一种低制造技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种低

【技术实现步骤摘要】
一种低pH混凝土及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种混凝土及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]核能的开发利用会产生大量毒性大
、
半衰期长且发热量高的高放射性废料，该种废料的安全处置对于核工业可持续发展
、
保护环境和人类健康至关重要
。
目前高放射性废料通常置于储存罐
、
膨润土等屏障系统中再被深埋在
500
～
1000m
的岩体中，使之与人类生存环境永久隔离
。
在地下处置库竖井
、
巷道建设过程中需要混凝土材料进行支护及衬砌，为了防止渗入处置库的地下水
pH
值过高导致膨润土防护层失效，处置库建设过程中使用的混凝土构筑物
pH
值须在施工后一定时间内降低至
11
以下
。
并且，考虑到处置库结构长期运行安全与稳定，所使用的混凝土力学性能和耐久性能至少应满足
C35
等级混凝土要求
。
[0003]根据高放射性废物处置库建设经验，为保证处置库建设安全可靠，普遍使用的材料均以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料，但普通硅酸盐水泥水化后生成大量氢氧化钙，导致混凝土体系呈强碱性
。
相关研究表明，服役
10
年后的普通硅酸盐水泥混凝土
pH
仍高于
12
，不能满足高放废物处置库建设需求
。
中国专利
CN107827419A、CN107311576A
和
CN106242490A
公开一些具有工程应用价值的低
pH
混凝土，但上述专利所提供的混凝土主要以硫铝酸盐水泥和磷酸盐水泥为胶凝材料，虽然早期力学性能与普通混凝土相差不大，但后期强度存在倒缩现象，因此相关混凝土规范规定，使用硫铝酸盐水泥
、
磷酸盐水泥等特种水泥配制的混凝土材料不得用于永久性工程结构，故相应低
pH
混凝土材料不能满足高放废物处置库工程要求
。
[0004]目前亟需提供长期力学性能好，能够应用于永久性工程的低
pH
值混凝土
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种混凝土及其制备方法和应用
。
本专利技术提供的混凝土的
pH
值＜
11
，收缩可控，
28
天抗压强度大于
40MPa
，能够应用于永久性工程
。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种混凝土，以
kg/m3为单位，包括以下组分：
[0008]硅酸盐水泥
200
～
250
，加密硅灰
120
～
150
，减水剂5～8，氯化钙
0.6
～
1.2
，聚丙烯纤维1～2，减缩剂3～5，中砂
650
～
750
，石子
1000
～
1100
，水
160
～
200。
[0009]优选的，所述硅酸盐水泥的强度等级为
42.5
级；所述加密硅灰的二氧化硅含量
≥95wt
％；所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述聚羧酸减水剂的减水率
≥25
％；所述氯化钙为无水粉状氯化钙，所述无水粉状氯化钙的
CaCl2含量
>94wt
％
。
[0010]优选的，所述聚丙烯纤维的长度为9～
12mm。
[0011]优选的，所述减缩剂为液体标准型减缩剂
。
[0012]优选的，所述中砂的细度模数为
2.7
；所述石子的粒径范围为5～
20mm。
[0013]优选的，所述混凝土的
pH
值＜
11。
[0014]本专利技术还提供了前述方案所述混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0015]将硅酸盐水泥和聚丙烯纤维进行第一混合，得到混合物
A
；
[0016]将加密硅灰
、
中砂和石子进行第二混合，得到混合物
B
；
[0017]将所述混合物
A
和混合物
B
进行第三混合，得到混合物
C
；
[0018]将水
、
减水剂
、
减缩剂和氯化钙进行第四混合，得到混合物
D
；
[0019]将所述混合物
C
和混合物
D
进行第五混合，得到所述混凝土
。
[0020]优选的，所述第一混合
、
第二混合
、
第三混合
、
第四混合和第五混合的搅拌转速独立地
≥45r/min。
[0021]优选的，所述第一混合的时间为2～
3min
，所述第二混合的时间为2～
3min
，所述第三混合的时间为1～
2min
，所述第四混合的时间为1～
2min
，所述第五混合的时间为2～
3min。
[0022]本专利技术还提供了前述方案所述混凝土在永久性工程中的应用
。
[0023]本专利技术提供了一种混凝土，以
kg/m3为单位，包括以下组分：硅酸盐水泥
200
～
250
，加密硅灰
120
～
150
，减水剂5～8，氯化钙
0.6
～
1.2
，聚丙烯纤维1～2，减缩剂3～5，中砂
650
～
750
，石子
1000
～
1100
，水
160
～
200。
首先，本专利技术以硅酸盐水泥和加密硅灰作为胶凝材料，保证所述胶凝材料中加密硅灰掺量占比大于
37.5
％，本专利技术通过利用较高含量的加密硅灰保证凝胶材料具有高
SiO2含量及高火山灰反应活性，与普通硅酸盐水泥水化产物
Ca(OH)2反应，形成
C
‑
S
‑
H
凝胶，从而有效减少混凝土中
Ca(OH)2含量，降低混凝土体系
pH
值；并且本专利技术利用加密硅灰的良好微集料填充作用，改善混凝土体系内部水泥浆和骨料之间的界面过渡区，改善孔隙结构，使混凝土微观结构更密实，提高混凝土力学与耐久性能；其次，本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低
pH
混凝土，其特征在于，以
kg/m3为单位，包括以下组分：硅酸盐水泥
200
～
250
，加密硅灰
120
～
150
，减水剂5～8，氯化钙
0.6
～
1.2
，聚丙烯纤维1～2，减缩剂3～5，中砂
650
～
750
，石子
1000
～
1100
，水
160
～
200。2.
根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述硅酸盐水泥的强度等级为
42.5
；所述加密硅灰的二氧化硅含量
≥95wt
％；所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述聚羧酸减水剂的减水率
≥25
％；所述氯化钙为无水粉状氯化钙，所述无水粉状氯化钙的
CaCl2含量
>94wt
％
。3.
根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述聚丙烯纤维的长度为9～
12mm。4.
根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述减缩剂为液体标准型减缩剂
。5.
根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述中砂的细度模数为
2.7
；所述石子的粒径范围为5～
20mm。6.
根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述低
pH
混...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建华，赵永刚，李涛，路威，赵卫全，杨子江，安裕民，耿会岭，
申请(专利权)人：中水淮河规划设计研究有限公司安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：