一种耐高温低烧损混凝土干喷料制造技术

本发明专利技术公开了一种耐高温低烧损混凝土干喷料，涉及建筑材料领域，以高铝矾土熟料为骨料，以铝酸盐水泥为胶凝材料，以高铝矾土熟料细粉为耐热粉料，以硅微粉为掺合料，以硅酸盐水泥为促凝成分，以一定比例的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠为复合减水剂和凝结时间调节剂；各组份所占重量百分比为：高铝矾土熟料骨料50~70%，高铝矾土熟料细粉20~35%，铝酸盐水泥7.5~15%，硅微粉5~10%，硅酸盐水泥2~5%，三聚磷酸钠0.05~0.2%，六偏磷酸钠0~0.2%。本发明专利技术可采用半干法喷射施工工艺施工，可根据需要实现混凝土促凝时间在2~15min范围内调整，混凝土强度等级可达C20，并具有1000℃下抗压强度损失小于50%，烧损小于5%（质量百分数）的特点。

A Dry Shotcrete with High Temperature and Low Burning Loss

The invention discloses a high temperature and low burning loss concrete dry spraying material, which relates to the field of building materials. It takes high bauxite clinker as aggregate, aluminate cement as cementing material, high bauxite clinker powder as heat-resistant powder, silica powder as admixture, Portland cement as accelerating component, sodium tripolyphosphate and sodium hexametaphosphate as composite water reducer and setting time. Intermediate regulator; the weight percentage of each component is 50-70% of bauxite clinker aggregate, 20-35% of bauxite clinker powder, 7.5-15% of aluminate cement, 5-10% of silicate powder, 2-5% of Portland cement, 0.05-0.2% of sodium tripolyphosphate and 0-0.2% of sodium hexametaphosphate. The invention can adopt semi-dry spraying construction technology, adjust the accelerating time of concrete in the range of 2-15 minutes according to the need, and the strength grade of concrete can reach C20, and has the characteristics of compressive strength loss less than 50% at 1000 ~C and burning loss less than 5% (mass percentage).

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温低烧损混凝土干喷料
本专利技术属于建筑材料领域，涉及一种耐高温低烧损混凝土干喷料。
技术介绍
喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将按一定比例配合的混凝土喷射料，通过管道输送并高速喷射到受喷的岩面、构筑物及建筑物上凝结硬化而成的一种混凝土。喷射混凝土具有施工简便易行、机动灵活等优点，在岩壁的衬砌和支护施工中有着广泛的运用。喷射混凝土主要有干式喷射和湿式喷射两种施工方式。其中，干式喷射是用混凝土喷射机压送干拌合料（促凝成分已拌入），在喷嘴处与水混合后喷出；湿式喷射是用泵式喷射机，将已加水拌和好的混凝土拌合物压送至喷嘴处，然后在此加入速凝剂，在压缩空气的助推下喷出。在爆炸等高温且伴随有危害物质释放的地下封闭空间内，岩壁或建筑的衬砌和支护也同样需要使用喷射混凝土。然而，普通喷射混凝土耐火性能较差，在1000℃高温下会破碎开裂而失去支护能力。这是因为采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等硅酸盐类水泥作为胶凝材料的普通喷射混凝土在水泥水化时除了生成硅酸二钙、硅酸三钙等水化产物外，还会产生一定量的氢氧化钙，而氢化化钙在高温下的快速分解及“二次消化”过程导致混凝土内部裂纹的产生。另外，普通喷射混凝土高温下烧损也较高。一方面，普通喷射混凝土采用的骨料河砂中含有较多量的碳酸钙，而碳酸钙在低于1000℃的高温下会分解并生成二氧化碳气体。另一方面，水泥水化过程中会引入大量的结晶水，这些结晶水在高温下会从水化产物中脱去并蒸发，使得混凝土烧损进一步增大。因此，为降低高温对混凝土结构的影响和造成结构失效，喷射混凝土本身必须具备一定的耐火性能。另外，为降低高温下封闭空间的气压以降低有害物质的泄漏，必须控制混凝土各成分高温分解产生的水、二氧化碳、硫的氧化物等小分子的总释放量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐高温低烧损混凝土干喷料配方，使用此配方制得的喷射混凝土凝结时间在3~15分钟内可调，强度等级可达C20，且具有1000℃下抗压强度损失小于50%且烧损小于5%（质量百分数）的特点。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种耐高温低烧损混凝土干喷料，以高铝矾土熟料为骨料，以铝酸盐水泥为胶凝材料，以高铝矾土熟料粉为耐热粉料，以硅微粉为掺合料，以硅酸盐水泥为促凝成分，以一定比例的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠为复合减水剂和凝结时间调节剂；各组份所占重量百分比为：高铝矾土熟料骨料50~70%，高铝矾土熟料细粉20~35%，铝酸盐水泥7.5~15%，硅微粉5~10%，三聚磷酸钠0.05~0.2%，六偏磷酸钠0~0.2%。进一步的：其制作方法如下步骤：S1：将5~0mm高铝骨料、200目高铝粉、CA50-A900铝酸盐水泥、硅微粉、42.5普通硅酸盐水泥以及三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按照表1中配方1~3中各组份的质量份投入搅拌机中，连续搅拌3分钟制得混凝土干拌料；S2：向混凝土干拌料中快速加入一定量的水制得新拌混凝土，并测得新拌混凝土初凝时间；S3：新拌混凝土装入4cm×4cm×16cm三联模内振捣密实后在20℃下养护3d后制得硬化混凝土制品；S4：测得硬化混凝土抗压强度，抗折强度，1000℃下热处理60分钟后的质量损失，1000℃高温处理后的抗压强度。进一步的：所述高铝矾土熟料骨料采用铝矾土一级、二级、三级或四级料，最大粒径3~5mm，含泥量（小于0.088μm的粉料）和吸水率均小于5%；粗砂或特粗砂，细度模数3.5~4，粒径连续分布，密度大于2.45g/cm3。进一步的：所述铝酸盐水泥采用高强度等级的CA50-A900铝酸盐水泥，由其制备的标准砂浆3天抗压强度应大于55MPa，其初凝时间在1~3小时之间。进一步的：所述高铝矾土熟料粉采用粒度规格为200目，激光粒度分析测试中位径D50在40~50μm之间，D10大于2.5μm，D90小于130μm。进一步的：所述硅微粉采用平均粒径在0.1~0.5μm之间，SiO2含量大于90%。进一步的：所述硅酸盐水泥为硅酸盐水泥熟料、普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥等高碱性硅酸盐类水泥，利用该类水泥的高碱性可以促进铝酸盐水泥的水化，缩短混凝土凝结时间。进一步的：所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠为化学纯，呈粉末状，可速溶，通过三聚磷酸钠与六偏磷酸钠比例的变化实现混凝土凝结时间的小幅度调节。与现有技术相比，本专利技术的特点在于：（1）采用耐火、高强度等级的铝酸盐水泥为胶凝材料，以高温烧损低的高铝矾土熟料为骨料和耐热粉料，通过硅微粉的填充作用和高温陶瓷化反应以及三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的减水作用，在降低混凝土中水泥用量的情况下，仍能保证喷射混凝土强度等级可达C20，提高混凝土耐高温性能，降低混凝土高温强度损失；（2）利用高碱性硅酸盐水泥对铝酸盐水泥的促凝作用，并发挥三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的凝结时间调节作用，实现混凝土的快凝、快硬却不损伤混凝土后期强度发展；（3）本专利技术制备的耐高温低烧损喷射混凝土，与普通喷射混凝土相比具有良好的耐火性能和低的高温烧损。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步阐述本专利技术，下面各实施例仅用于举例说明本专利技术，而本专利技术的保护范围不受这些实施例的限制，所列材料与前面所述材料的要求一致。一种耐高温低烧损混凝土干喷料，以高铝矾土熟料为骨料，以铝酸盐水泥为胶凝材料，以高铝矾土熟料粉为耐热粉料，以硅微粉为掺合料，以硅酸盐水泥为促凝成分，以一定比例的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠为复合减水剂和凝结时间调节剂；各组份所占重量百分比为：高铝矾土熟料骨料50~70%，高铝矾土熟料细粉20~35%，铝酸盐水泥7.5~15%，硅微粉5~10%，三聚磷酸钠0.05~0.2%，六偏磷酸钠0~0.2%。规格为0~5mm的高铝矾土熟料骨料和200目高铝矾土熟料粉为河南郑州泰戈尔耐火材料有限公司的产品；选用的铝酸盐水泥为郑州菁华CA50-A900铝酸盐水泥；硅微粉为安徽蚌埠中恒新材料科技有限公司生产的平均粒径0.45μm的锆复合硅灰产品；选用的硅酸盐水泥为新疆天山水泥厂的42.5普通硅酸盐水泥；三聚磷酸钠和六偏磷酸钠均购自湖北兴发化工集团股份有限公司，化学纯，呈粉末状，可速溶。实施例1：S1：将5~0mm高铝骨料、200目高铝粉、CA50-A900铝酸盐水泥、硅微粉、42.5普通硅酸盐水泥以及三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按照表1中配方1中各组份的质量份投入搅拌机中，连续搅拌3分钟制得混凝土干拌料；S2：向混凝土干拌料中快速加入242kg水制得新拌混凝土，并测得新拌混凝土初凝时间为15分钟；S3：新拌混凝土装入4cm×4cm×16cm三联模内振捣密实后在20℃下养护3d后制得硬化混凝土制品；S4：测得硬化混凝土抗压强度为30MPa，抗折强度为5.0MPa，1000℃下热处理60分钟后的质量损失为4.5%，1000℃高温处理后抗压强度为25MPa。实施例2：S1：将5~0mm高铝骨料、200目高铝粉、CA50-A900铝酸盐水泥、硅微粉、42.5普通硅酸盐水泥以及六偏磷酸钠按照表1中配方2中各组份的质量份投入搅拌机中，连续搅拌3分钟制得混凝土干拌料；S2：向混凝土干拌料中快速加入245kg水制得新拌混凝土，并测得新拌混凝土初凝时间为10分钟；S3：新拌混凝土装入4cm×4cm×16cm三联模内振捣密实后在20℃下养护3d后制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温低烧损混凝土干喷料，其特征在于：以高铝矾土熟料为骨料，以铝酸盐水泥为胶凝材料，以高铝矾土熟料粉为耐热粉料，以硅微粉为掺合料，以硅酸盐水泥为促凝成分，以一定比例的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠为复合减水剂和凝结时间调节剂；各组份所占重量百分比为：高铝矾土熟料骨料50~70%，高铝矾土熟料细粉20~35%，铝酸盐水泥7.5~15%，硅微粉5~10%，三聚磷酸钠0.05~0.2%，六偏磷酸钠0~0.2%。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温低烧损混凝土干喷料，其特征在于：以高铝矾土熟料为骨料，以铝酸盐水泥为胶凝材料，以高铝矾土熟料粉为耐热粉料，以硅微粉为掺合料，以硅酸盐水泥为促凝成分，以一定比例的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠为复合减水剂和凝结时间调节剂；各组份所占重量百分比为：高铝矾土熟料骨料50~70%，高铝矾土熟料细粉20~35%，铝酸盐水泥7.5~15%，硅微粉5~10%，三聚磷酸钠0.05~0.2%，六偏磷酸钠0~0.2%。2.根据权利要求1所述的一种耐高温低烧损混凝土干喷料，其特征在于：其制作方法如下步骤：S1：将5~0mm高铝骨料、200目高铝粉、CA50-A900铝酸盐水泥、硅微粉、42.5普通硅酸盐水泥以及三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按照表1中配方1~3中各组份的质量份投入搅拌机中，连续搅拌3分钟制得混凝土干拌料；S2：向混凝土干拌料中快速加入一定量的水制得新拌混凝土，并测得新拌混凝土初凝时间；S3：新拌混凝土装入4cm×4cm×16cm三联模内振捣密实后在20℃下养护3d后制得硬化混凝土制品；S4：测得硬化混凝土抗压强度，抗折强度，1000℃下热处理60分钟后的质量损失，1000℃高温处理后的抗压强度。3.根据权利要求1所述的一种耐高温低烧损混凝土干喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三六五三部队，
类型：发明
国别省市：新疆,65