一种掺磷渣的快凝保温混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种掺磷渣的快凝保温混凝土及其制备方法。一种掺磷渣的快凝保温混凝土包括如下重量份数的组分：水泥150

【技术实现步骤摘要】
一种掺磷渣的快凝保温混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种掺磷渣的快凝保温混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]一般的混凝土，是指由水泥作为胶凝材料，将砂、石等集料，与水和外加剂按一定比例混合，从而胶结形成整体的复合材料。其中，保温混凝土是一种导热系数相对较低，可减少热量耗散的特种混凝土，其组成成分中往往添加如陶粒、聚苯乙烯颗粒、二氧化硅气凝胶等保温材料，以提高混凝土的保温性能。
[0003]如目前存在的一种混凝土，其包括水泥350份、砂687份、石子745份、橡胶颗粒247份、聚苯乙烯泡沫颗粒19份、萘系减水剂4.5份。混凝土成分中添加聚苯乙烯泡沫颗粒(EPS)，借助于EPS质轻、导热系数低、稳定性好的特点，使所制混凝土的导热系数为0.61w/mk，具有较好的保温性能。
[0004]而随着我国向绿色工业化发展的转型，越来越多的厂家在保温混凝土成分中，使用磷渣代替部分水泥，以二次利用固废，较为节约资源，有利于环境保护。
[0005]但受限于磷渣对于水泥混凝土具有一定的缓凝效果，这是因为在混凝土的水化过程中，磷渣的磷酸盐转化成羟基磷灰石，并附着在水泥颗粒表面，延缓混凝土的水化，从而延长混凝土的胶凝时间。因此，研究出一种具有一定保温效果，且胶凝时间短的混凝土具有重要意义。

技术实现思路

[0006]为了在使用磷渣代替部分水泥的同时，缩短混凝土的凝结时间，提高制备效率，本申请提供一种掺磷渣的快凝保温混凝土及其制备方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种掺磷渣的快凝保温混凝土，包括如下重量份数的组分：水泥150
‑
360份；磷渣Ⅰ70
‑
120份；细骨料660
‑
720份；粗骨料650
‑
800份；胶粉180
‑
400份；水110
‑
140份；外加剂4.5
‑
8份；改性EPS 40
‑
60份；改性EPS包括由内至外依次设置的：芯层，为EPS；中间层，包括儿茶酚胺、表面活性剂、亲水胶液；壁层，包括磷渣Ⅱ。
[0008]通过采用上述技术方案，对本申请所制混凝土进行性能检测，本申请所制混凝土导热系数在0.37W/m
·
K以下，保温性能较优；且添加有改性EPS，使得混凝土的初凝时间在77min以下，终凝时间在165min以下，而未添加改性EPS的混凝土，其终凝时间为360min，终凝时间582min，表明使用改性EPS大幅度缩短了混凝土的胶凝时间；通过在EPS外表面附着由亲水胶液制得的中间层，使得EPS表面由疏水向亲水转换，提高EPS与混凝土基材的相容性，保障混凝土发挥其优良的保温效果，再在中间层外附着壁层，可将改性EPS与其他混凝土成分，以单组份或双组分的形式混合，避免直接混合在
混凝土的EPS在长途运输过程中压塌的情况发生。
[0009]通过使用磷渣代替水泥，有利于消解固废，绿色环保，且壁层选择使用磷渣，相较于使用水泥也有一定的效果，比如在混凝土水化时，会有部分水化的水泥脱离改性EPS；而磷渣的水化，需受到水泥水化产物的激发，因此在混凝土水化前期，磷渣未水化并脱离改性EPS。
[0010]但磷渣具有缓凝效果，其水化产物会形成包裹水泥颗粒的覆盖层，抑制水化反应的进行，因此延缓了混凝土的胶凝时间，当覆盖层足够厚时，产生的结晶压力会导致覆盖层局部胀裂，从而使得水化反应继续进行。通过添加儿茶酚胺，因具有较优的粘附性使其粘附在磷渣上，且在水溶条件下可发生氧化聚合包裹羟基磷灰石，提高羟基磷灰石的粘附性并使其快速粘附在水泥颗粒表面，加快覆盖层的形成和厚度累积，使覆盖层加速胀裂，从而改善混凝土缓凝的问题，提高制备效率。
[0011]可选的，儿茶酚胺、表面活性剂、亲水胶液的重量比为(0.5
‑
0.8):1:(0.65
‑
1)。
[0012]通过采用上述技术方案，儿茶酚胺、表面活性剂、亲水胶液的重量比处于上述范围内时，对EPS的改性效果更好，所制混凝土的保温效果好，胶凝时间短。
[0013]可选的，儿茶酚胺为多巴胺、去甲肾上腺素按重量比1:(0.16
‑
0.4)的混合物。
[0014]通过采用上述技术方案，单独使用多巴胺的混凝土，其初凝时间74min，终凝时间158min，使用多巴胺、去甲肾上腺素的复配物的混凝土，其初凝时间延长至77
‑
81min，终凝时间延长至166
‑
182min为儿茶酚胺沉积在羟基磷灰石表面形成薄膜，通过使用不同沉积速率的儿茶酚胺，便于控制薄膜的形成速率，进而调节覆盖层的形成速率，控制水化反应的速度。
[0015]可选的，亲水胶液为聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或多种组成的混合物。
[0016]可选的，芯层、中间层、壁层的重量比为1:(0.12
‑
0.13):(1.5
‑
2)。
[0017]通过采用上述技术方案，当芯层、中间层、壁层的重量比处于上述范围内时，壁层在中间层上的附着力较高，壁层不易脱离改性EPS，EPS的改性效果更好。
[0018]可选的，中间层还包括过氧化氢，过氧化氢的添加量与表面活性剂的重量比为1:(1.2
‑
1.3)。
[0019]通过采用上述技术方案，相较于未使用过氧化氢的混凝土，初凝时间74min，终凝时间158min，添加有过氧化氢的混凝土，其初凝时间缩短至64
‑
66min，终凝时间缩短至143
‑
147min，表明添加过氧化氢，可缩短混凝土的胶凝时间，其原因可能在于：过氧化氢在混凝土的碱性条件下，发生分解产生氧气，促进儿茶酚胺的氧化，以聚合形成沉积层，包裹羟基磷灰石，进一步促进水泥颗粒表面水化膜的胀裂，缩短胶凝时间。
[0020]可选的，改性EPS的制备方法为：将表面活性剂、亲水胶液、儿茶酚胺搅拌混合，再加入过氧化氢，搅拌混合，得到混合液A；将混合液A喷洒至EPS表面，混合后滚动造粒，再加入磷渣Ⅱ，滚动造粒，即得。
[0021]通过采用上述技术方案，过氧化氢在水中的稳定性不足，通过后加入过氧化氢，在保障混合液A各组分充分混匀的同时，减少过氧化氢在改性EPS的制备过程中的分解。
[0022]可选的，EPS与混合液A的重量比为1:(0.14
‑
0.16)。
[0023]通过采用上述技术方案，当EPS与混合液A的重量比处于上述范围内时，混合液A充
分包裹EPS，对EPS的改性效果更好。
[0024]第二方面，本申请提供一种掺磷渣的快凝保温混凝土的制备方法，包括以下步骤：向水泥中加入磷渣Ⅰ、改性EPS、细骨料、粗骨料、水，搅拌混合，得到混合液B；向混合液B中加入胶粉、外加剂，搅拌混合，即得。
[0025]通过采用上述技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺磷渣的快凝保温混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：水泥150
‑
360份；磷渣Ⅰ70
‑
120份；细骨料660
‑
720份；粗骨料650
‑
800份；胶粉180
‑
400份；水110
‑
140份；外加剂4.5
‑
8份；改性EPS 40
‑
60份；改性EPS包括由内至外依次设置的：芯层，为EPS；中间层，包括儿茶酚胺、表面活性剂、亲水胶液；壁层，包括磷渣Ⅱ。2.根据权利要求1所述的一种掺磷渣的快凝保温混凝土，其特征在于：儿茶酚胺、表面活性剂、亲水胶液的重量比为(0.5
‑
0.8):1:(0.65
‑
1)。3.根据权利要求1所述的一种掺磷渣的快凝保温混凝土，其特征在于：儿茶酚胺为多巴胺、去甲肾上腺素按重量比1:(0.16
‑
0.4)的混合物。4.根据权利要求1所述的一种掺磷渣的快凝保温混凝土，其特征在于：亲水胶液为聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱根山，翟笃铸，朱新山，
申请(专利权)人：上海翟氏建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：