一种改性磷石膏基混凝土预制构件及其制备方法技术

本申请公开了一种改性磷石膏基混凝土预制构件及其制备方法，依次包括如下步骤：S1：磷石膏的改性；S2：混凝土的制备；S3：预制构件的制备。本发明专利技术采用石灰预处理可以消除可溶磷、氟对磷石膏实用性能的影响；采用化学纤维、添加剂、混凝土原料、改性磷石膏等制备出的混凝土预制构件性能优良，满足装配式建筑施工质量要求。

【技术实现步骤摘要】
一种改性磷石膏基混凝土预制构件及其制备方法
本专利技术涉及混凝土
，具体涉及一种改性磷石膏基混凝土预制构件及其制备方法。
技术介绍
磷石膏是磷酸湿法生产过程中产生的副产品，每生产1t磷酸约产生4～5t磷石膏。我国磷石膏的综合利用率为40%左右，磷石膏产量大，综合利用成本较高，大量的磷石膏长期堆存，不仅占用土地，且存在较大的环境安全隐患。我国对磷石膏的利用多通过建材、化工、农业、井下填充四种途径，从产业化利用来看，主要集中在水泥、水泥熟料、墙板、砂浆、砌块、水泥添加剂、建筑石膏等方面。磷石膏中含有的可溶性磷和共晶磷在水化时与钙离子反应生成的Ca3(PO4)2包裹住磷石膏，使其中的二水硫酸钙难以继续溶出及水化，使用磷石膏制备胶凝材料时会造成凝结时间过长、早强降低；含有的可溶性氟具有促凝作用，但量大时会导致制品结构疏松、早强降低；其中的部分杂质会增加溶解的需水量，同时会导致制品结构疏松、早强降低。基于此，利用磷石膏制备胶凝材料等时需对其进行改性处理，在使用时需对需水量等指标进行控制。专利（CN109851308A）公开了一种磷石膏基水泥混凝土砂浆及其制备工艺。主要以磷石膏、熟料、水混合、球磨、陈化后得到改性磷石膏浆料，再加入碱性料、标准砂、减水剂、水混合均匀即可得到砂浆。磷石膏改性制备成的混凝土的强度、膨胀性能较未改性的均有一定提升，但整个改性过程所需的陈化时间较长，不利于工业化生产；且制成的材料早期强度不高。专利（CN105777022B）公开了一种磷石膏混凝土挤出隔板墙，采用的改性方法是采用复合激发剂进行传热激发催化处理，整个流程复杂耗时久，不利用大规模生产。基于此，本申请设计了一种改性磷石膏基混凝土预制构件及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术的缺点，提供一种改性磷石膏基混凝土预制构件及其制备方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种改性磷石膏基混凝土预制构件及其制备方法，其特征在于，其原料按重量份计包括：磷石膏80份～120份、生石灰2.5份～7.5份、水泥320份～400份、水120～200份、减水剂3～8份、玻璃纤维0.8～1.8份、粉煤灰5～15份、砂355～725份、石870～1470份。上述的预制构件及其制备方法，包括以下步骤：S1磷石膏的改性：将磷石膏与预水化的生石灰搅拌均匀后自然风干，得到改性的磷石膏；S2混凝土的制备：将所需重量份的改性磷石膏、水泥、粉煤灰、玻璃纤维放入混料装置中，搅拌5～15min；依次加入砂、石、水、减水剂继续搅拌10～25min；S3预制构件的制备：将上述S2所得的混凝土砂浆倒入所需预制构件的模具中，养护、等待成型即可。优选的，所述步骤S1中的磷石膏为40～50℃干燥至恒重的磷石膏，生石灰与磷石膏的质量比为3～6%。优选的，所述粉煤灰的粒径为过80目方孔筛，筛余≤2%。优选的，所述减水剂剂为萘系减水剂、密胺系减水剂、聚羧酸系减水剂中的一种或几种。优选的，所述玻璃纤维长度为20～60mm。优选的，所述步骤S2中所述搅拌转速为350～500r/min。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本专利技术使用生石灰改性磷石膏，可快速消除其中的酸性，使磷石膏呈中性或弱碱性，同时磷石膏中阳离子的流露及各类反应使其所得制品的强度较优，同时可降低磷石膏堆放带来的环境健康等方面污染问题；2、适量玻璃纤维短切丝的掺入，可有效改善混凝土的抗压强度、韧性、抗裂性及应变能力；3、减水剂的使用可降低磷石膏使用带来的需水量大的问题，同时对水泥颗粒具有分散作用，改善混凝土拌合物的流动性及其工作性。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。实施例1S1磷石膏的改性：称取4.5份的生石灰使用少量水先预水化，加入90份已烘干至恒重的磷石膏，搅拌均匀后自然风干过筛，得到改性的磷石膏；S2混凝土的制备：称取改性磷石膏90份、水泥350份、粉煤灰7份、玻璃纤维1.2份放入混料装置中，以450r/min转速搅拌10min；依次加入砂534份、石1046份、水125份、萘系减水剂4.5份，继续搅拌20min；S3预制构件的制备：将上述S2所得的混凝土砂浆倒入所需预制构件的模具中，养护、等待成型即可。对比例1除减少步骤S1外，其余步骤S2、S3与实施例1相同。实施例2S1磷石膏的改性：称取6份的生石灰使用少量水先预水化，加入100份已烘干至恒重的磷石膏，搅拌均匀后自然风干过筛，得到改性的磷石膏；S2混凝土的制备：称取改性磷石膏100份、水泥375份、粉煤灰9.5份、玻璃纤维1.5份放入混料装置中，以450r/min转速搅拌12min；依次加入砂600份、石1130份、水145份、密胺系减水剂5.6份，继续搅拌20min；S3预制构件的制备：将上述S2所得的混凝土砂浆倒入所需预制构件的模具中，养护、等待成型即可。对比例2除省略步骤S2中的减水剂外，其余步骤与实施例2相同。实施例3S1磷石膏的改性：称取7份的生石灰使用少量水先预水化，加入110份已烘干至恒重的磷石膏，搅拌均匀后自然风干过筛，得到改性的磷石膏；S2混凝土的制备：称取改性磷石膏110份、水泥400份、粉煤灰11.5份、玻璃纤维1.7份放入混料装置中，以450r/min转速搅拌15min；依次加入砂647份、石1250份、水175份、聚羧酸系减水剂7.2份，继续搅拌25min；S3预制构件的制备：将上述S2所得的混凝土砂浆倒入所需预制构件的模具中，养护、等待成型即可。对比例3除省略步骤S2中的玻璃纤维外，其余步骤与实施例3相同。将上述实施例与对比例得到的混凝土按GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、JC/T603-2004《水泥胶砂干缩试验方法》进行性能检测，得到的结果如表1所示。表1：由上表可知，改性后的磷石膏，以及减水剂、玻璃纤维的掺入，有助于改善磷石膏基混凝土的力学性能、膨胀系数，制成的成品可满足使用标准。本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性磷石膏基混凝土预制构件，其特征在于，其原料按重量份计包括：磷石膏80份～120份、生石灰2.5份～7.5份、水泥320份～400份、水 120～200 份、减水剂3～8 份、玻璃纤维 0.8～1.8 份、粉煤灰5～15 份、砂 355～725 份、石 870～1470 份。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性磷石膏基混凝土预制构件，其特征在于，其原料按重量份计包括：磷石膏80份～120份、生石灰2.5份～7.5份、水泥320份～400份、水120～200份、减水剂3～8份、玻璃纤维0.8～1.8份、粉煤灰5～15份、砂355～725份、石870～1470份。


2.一种改性磷石膏基混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
S1磷石膏的改性：将磷石膏与预水化的生石灰搅拌均匀后自然风干，得到改性的磷石膏；
S2混凝土的制备：将所需重量份的改性磷石膏、水泥、粉煤灰、玻璃纤维放入混料装置中，搅拌5～15min；依次加入砂、石、水、减水剂继续搅拌10～25min；
S3预制构件的制备：将上述S2所得的混凝土砂浆倒入所需预制构件的模具中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚培友，施宁，
申请(专利权)人：南通长城建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32