[发明专利]一种用于制备耐磨超高性能混凝土的专用胶凝材料有效

专利信息
申请号: 202110805872.5 申请日: 2021-07-16
公开(公告)号: CN113321433B 公开(公告)日: 2022-08-23
发明(设计)人: 姚丕强;黄雄 申请(专利权)人: 天津水泥工业设计研究院有限公司
主分类号: C04B7/32 分类号: C04B7/32;C04B7/04
代理公司: 天津市鼎和专利商标代理有限公司 12101 代理人: 张倩
地址: 300400 *** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 制备 耐磨 超高 性能 混凝土 专用 材料
【说明书】:

本发明公开了一种用于制备耐磨超高性能混凝土的专用胶凝材料,由如下重量份的原料干混均匀得到:硅酸盐水泥熟料粉65~75份;高铁高贝利特硫铝酸盐水泥熟料粉20~30份;石膏粉5~10份。高铁高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的配料参数为:碱度系数Cm值为1.2~1.4,fCaO为3~5%,fSO3为2~3%;矿物组成:C2S矿物含量为45~50%,矿物含量为20~26%,C4AF矿物含量为20~25%,CaSO4矿物含量为3~5%,fCaO矿物含量为2~4%。本发明专用胶凝材料的耐磨性相对硅酸盐水泥显著提高了40%,为提高耐磨UHPC材料的耐磨性提供了可靠技术支撑。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域,特别是涉及一种用于制备耐磨超高性能混凝土的专用胶凝材料。

背景技术

抗磨蚀问题一直是困扰水泥工业的一个难题,因磨损而引起的停机时间占总停机时间的50%~55%。在水泥工业中,诸多的设备和管道内部长期受到物料或高浓度含尘气体的冲刷过早损坏,使用寿命大大降低。如何提高这些设备和管道的使用寿命,提高设备运转效率和保持生产系统的稳定运行,对于降低生产成本,节约能源具有非常重要意义。

使用耐磨材料对设备和管道进行有效防护是解决抗磨蚀问题的可靠技术途径,因此市场上对高性能以及高性价比的耐磨材料的追求从没有停止过,不断的技术创新材料的应用刻不容缓。目前,在此领域使用最多的耐磨材料是耐磨陶瓷涂料,耐磨陶瓷涂料是一种非金属胶凝材料,具有较好耐磨性和使用效果,但普遍存在强度不高、和易性较差等问题。

超高性能混凝土(简称UHPC),是最具创新的水泥基新材料,具有超高的强度(150-200MPa),高抗腐蚀性及耐久性,高韧性及抗冲刷性能,通过对其耐磨性进一步加强,可制成一种耐磨超高性能混凝土,进一步提高材料的强度和硬度,减少材料耐磨性对陶瓷类骨料的依赖程度,大幅度降低耐磨材料的制备成本,提高性价比。

现有用作耐磨材料的主要是一些耐磨陶瓷涂料产品,中国专利公开号CN101054484A公开了一种耐磨陶瓷涂料及其制备方法,其以硅酸盐水泥或者高铝水泥为胶凝材料,采用刚玉、高铝矾土熟料、碳化硅为骨料,以硅微粉或者铝微粉为填充剂,通过添加高效减水剂和钢纤维而制成。中国专利公开号CN109095860A,针对传统耐磨陶瓷涂料耐磨性无法进一步提高的问题,公开了一种新的耐磨陶瓷涂料,其以高铝水泥为粘合剂,以刚玉或碳化硅为骨料,通过添加节能材料、高效减水剂、钢纤维制成,耐磨陶瓷涂料和易性良好,抗折强度高。

上述有关制备耐磨材料的技术手段,主要是依靠刚玉、碳化硅、高铝矾土熟料等陶瓷类骨料的高耐磨性,但陶瓷类骨料的价格昂贵,造成制备成本偏高。使用的胶凝材料也主要是市场上已有的硅酸盐水泥或者高铝水泥,只起到胶结作用,导致胶凝材料硬化浆体的耐磨性不足。,普通的胶凝材料以及材料体系设计致使材料的强度不高,即使在采用高效减水剂减少材料体系水胶比的情况下,材料的28d强度也较低,只能达到100-130MPa。

发明内容

为解决现有耐磨材料在技术上和经济性方面存在的问题,本发明提供了一种用于制备耐磨超高性能混凝土的专用胶凝材料,其中高铁高贝利特硫铝酸盐水泥熟料中含有大量的铁相矿物,其水化产物的耐磨性是硅酸盐水泥熟料水化产物的1.5倍,使得专用胶凝材料耐磨性相对硅酸盐水泥显著提高了40%,为提高耐磨UHPC材料的耐磨性提供了可靠技术支撑。

本发明是这样实现的,一种用于制备耐磨超高性能混凝土的专用胶凝材料,由如下重量份的原料干混均匀得到:硅酸盐水泥熟料粉65~75份;高铁高贝利特硫铝酸盐水泥熟料粉20~30份;石膏粉5~10份。

在上述技术方案中,优选的,所述高铁高贝利特硫铝酸盐水泥熟料粉,为高铁高贝利特硫铝酸盐水泥熟料磨细至比表面积为400~450m2/kg得到。

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