【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土材料领域，具体涉及一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、在水利设施混凝土坝中，混凝土在高速水流和泥沙的冲击下造成的磨损和冲蚀，会增加混凝土的表层破坏，进而使水工建筑物混凝土由表及里产生剥落，加速混凝土结构的劣化进程。对于泄洪系统的水工混凝土而言，其抗冲磨性能尤为重要，泄洪建筑物优异的抗冲磨性能可延长混凝土结构的使用寿命。提高水工建筑物混凝土抗冲磨性能的主要措施主要包括采用较低水胶比的混凝土方案，由此提升水工混凝土的力学强度去抵抗高速水流冲蚀，该措施存在由于低水胶比引起混凝土胶凝材料用量增加而导致混凝土中具有较高水化热的弊端，造成水工混凝土的开裂风险增大。为了取得高的抗压强度并尽量降低混凝土的水化热，采取了低水胶比的同时，利用优质粉煤灰、硅粉等活性矿物掺合料部分替代水泥的方式来提升混凝土的整体抗冲磨性能，甚至在此基础上再掺入一定量的钢纤维等措施，这些措施又造成了混凝土的工作性下降，存在施工入仓困难、仓内振捣密实难度大等弊端，存在因施工效果差而达不到预期的抗冲磨性能提升等隐患。
2、混凝土作为典型的多相非均质材料，可认为由粗骨料相、细骨料相、水泥胶凝体系净浆等组成，从本质上而言，降低水胶比、掺入优质活性矿物掺合料等已有措施是从优化水泥胶凝体系净浆相的力学性能去提升混凝土的抗冲磨性能的，这些措施忽略了细骨料相的作用。钨渣是生产仲钨酸铵过程中产生的固体废物，近年随着钨矿石的开采，钨渣的产量在不断增加。钨渣具有高硬度和良好的物理化学稳定性，生产仲钨酸铵产生的钨渣按人工砂细度模数表征方法
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种具有优异抗冲磨性能的基于工业废渣的抗冲磨混凝土及其制备方法，通过钨渣、超细钨渣粉与硅酸盐水泥的协同作用，从水工混凝土的细骨料相、水泥胶凝体系净浆相抗冲磨性能提升的角度提升混凝土的整体抗冲磨性能，不仅解决了钨渣工业废渣的循环利用问题，同时为提升水工混凝土抗冲磨性能提供了一个新的技术方向，易于推广使用。
2、为达到本专利技术的目的，采用如下的技术方案：
3、一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土，包括以下组分，各组分按重量份数计：
4、粗骨料1050-1200份，
5、粗砂480-550份，
6、钨渣135-210份，
7、硅酸盐水泥300-360份，
8、超细钨渣粉75-90份，
9、高性能减水剂1-1.5份，
10、水140-160份；
11、所述钨渣由生产仲钨酸铵产生的工业废钨渣经80℃烘干至恒重得到，该钨渣按人工砂细度模数表征方式测定的细度模数为0.50～0.60；
12、所述超细钨渣粉为上述钨渣通过粉磨后得到，其细度为45μm筛筛余1％～5％；
13、所述粗骨料包括粒径5-20mm的小石和粒径20-40mm的中石，两者混合质量比为1:1；在小石与中石比例1:1下，粗骨料整体具有连续的粒径分布。
14、进一步地，本专利技术通过调整钨渣与粗砂的配比配制细骨料，在钨渣135-210份，粗砂480-550份的情况下，经测定钨渣与粗砂混合的复合细骨料其细度模数控制在2.3-3.0，颗粒筛分级配曲线落在ⅱ区，复合细骨料已能较好满足混凝土用人工砂要求。
15、进一步地，本专利技术所述粗砂为细度模数3.2～3.6的人工砂或天然砂。
16、进一步地，本专利技术所述硅酸盐水泥、高性能减水剂为分别满足各自国标要求的合格产品。
17、进一步地，在掺合料中，细度控制在45μm筛筛余1％～5％的超细钨渣粉按每方混凝土中水泥质量的10％～20％替换水泥。
18、本专利技术的抗冲磨混凝土，通过混凝土抗冲磨性能试验证实与采用本
技术实现思路
的同水胶比、同胶凝材料用量混凝土相比可大幅提高混凝土抗冲磨性能。
19、进一步地，本专利技术还提供了一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土的制备方法，包括以下步骤：
20、(1)粉料混合：按比例将硅酸盐水泥、超细钨渣粉采用双运动混合设备进行混料后作为成品粉料备用；
21、步骤(1)中控制混合设备振动频率20～30hz、转速15～20r/min、混合机工作台倾角10°～15°、混合时间2h～4h；
22、(2)将步骤(1)的粉料按比例称量放入混凝土搅拌机，然后将粗骨料、粗砂和钨渣混合而成的复合细骨料按比例先后投入混凝土搅拌机，开机干拌2～3min；
23、(3)在步骤(2)中加入按比例混合好的水和高性能减水剂，在混凝土搅拌机搅拌180s，即完成抗冲磨混凝土的拌制；
24、(4)按照《水工混凝土试验规程》(dl/t 5150-2017)规定的方式进行拌制混凝土，混凝土抗冲磨试件的成型、养护等均按《水工混凝土试验规程》(dl/t 5150-2017)进行。
25、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
26、(1)本专利技术提供的基于工业废渣的抗冲磨混凝土，依靠钨元素的高硬度物理特性，分别优化混凝土的细骨料相和水泥胶凝体系净浆相的耐磨性能，进而整体提升水工混凝土抗冲磨能力，同时充分利用钨渣工业废弃物，具有较好社会环境效益和工程应用价值；
27、(2)本专利技术所述抗冲磨混凝土采用超细钨渣粉部分替代水泥，在提升胶凝体系耐久性的同时降低了水泥用量，间接降低了混凝土水化温升与开裂风险；另外，超细钨渣粉与水泥颗粒间形成了微级配效应，促进粉体间的紧密堆积，保障了混凝土工作性不降低。
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1.一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土，其特征在于，包括以下组分，各组分按重量份数计：
2.根据权利要求1所述的一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土，其特征在于，所述钨渣与粗砂混合的复合细骨料其细度模数控制在2.3-3.0，颗粒筛分级配曲线落在Ⅱ区。
3.根据权利要求1所述的一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土，其特征在于，所述粗砂为细度模数3.2～3.6的人工砂或天然砂。
4.根据权利要求1所述的一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土，其特征在于，所述硅酸盐水泥、高性能减水剂为分别满足各自国标要求的合格产品。
5.根据权利要求1所述的一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土，其特征在于，细度控制在45μm筛筛余1％～5％的超细钨渣粉按每方混凝土中水泥质量的10％～20％替换水泥。
6.一种权利要求1至5任一项所述基于工业废渣的抗冲磨混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土，其特征在于，包括以下组分，各组分按重量份数计：
2.根据权利要求1所述的一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土，其特征在于，所述钨渣与粗砂混合的复合细骨料其细度模数控制在2.3-3.0，颗粒筛分级配曲线落在ⅱ区。
3.根据权利要求1所述的一种基于工业废渣的抗冲磨混凝土，其特征在于，所述粗砂为细度模数3.2～3.6的人工砂或天然砂。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：易魁，刘尚坤，戈雪良，余记远，刘凯远，刘伟宝，张金海，王珩，卢征攀，杨虎，陆冬婷，陆采荣，梅国兴，徐海燕，段宇炜，刘紫玫，蒋袁圆，张政男，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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