降低液體表面的張力，促使固體顆粒在液體中更好地分散，而硅灰石纖微微納米針狀結構，一方面可在濕磨過程中穿插于固體顆粒之間，防止固體顆粒團聚，另一方面微納米級尺寸使其對固體顆粒具有一定的吸附作用，避免在濕磨過程中漿料出現分層，影響硅鈣渣和磷石膏的研磨效率。同時，濕磨結束后，漿料經洗滌過濾，干燥，硅灰石纖維隨硅鈣渣和硅鈣渣一起形成混合料a，其可成為后續壓蒸養護過程中硅鈣渣水化反應的成核劑，促進其水化反應的反進行。
16、可選地，步驟1)濕磨工藝的研磨轉速為100-200rpm，研磨時間為35-45min。
17、可選地，步驟1)所得混合料a的比表面積不小于300m2/kg；含水率為20-25wt％。
18、可選地，步驟2)中所述壓蒸養護的蒸汽壓力為1.1-1.3mpa，蒸汽溫度為185-200℃。
19、本專利技術通過控制混合料a的細度和含水率以及壓蒸養護的養護條件，可為硅鈣渣和磷石膏的反應提供合適的濕度，并保證顆粒之間具有有效的接觸面積，進而促使硅鈣渣和磷石膏之間具有較高的反應速率和反應程度。
20、可選地，步驟2)中所述低溫烘干的烘干溫度為40-45℃。
21、可選地，步驟3)中所述混合料b和凹凸棒土的質量比為1:(0.05-0.1)；所述凹凸棒土的細度為200目-325目。
22、相對于現有技術，本專利技術有益效果如下：
23、1、本專利技術基于酸堿中和反應并通過濕磨工藝對原狀硅鈣渣、原狀磷石膏進行雜質預處理和酸堿度調節，然后通過硅鈣渣的水化反應實現對磷石膏中可溶氟和可溶磷、共晶磷的固化，最后通過層鏈狀結構的凹凸棒土進行離子釋放速率的控制，得到一種具有良好減縮效果的硅鈣渣-磷石膏基減縮劑，當將本專利技術配制的硅鈣渣-磷石膏基減縮劑用于uhpc時，可大幅度降低uhpc的收縮，同時對uhpc流動性，凝結時間無不利影響，且有利于提高uhpc早期力學性能。
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1.一種超高性能混凝土用硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
2.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟1中所述原狀硅鈣渣的pH值為11-13，含水率為15-30wt％；所述原狀磷石膏的pH值為1.5-4.5，含水率為10-20wt％。
3.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟1中所述原狀硅鈣渣和原狀磷石膏以(1.8-2.5):1的質量比混合，濕磨工藝的水料比為2-3，球料比為6-8。
4.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟1還包括分別測定原狀硅鈣渣和原狀磷石膏的含水率，在考慮原狀硅鈣渣和原狀磷石膏的含水率的基礎上確定濕磨加水量。
5.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于所述分散穩定劑由聚乙二醇和硅灰石纖維組成；所述聚乙二醇的用量為所述原狀硅鈣渣和所述原狀磷石膏總質量的0.05-0.08％；所述硅灰石纖維的用量為所述原狀硅鈣渣和所述原狀磷石膏總質量的1-2％。
6.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石
7.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟1)濕磨工藝的研磨轉速為100-200rpm，研磨時間為35-45min。
8.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟1)所得混合料A的比表面積不小于300m2/kg；含水率為20-25wt％。
9.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟2)中所述壓蒸養護的蒸汽壓力為1.1-1.3MPa，蒸汽溫度為185-200℃；所述低溫烘干的烘干溫度為40-45℃。
10.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟3)中所述混合料B和凹凸棒土的質量比為1:(0.05-0.1)；所述凹凸棒土的細度為200目-325目。
...【技術特征摘要】
1.一種超高性能混凝土用硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
2.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟1中所述原狀硅鈣渣的ph值為11-13，含水率為15-30wt％；所述原狀磷石膏的ph值為1.5-4.5，含水率為10-20wt％。
3.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟1中所述原狀硅鈣渣和原狀磷石膏以(1.8-2.5):1的質量比混合，濕磨工藝的水料比為2-3，球料比為6-8。
4.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于步驟1還包括分別測定原狀硅鈣渣和原狀磷石膏的含水率，在考慮原狀硅鈣渣和原狀磷石膏的含水率的基礎上確定濕磨加水量。
5.如權利要求1所述硅鈣渣-磷石膏基減縮劑的制備方法，其特征在于所述分散穩定劑由聚乙二醇和硅灰石纖維組成；所述聚乙二醇的用量為所述原狀硅鈣渣和所述原狀磷石膏總質量的0.05-0.08％；所述硅灰石纖維的用量為所述原狀硅鈣渣和所述原狀磷石膏總...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李葉青，陳夢義，商得辰，葉顯，耿春東，尹輪，余松柏，
申請(專利權)人：華新水泥股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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