一种低粉尘的混凝土生产工艺制造技术

本发明专利技术属于建筑混凝土领域，本发明专利技术公开了一种低粉尘的混凝土生产工艺。包括S1：制备改性高钛重矿渣；S2，准备水泥、微硅粉、粉煤灰微珠、砂料、纳米材料、改性高钛重矿渣、聚羧酸高性能减水剂、液体无碱速凝剂、聚丙烯酰胺等材料；S3:制备初混料；S4:制混凝土；通过本发明专利技术生产工艺获得的混凝土具有低粉尘、高性能的特点，且后期强度无倒缩现象，尤其适合在我国高寒地区进行推广应用，比基准混凝土采用普通浇注成型强度更高。注成型强度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种低粉尘的混凝土生产工艺


[0001]本专利技术涉及建筑混凝土领域，尤其涉及一种低粉尘的混凝土生产工艺。

技术介绍

[0002]混凝土是由水、骨料、胶凝材料和外加剂组成的多相混合物。喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将按一定配合比的水泥、沙、石子及外加剂等拌合料，通过喷管喷射到受喷面上，在很短的数分钟之内凝结硬化而成型的混凝土补强加固材料。
[0003]混凝土喷射技术主要有干喷和湿喷两种，干喷法也就是将水泥、沙子、石子和速凝剂按一定比例混合成干拌合料后，用搅拌机搅拌均匀，再投入到干式喷射机内用压缩空气输送到喷头，在喷头处加入水混合后，以一定的压力、距离喷射到受喷面上。该技术不仅粉尘大、污染环境、危害工人身体健康，而且难以控制质量、强度较低、回弹率大。
[0004]湿喷混凝土术是按照科学的比例，将水泥、石、砂以及一些外加剂混合，搅拌均匀制成混凝土，接着使用压缩后的空气或者泵，将其运输到结构物或者岩石表面，从而达到加固结构或岩石的目的。湿喷混凝土与干喷混凝土相比具有粉尘量低、施工简便高效、浆体回弹量少及支护效果好等诸多优势，被广泛应用于水利、水电和隧道等大断面地下工程中，由于其应用效果俱佳也逐渐被应用到地下采矿工程中。
[0005]我国高寒地区国土面积占总国土面积的30％左右，矿产资源储量丰富，这些地区的平均温度均较低，而在这些地区采用湿喷混凝土技术后，混凝土的力学性能不可避免受到低温环境的作用，进而影响混凝土质量及支护效果。喷射混凝土的强度过低不能达到稳定支护的目的，强度过高则会增加喷射混凝土的制备成本。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，针对我国高寒地区湿喷混凝土性能下降，进而影响混凝土质量以及支护效果的技术问题，本专利技术提供了一种高性能，低粉尘的混凝土生产工艺。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种低粉尘的混凝土生产工艺，具体包括如下步骤：
[0009]S1：制备改性高钛重矿渣；
[0010]S2:按照重量份数准确称量水泥、微硅粉、粉煤灰微珠、砂料、纳米材料、改性高钛重矿渣、聚羧酸高性能减水剂、液体无碱速凝剂、聚丙烯酰胺、混杂纤维和胶粉备用；
[0011]S3:将微硅粉、砂料、混杂纤维置于搅拌釜中混合后搅拌，直至搅拌均匀，制得初混料；
[0012]S4：在搅拌釜中再加入水泥、纳米材料、粉煤灰微珠、聚羧酸高性能减水剂、液体无碱速凝剂、聚丙烯酰胺、混杂纤维和胶粉和水进行搅拌，直至搅拌均匀，制得本专利技术的低粉尘的混凝土。
[0013]本专利技术进一步技术方案中，所述的纳米材料由石墨烯、纳米氧化铝、纳米水化硅酸钙组成，其中，按重量份数计，石墨烯0.5
‑
1.0份、纳米氧化铝0.1
‑
0.5份、纳米水化硅酸钙1
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1.5份。
[0014]本专利技术进一步技术方案中，所述的胶粉为可再分散丙烯酸醋
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苯乙烯共聚物乳胶粉、可再分散乙烯
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醋酸乙烯酯的共聚物乳胶粉中的任意一种。
[0015]本专利技术进一步技术方案中，所述的聚羧酸高性能减水剂为异戊烯醇聚氧乙烯醚基的聚羧酸减水剂。
[0016]本专利技术进一步技术方案中，所述的混杂纤维由钢纤维和剑麻纤维混合而成，其中，钢纤维与剑麻纤维重量比为1：0.3。
[0017]本专利技术进一步技术方案中，所述的砂料由石屑、砂子、碎石和凝灰岩粉组成；其中，石屑、砂子、碎石和凝灰岩粉重量比为21：21：47：6。
[0018]本专利技术进一步技术方案中，所述的砂子为多孔珊瑚沙、石英砂或黄河粉砂中的任意一种。
[0019]本专利技术进一步技术方案中，所述的砂子优选为多孔珊瑚沙或黄河粉中的任意一种。
[0020]本专利技术进一步技术方案中，所述的液体无碱速凝剂为硫酸铝类液体无碱速凝剂，是市场上购得的可用于喷射混凝土的硫酸铝类液体无碱速凝剂。
[0021]本专利技术进一步技术方案中，所述的水泥、微硅粉、粉煤灰微珠、砂料、纳米材料、改性高钛重矿渣、聚羧酸高性能减水剂、液体无碱速凝剂、聚丙烯酰胺、混杂纤维和胶粉加入量分别为：水泥350
‑
400份、微硅粉80
‑
85份、粉煤灰微珠120
‑
150份、砂料1600
‑
1676份、纳米材料45
‑
50份、改性高钛重矿渣70
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80份、聚羧酸高性能减水剂5.8
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7.2份、液体无碱速凝剂3.5
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5.2份、聚丙烯酰胺1
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1.5份、混杂纤维10
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15份和胶粉3
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10份。
[0022]本专利技术进一步技术方案中，所述的水加入量根据水胶比(指每立方米混凝土用水量与所有胶凝材料用量的比值)0.36
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0.38进行添加。
[0023]本专利技术进一步技术方案中，所述的改性高钛重矿渣制备方法为：将高钛重矿渣干燥后用球磨机球磨，得到粒度约为45μm的高钛重矿渣微粉，将高钛重矿渣微粉与浓度为0.5mol/L的氢氟酸溶液按1：2比例混合均匀，用磁力搅拌器搅拌20h，制备出改性高钛重矿渣。
[0024]经由上述的技术方案可知，本专利技术公开提供了一种低粉尘的混凝土生产工艺，通过该生产工艺得到的混凝土具有低粉尘、高性能的特点，在喷射后1d抗压强度达26.4MPa，7d抗压强度60.5MPa，28d抗压强度72.6Mpa，回弹率低至3％。且后期强度无倒缩现象，尤其适合在我国高寒地区进行推广应用，比基准混凝土采用普通浇注成型强度更高，与现有施工技术相比能节约大量原材料，真正实现建材行业的绿色健康可持续发展。
[0025]与现有技术相比，本专利技术还具有以下技术效果
[0026]1、本专利技术通过掺加纳米材料、混杂纤维(钢纤维和剑麻纤维)、改性高钛重矿渣等材料后显著提高混凝土的韧性和强度，为我国高寒地区的水利、水电、隧道、采矿等大断面地下工程中的支护提供施工时间和施工安全保障,满足复杂地质条件洞室施工需要施工更加经济、省时、方便。而且本专利技术产品还能够抑制混凝土塑性收缩及干缩裂缝,提高混凝土抗冻融能力、抗疲劳性、抗磨、抗碎裂、抗冲击性能、抗弯增强和辅助增强功能,能够提高混凝土的支撑性能和黏结性能。与低强度等级喷射混凝土相比，本专利技术制备的混凝土更密实，更能有效抵御各种恶劣环境以及各种有害介质的腐蚀。
[0027]2、与传统单一添加钢纤维相比，本专利技术产品选择添加了混杂纤维，也就是钢纤维和剑麻纤维的混合物，通过复掺剑麻纤维能够很好的弥补单一掺和钢纤维后混凝土易开裂的缺陷，因此，显著的提升了混凝土在高寒地区由于温差等气候作用下的断裂性能。
[0028]3、在添加矿粉方面，本专利技术添加了用氢氟酸改性后的高钛重矿渣，通过将矿渣进行改性后加入混凝土中能够降低混凝土的水化温度，延长水化反应达到峰值的时间，显著提高混凝土制品的早期强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低粉尘的混凝土生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1：制备改性高钛重矿渣；S2:按照重量份数准确称量水泥、微硅粉、粉煤灰微珠、砂料、纳米材料、改性高钛重矿渣、聚羧酸高性能减水剂、液体无碱速凝剂、聚丙烯酰胺、混杂纤维和胶粉备用；S3:将微硅粉、砂料、混杂纤维置于搅拌釜中混合后搅拌，直至搅拌均匀，制得初混料；S4：在搅拌釜中再加入水泥、纳米材料、粉煤灰微珠、聚羧酸高性能减水剂、液体无碱速凝剂、聚丙烯酰胺、混杂纤维和胶粉和水进行搅拌，直至搅拌均匀，即得；所述的改性高钛重矿渣制备方法为：将高钛重矿渣干燥后用球磨机球磨，得到粒度约为45μm的高钛重矿渣微粉，将高钛重矿渣微粉与浓度为0.5mol/L的氢氟酸溶液按1：2比例混合均匀，用磁力搅拌器搅拌20h，制备出改性高钛重矿渣；所述的砂料由石屑、砂子、碎石和凝灰岩粉组成；所述的纳米材料由石墨烯、纳米氧化铝、纳米水化硅酸钙组成；所述的混杂纤维由钢纤维和剑麻纤维混合而成。2.根据权利要求1所述的一种低粉尘的混凝土生产工艺，其特征在于：所述的水泥、微硅粉、粉煤灰微珠、砂料、纳米材料、改性高钛重矿渣、聚羧酸高性能减水剂、液体无碱速凝剂、聚丙烯酰胺、混杂纤维和胶粉加入量按重量份数计，分别为：水泥350
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400份、微硅粉80
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85份、粉煤灰微珠120
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150份、砂料1600
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1676份、纳米材料45
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50份...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鸣，
申请(专利权)人：广西鑫瑞混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：