一种基于花岗岩石粉的混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于花岗岩石粉的混凝土及其制备方法，涉及混凝土制备技术领域，本发明专利技术通过化学改性的方式，将花岗岩石粉由亲水改为疏水，解决花岗岩石粉吸水量大、吸附外加剂等问题，改善混凝土拌合物和易性，保证施工顺利进行。通过物理机械粉磨、添加助磨剂的方式，提高花岗岩石粉的易磨性、比表面积，减少团聚，提升其作为矿物掺合料的活性，通过不同石粉粒径改善混凝土骨料的微级配，提升混凝土密实性、力学性能和耐久性。力学性能和耐久性。力学性能和耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于花岗岩石粉的混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土制备
，具体涉及一种基于花岗岩石粉的混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]当前河砂、江砂的限采或禁采政策，使得机制砂用于混凝土工程成为必然，而机制砂生产过程中会产生大量的石粉，若石粉得不到合理应用，将会对环境造成污染和浪费资源。机制砂石粉的矿物成分和母岩相同，可替代水泥或传统的矿物掺合料如粉煤灰、矿渣粉等作为矿物掺合料用于混凝土制备。
[0003]机制砂石粉按矿物组成可大致分为：钙质岩石基石粉和硅质岩石基石粉。通常钙质岩石基石粉与减水剂的相容性优于硅质岩石基石粉。主要因为钙质石粉多呈岛状结构，吸水性小，而硅质石粉多为层状亲水结构，吸水性高，造成石粉需水比增高。若石粉含量过高，则会导致混凝土拌合物粘稠、流动性低，进而影响硬化混凝土的强度和耐久性。花岗岩的只要成分是SiO2，属于硅质岩石，石粉中的云母颗粒呈薄片状，强度较低，易沿节理面错裂，内部层间结构复杂特殊，具有较强的吸附性，导致花岗岩石粉需水量变大。且花岗岩属于低活性石粉，若直接作为矿物掺合料制备混凝土，则对混凝土强度不利。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于花岗岩石粉的混凝土及其制备方法，本专利技术通过化学改性的方式，将花岗岩石粉由亲水改为疏水，解决花岗岩石粉吸水量大、吸附外加剂等问题，改善混凝土拌合物和易性，保证施工顺利进行。通过物理机械粉磨、添加助磨剂的方式，提高花岗岩石粉的易磨性、比表面积，减少团聚，提升其作为矿物掺合料的活性，通过不同石粉粒径改善混凝土骨料的微级配，提升混凝土密实性、力学性能和耐久性。
[0005]在混凝土中掺入自制的SiO2溶胶，可以利用纳米级SiO2颗粒填充胶凝材料之间的空隙。SiO2溶胶可以加速水泥中硅酸三钙的水化，形成Ca(OH)2晶核，同时还能与Ca(OH)2发生二次水化，生成水化硅酸盐凝胶。可以有效改善胶凝材料浆体与粗细骨料之间的界面、减少混凝土的微空隙、使混凝土更加致密，进而提升混凝土强度和抗渗性。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于花岗岩石粉的混凝土，包括
[0008]水泥：230
‑
250份；
[0009]粉煤灰：55
‑
65份；
[0010]花岗岩石粉：55
‑
65份；
[0011]机制砂：835
‑
860份；
[0012]石：980
‑
1005份；
[0013]水：165
‑
175份；
[0014]SiO2溶胶：15
‑
36份；
[0015]减水剂：2.5
‑
3.6份；
[0016]乙二胺四乙酸二钠：1
‑
3份。
[0017]作为本专利技术进一步的方案：所述机制砂岩性为花岗岩，石粉含量小于10％。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：一种基于花岗岩石粉的混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0019]步骤一、花岗岩石粉粉磨：将花岗岩石粉在95
‑
105℃的烘箱中烘干，冷却后和助磨剂混合均匀，然后研磨至不同粒径大小的石粉颗粒；
[0020]步骤二、石粉颗粒改性：将硅烷偶联剂配成0.5
‑
2％的稀溶液，用醋酸调节PH至5，制备石粉表面改性剂，将粉磨后的石粉颗粒置于搅拌机中，将表面改性剂用滴管逐滴加入石粉颗粒，边加边搅拌，持续搅拌60
‑
120min；得到改性石粉颗粒；
[0021]步骤三、配置SiO2溶胶：将工业水玻璃与去离子水按一定体积比1:5的比例稀释，稀释后通过强阳离子交换树脂，交换至溶液pH值为2
‑
3，水解60min，然后逐滴加入1mol/L的氨水调节溶液的pH值为4
‑
7，进行缩聚反应，继续搅拌一段时间，得到SiO2溶胶；
[0022]步骤四、将水泥、粉煤灰、石粉、砂、石、乙二胺四乙酸二钠加入强制式混凝土搅拌机内搅拌2分钟，混合均匀，然后将水、SiO2溶胶、减水剂缓慢倒入搅拌机内，湿拌2min，得到一种改性花岗岩石粉混凝土。
[0023]作为本专利技术进一步的方案：所述助磨剂为三乙醇胺和乙二醇按质量比为1:1得到的混合物，助磨剂质量占石粉质量的0.2％。
[0024]作为本专利技术进一步的方案：所述偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、3,4
‑
环氧环己基乙基三甲氧基硅烷、3
‑
环己基
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基
‑
三(2
‑
甲氧基乙氧基)硅烷一种或几种。
[0025]作为本专利技术进一步的方案：所述偶联剂的质量为花岗岩石粉质量的0.8
‑
1.2％。
[0026]作为本专利技术进一步的方案：所述偶联剂改性的温度为60
‑
70℃。
[0027]作为本专利技术进一步的方案：所述强阳离子交换树脂为凝胶型强酸阳离子交换树脂。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029]本专利技术通过化学改性的方式，将花岗岩石粉由亲水改为疏水，解决花岗岩石粉吸水量大、吸附外加剂等问题，改善混凝土拌合物和易性，保证施工顺利进行。通过物理机械粉磨、添加助磨剂的方式，提高花岗岩石粉的易磨性、比表面积，减少团聚，提升其作为矿物掺合料的活性，通过不同石粉粒径改善混凝土骨料的微级配，提升混凝土密实性、力学性能和耐久性。
[0030]在混凝土中掺入自制的SiO2溶胶，可以利用纳米级SiO2颗粒填充胶凝材料之间的空隙。SiO2溶胶可以加速水泥中硅酸三钙的水化，形成Ca(OH)2晶核，同时还能与Ca(OH)2发生二次水化，生成水化硅酸盐凝胶。可以有效改善胶凝材料浆体与粗细骨料之间的界面、减少混凝土的微空隙、使混凝土更加致密，进而提升混凝土强度和抗渗性。
附图说明
[0031]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0032]图1是本专利技术整体的结构示意图；
[0033]图2是本专利技术烘箱的内部结构示意图；
[0034]图3是本专利技术搅拌机构的整体结构示意图；
[0035]图4是本专利技术研磨辊的整体结构示意图；
[0036]图5是本专利技术研磨箱的俯视结构示意图。
[0037]图中：1、锥形烘干箱；2、搅拌机构；3、气缸一；4、活动连接块；5、气缸二；6、连杆；7、摇臂；8、研磨箱；9、旋转密封盘一；10、顶盖；11、下料斗；12、研磨辊；13、研磨板；14、研磨电机；15、旋转密封盘二；16、排料口；17、支撑杆；18、轴承；21、旋转电机一；22、旋转电机二；23、齿轮一；24、齿轮二；25、螺纹套；26、推盘；27、螺纹杆；28、推杆；29、刮板；210、滑槽；211、固定板；212、搅拌轴；213、活动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于花岗岩石粉的混凝土，其特征在于，包括水泥：230
‑
250份；粉煤灰：55
‑
65份；花岗岩石粉：55
‑
65份；机制砂：835
‑
860份；石：980
‑
1005份；水：165
‑
175份；Si O2溶胶：15
‑
36份；减水剂：2.5
‑
3.6份；乙二胺四乙酸二钠：1
‑
3份。2.根据权利要求1所述的一种基于花岗岩石粉的混凝土,其特征在于，所述机制砂岩性为花岗岩，石粉含量小于10％。3.根据权利要求1所述的一种基于花岗岩石粉的混凝土的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤一、花岗岩石粉粉磨：将花岗岩石粉在95
‑
105℃的烘箱中烘干，冷却后和助磨剂混合均匀，然后研磨至不同粒径大小的石粉颗粒；步骤二、石粉颗粒改性：将硅烷偶联剂配成0.5
‑
2％的稀溶液，用醋酸调节PH至5，制备石粉表面改性剂，将粉磨后的石粉颗粒置于搅拌机中，将表面改性剂用滴管逐滴加入石粉颗粒，边加边搅拌，持续搅拌60
‑
120min；得到改性石粉颗粒；步骤三、配置SiO2溶胶：将工业水玻璃与去离子水按一定体积比1:5的比例稀释，稀释后通过强阳离子交换树脂，交换至溶液pH值为2
‑
3，水解6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈儒发，廖树忠，文志权，周诚兮，吴立斌，刘斌，吴玉贤，任龙芳，夏京亮，
申请(专利权)人：保利长大工程有限公司，
类型：发明
国别省市：