一种用于污水管道的UHPC材料制造技术

本发明专利技术提供一种用于污水管道的UHPC材料，包括以下重量份原料：水泥12～18份、硅灰12～15份、粉煤灰13～18份、绿色掺合料35～50份、纳米二氧化硅10～15份、石英粉8～11份、石英砂5～15份、玄武岩纤维6～12份、水15～22份、化学外加剂12～30份；本发明专利技术制备工艺简单，可制备出兼并环保、良好工作性能、超高强度、低收缩和高耐久性等各方面性能优良的材料，利用其制备污水管道时，能有效降低构件截面面积，大幅提升耐污水腐蚀性能，显著延长污水管道系统的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于污水管道的UHPC材料
本专利技术涉及土木工程材料领域，特别涉及一种用于污水管道的UHPC材料。
技术介绍
近年来，随着经济的快速发展，我们的生活环境也遭受了不同程度的破坏，其中水污染相当严重。一般的城市污水管道由于污水的波动而长期承受干湿交替作用，同时污水中腐蚀性离子浓度高，腐蚀极为严重，这对污水管道用混凝土材料的性能提出了严峻的挑战。
技术实现思路
鉴以此，本专利技术提出一种用于污水管道的UHPC材料，来解决上述问题，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于污水管道的UHPC材料，包括以下重量份原料：水泥12～18份、硅灰12～15份、粉煤灰13～18份、绿色掺合料35～50份、纳米二氧化硅10～15份、石英粉8～11份、石英砂5～15份、玄武岩纤维6～12份、水15～22份、化学外加剂12～30份。进一步的，一种用于污水管道的UHPC材料，包括以下重量份原料：水泥15份、硅灰14份、粉煤灰15份、绿色掺合料42份、纳米二氧化硅12份、石英粉10份、石英砂10份、玄武岩纤维9份、水19份、化学外加剂21份。进一步的，所述绿色掺合料包括重量份比为1～3：0.5～2：1.3～2：0.6～2.7：1.6～3的高岭土下脚料、玄武岩粉、钾长石、方解石、纳米氧化物颗粒的混合物。进一步的，所述化学外加剂为重量比为2～3：0.3～1：0.8～1.6的聚羧酸高性能减水剂、萘系减水剂和磷酸酯的混合物。进一步的，所述纳米氧化物颗粒为重量比1：1～3的TiO2和CeO2。进一步的，所述化学外加剂的制备方法：在室温20～30℃下，先将聚羧酸高性能减水剂和萘系减水剂倒入混合釜中，加热至40～60℃，同时在600～800rpm下进行搅拌，60～100min后加入磷酸酯进行高速搅拌，搅拌速率为1200～3000rpm。进一步的，一种用于污水管道的UHPC材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将纳米二氧化硅、石英粉、石英砂、玄武岩纤维、绿色掺合料粉碎，过3000～5000目筛，配成浓度为50～80％的浆料，加入化学外加剂，在200～400W的微波功率、温度110～130℃、转速500～800rpm下搅拌1.6～3h，得到物料A；S2、向S1制得物料A加入水泥、硅灰、粉煤灰、水，在1176～2000℃、转速1000～1200rpm下搅拌煅烧3～6h，得到UHPC材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的通过科学配制将原料进行混合，各组分相互协同发挥作用，提高UHPC材料的抗压强度，抗冲磨强度，减少收缩率；其中，化学外加剂中利用高活性磷酸酯的高分散性与聚羧酸高性能减水剂、萘系减水剂进行复合效应使外加剂具有良好的润滑性；纳米氧化物颗粒填充了孔结构，抑制混凝土的收缩，在制成混凝土时，高岭土下脚料、玄武岩粉、钾长石、方解石、硅灰起到了微集料效应，增加了化学反应活性基点，加速了混凝土的水化，在发生水化的同时生产水化晶体，使UHPC材料的化学微观结构更加致密，使混凝结构更加密实，抑制混凝土自身干所的作用大于自收缩效应，从而降低混凝土裂缝产生的概率，提高混凝土的耐久性、收缩率、氯离子扩散系数；(2)各个组分通过调节配比和添加顺序，先将纳米二氧化硅、石英粉、石英砂、玄武岩纤维、绿色掺合料与化学外加剂在特定的微波功率、温度、转速下混合，再加入水泥、硅灰、粉煤灰后混合，控制混合工艺参数，使制得UHPC材料具有兼并环保、良好工作性能、超高强度、低收缩和高耐久性等各方面性能优良的材料，利用其制备污水管道时，能有效降低构件截面面积，减少制作成本，大幅提升耐污水腐蚀性能，显著延长污水管道系统的使用寿命。具体实施方式为了更好理解本专利技术
技术实现思路
，下面提供具体实施例，对本专利技术做进一步的说明。本专利技术实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。本专利技术实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1一种用于污水管道的UHPC材料，包括以下重量份原料：水泥12份、硅灰12份、粉煤灰13份、绿色掺合料35份、纳米二氧化硅10份、石英粉8份、石英砂5份、玄武岩纤维6份、水15份、化学外加剂12份；所述绿色掺合料包括重量份比为1：0.5：1.3：0.6：1.6的高岭土下脚料、玄武岩粉、钾长石、方解石、纳米氧化物颗粒的混合物；所述化学外加剂为重量比为2：0.3：0.8的聚羧酸高性能减水剂、萘系减水剂和磷酸酯的混合物；所述纳米氧化物颗粒为重量比1：1的TiO2和CeO2。实施例2一种用于污水管道的UHPC材料，包括以下重量份原料：水泥18份、硅灰15份、粉煤灰18份、绿色掺合料50份、纳米二氧化硅15份、石英粉11份、石英砂15份、玄武岩纤维12份、水22份、化学外加剂30份；所述绿色掺合料包括重量份比为3：2：2：2.7：3的高岭土下脚料、玄武岩粉、钾长石、方解石、纳米氧化物颗粒的混合物；所述化学外加剂为重量比为3：1：1.6的聚羧酸高性能减水剂、萘系减水剂和磷酸酯的混合物；所述纳米氧化物颗粒为重量比1：3的TiO2和CeO2。实施例3一种用于污水管道的UHPC材料，包括以下重量份原料：水泥15份、硅灰14份、粉煤灰15份、绿色掺合料42份、纳米二氧化硅12份、石英粉10份、石英砂10份、玄武岩纤维9份、水19份、化学外加剂21份；所述绿色掺合料包括重量份比为2：1.3：1.7：1.5：2.2的高岭土下脚料、玄武岩粉、钾长石、方解石、纳米氧化物颗粒的混合物；所述化学外加剂为重量比为2.5：0.7：1.2的聚羧酸高性能减水剂、萘系减水剂和磷酸酯的混合物；所述纳米氧化物颗粒为重量比1：2的TiO2和CeO2。上述实施例1～3中，化学外加剂、UHPC材料按照以下制备方法：化学外加剂的制备方法：在室温25℃下，先将聚羧酸高性能减水剂和萘系减水剂倒入混合釜中，加热至50℃，同时在700rpm下进行搅拌，80min后加入磷酸酯进行高速搅拌，搅拌速率为1600rpm；UHPC材料的制备方法包括以下步骤：S1、将纳米二氧化硅、石英粉、石英砂、玄武岩纤维、绿色掺合料粉碎，过4000目筛，配成浓度为70％的浆料，加入化学外加剂，在300W的微波功率、温度120℃、转速700rpm下搅拌2.2h，得到物料A；S2、向S1制得物料A加入水泥、硅灰、粉煤灰、水，在1500℃、转速1100rpm下搅拌煅烧4h，得到UHPC材料。实施例4本实施例与实施例3的区别在于，化学外加剂、UHPC材料按照以下制备方法：化学外加剂的制备方法：在室温20℃下，先将聚羧酸高性能减水剂和萘系减水剂倒入混合釜中，加热至40℃，同时在600rpm下进行搅拌，60min后加入磷酸酯进行高速搅拌，搅拌速率为1200rpm。UHPC材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将纳米二氧化硅、石英粉、石英砂、玄武本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污水管道的UHPC材料，其特征在于：包括以下重量份原料：水泥12～18份、硅灰12～15份、粉煤灰13～18份、绿色掺合料35～50份、纳米二氧化硅10～15份、石英粉8～11份、石英砂5～15份、玄武岩纤维6～12份、水15～22份、化学外加剂12～30份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于污水管道的UHPC材料，其特征在于：包括以下重量份原料：水泥12～18份、硅灰12～15份、粉煤灰13～18份、绿色掺合料35～50份、纳米二氧化硅10～15份、石英粉8～11份、石英砂5～15份、玄武岩纤维6～12份、水15～22份、化学外加剂12～30份。


2.如权利要求1所述的一种用于污水管道的UHPC材料，其特征在于：包括以下重量份原料：水泥15份、硅灰14份、粉煤灰15份、绿色掺合料42份、纳米二氧化硅12份、石英粉10份、石英砂10份、玄武岩纤维9份、水19份、化学外加剂21份。


3.如权利要求1所述的一种用于污水管道的UHPC材料，其特征在于：所述绿色掺合料包括重量份比为1～3：0.5～2：1.3～2：0.6～2.7：1.6～3的高岭土下脚料、玄武岩粉、钾长石、方解石、纳米氧化物颗粒的混合物。


4.如权利要求1所述的一种用于污水管道的UHPC材料，其特征在于：所述化学外加剂为重量比为2～3：0.3～1：0.8～1.6的聚羧酸高性能减水剂、萘系减水剂和磷酸酯的混合物。
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【专利技术属性】
技术研发人员：汪峻峰，
申请(专利权)人：汪峻峰，
类型：发明
国别省市：北京;11