【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维增强水泥基复合材料，尤其涉及一种超高韧性工程材料混合料及其制备方法。
技术介绍
1、超高韧性工程材料是纤维增强水泥基复合材料的一种，也是超高性能混凝土的一种，其相比于常规混凝土具有更高的承载性、韧性和耐久性，且超高韧性工程材料变形行为与钢筋更为接近，因此被认为是未来高性能长寿命结构和重大基础设施中最有前途的工程材料。超高韧性工程材料的设计是基于颗粒最紧密堆积原理和纤维增强机理，颗粒之间和堆积空隙被胶凝材料浆体粘结和填充，纤维起到复合增强、应力传递和桥联作用。
2、传统超高韧性工程材料的制备方法，主要是采用精细化配制的连续级配石英砂、石英粉为支撑骨架相，高掺量水泥、高细度粉煤灰和硅灰为胶凝相和填充相，钢纤维为增强相，高性能减水剂和低用量拌合水为分散相，通过高效搅拌拌合制成浆体，再浇筑、养护制成现浇结构或预制部品。随着现代基础设施工程结构向交通不便的偏远和环境恶劣地区发展，对超高韧性工程材料的需求也越来越多。尽管如此，在传统拌合站拌合超高韧性工程材料浆体、再运输到施工现场进行浇筑和施工，或将超高韧性工程材料制成大型预制部品等方式对交通运输要求较高，而偏远和环境恶劣地区的浆体搅拌车或大型预制部品很难运输到现场。基于此，行业从业者开始重点发展超高韧性工程材料混合料，混合料在工厂进行干法预混合，再袋装运至工程现场，再现场与水和减水剂拌合后使用。
3、理想的超高韧性工程材料混合料要求各组分原料颗粒粒形近球形、粒径小且级配好，纤维超均匀分散，但是工厂干法预混合法因要求原料质量好、原料仓多、配料复杂、物
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决目前工厂干法预混合法所制备的超高韧性工程材料混合料普遍存在无法引入粗骨料、各组分物料分散不好、分布不均等导致的混合料使用时质量难于控制、波动较大问题，提出一种超高韧性工程材料混合料及其制备方法。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术提供的技术方案为：
3、一种超高韧性工程材料混合料，包括以下按物料干基质量百分比计的组分原料：40％～50％的高钛重矿渣碎石，25％～35％的高钛重矿渣砂，15％～20％的硅酸盐水泥熟料粉，3％～4％的锂渣粉，3.5％～4.0％的硅灰和1.5％～2.0％的短切纤维。
4、进一步的，所述超高韧性工程材料混合料颗粒全部在10mm以下，其中5mm～10mm颗粒占比20％～25％、小于0.045mm颗粒占比30％～40％，剩下颗粒大于0.045mm小于5mm，且混合料均匀度大于90％。
5、进一步的，所述超高韧性工程材料混合料与占混合料质量百分比6％～8％的水拌合后，形成的浆体坍落度250～280mm、扩展度大于600～650mm，养护28天的硬化体抗压强度120～140mpa、抗折强度15～20mpa。
6、进一步的，所述高钛重矿渣碎石颗粒尺寸大小10mm～20mm，其化学组成中tio2质量百分含量≥20％。
7、进一步的，所述高钛重矿渣砂颗粒尺寸小于5mm，其中小于0.045mm颗粒质量占比不低于10％；其化学组成中tio2质量百分含量≥20％。
8、进一步的，所述硅酸盐水泥熟料粉0.045mm以下颗粒质量百分含量大于80％。
9、进一步的，所述锂渣粉化学组成中so3含量不低于15％，矿物组成中二水石膏含量不低于30％。
10、进一步的，所述硅灰为sf90硅灰。
11、进一步的，所述短切纤维为短切玄武岩纤维、短切碳纤维、短切聚丙烯纤维、短切聚乙二醇纤维中的任意一种或两种及以上的混合物。
12、本专利技术还提供一种超高韧性工程材料混合料的制备方法，将高钛重矿渣碎石、高钛重矿渣砂、硅酸盐水泥熟料粉、锂渣粉、硅灰、短切纤维按一定比例混合后置于无粉磨介质的磨机中自破碎和自粉磨，并喷入分散剂后得到超高韧性工程材料混合料。
13、进一步的，所述分散剂占进磨原料质量6‰
14、进一步的，所述分散剂为高性能聚羧酸减水剂、三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、氧化石墨烯分散液的混合物，其中高性能聚羧酸减水剂质量百分含量不小于90％。
15、本专利技术具有如下有益效果：
16、1、本专利技术改变以往超高韧性工程材料混合料制造过程仅仅依靠干式混合机的混合作用，则既能引入粗骨料，还可在混合料制造过程中进行粗颗粒的破碎和研磨，使得不同尺寸的各物料颗粒同步整形、颗粒细化和级配优化，从而解决了各组分物料分散不好、分布不均，导致混合料质量性能波动较大的问题。
17、2、本专利技术提供的超高韧性工程材料混合料，除硅酸盐水泥熟料粉和短切纤维外的其他原料全部为固体废弃物，固废含量最高可达88％，因此具有绿色低碳环保属性。
18、3、本专利技术提供的超高韧性工程材料混合料的制备方法，使用了无粉磨介质的磨机，使得制备过程中除混合过程外，还引入了自破碎和自粉磨过程，对混合料的各原料颗粒粒径、级配要求大幅降低，配料和加工过程大幅简化，且所制备的混合料物料颗粒分散性、颗粒分布以及各原料颗粒分布均匀性均得到大幅提升。
19、4、本专利技术提供的超高韧性工程材料混合料的制备方法，制备过程中磨机中未使用任何粉磨介质，高钛重矿渣碎石和高钛重矿渣砂被作为自破碎和自粉磨介质：一是，颗粒直接相互摩擦，使得颗粒粒形更为圆润，颗粒球形度和圆形度更好；二是，自破碎和粉磨过程中，混合料颗粒级配得到进一步优化；三是，各种物料分散性和分布均匀度大幅提升。
20、5、本专利技术提供的超高韧性工程材料混合料，可直接袋装运输到施工现场使用，使用过程中只需要按物料质量百分比加入拌合水，运输方便，使用简单。
21、6、本专利技术提供的超高韧性工程材料混合料，还含有锂渣，锂渣中含有较多的二水石膏，可以激发水泥熟料水化，同时锂渣参与水化能够形成膨胀性的水化产物，从而有效降低超高韧性工程材料的自收缩。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超高韧性工程材料混合料，其特征在于，包括以下按物料干基质量百分比计的组分原料：40％～50％的高钛重矿渣碎石，25％～35％的高钛重矿渣砂，15％～20％的硅酸盐水泥熟料粉，3％～4％的锂渣粉，3.5％～4.0％的硅灰和1.5％～2.0％的短切纤维。
2.根据权利要求1所述一种超高韧性工程材料混合料，其特征在于，所述超高韧性工程材料混合料颗粒全部在10mm以下，其中5mm～10mm颗粒占比20％～25％、小于0.045mm颗粒占比30％～40％，剩下颗粒大于0.045mm小于5mm，且混合料均匀度大于90％。
3.根据权利要求1所述一种超高韧性工程材料混合料，其特征在于，所述超高韧性工程材料混合料与占混合料质量百分比6％～8％的水拌合后，形成的浆体坍落度250～280mm、扩展度大于600～650mm，养护28天的硬化体抗压强度120～140MPa、抗折强度15～20MPa。
4.根据权利要求1所述一种超高韧性工程材料混合料，其特征在于，所述高钛重矿渣碎石颗粒尺寸大小10mm～20mm，其化学组成中TiO2质量百分含量≥20％。
...【技术特征摘要】
1.一种超高韧性工程材料混合料，其特征在于，包括以下按物料干基质量百分比计的组分原料：40％～50％的高钛重矿渣碎石，25％～35％的高钛重矿渣砂，15％～20％的硅酸盐水泥熟料粉，3％～4％的锂渣粉，3.5％～4.0％的硅灰和1.5％～2.0％的短切纤维。
2.根据权利要求1所述一种超高韧性工程材料混合料，其特征在于，所述超高韧性工程材料混合料颗粒全部在10mm以下，其中5mm～10mm颗粒占比20％～25％、小于0.045mm颗粒占比30％～40％，剩下颗粒大于0.045mm小于5mm，且混合料均匀度大于90％。
3.根据权利要求1所述一种超高韧性工程材料混合料，其特征在于，所述超高韧性工程材料混合料与占混合料质量百分比6％～8％的水拌合后，形成的浆体坍落度250～280mm、扩展度大于600～650mm，养护28天的硬化体抗压强度120～140mpa、抗折强度15～20mpa。
4.根据权利要求1所述一种超高韧性工程材料混合料，其特征在于，所述高钛重矿渣碎石颗粒尺寸大小10mm～20mm，其化学组成中tio2质量百分含量≥20％。
5.根据权利要求1所述一种超高韧性工程材料混合料，其特征在于，所述高钛重矿渣砂颗粒尺寸小于5mm，其中小于0.045mm颗粒质量占比不低于10％；其化学组成中tio2质量百分含量≥20％。
...【专利技术属性】
技术研发人员：田向明，侯莉，蔡远鹏，李军，谢小强，李旭东，
申请(专利权)人：四川绵阳富临建筑材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。