利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，其特征在于：所述的混凝土渠槽預(yù)制件包括以下重量份數(shù)的原料：其中，粗細(xì)骨料60?70份、42.5硫鋁酸鹽水泥10?20份、粉煤灰5?10份、礦渣微粉5?10份、早強(qiáng)劑1?3份、高效減水劑1?3份、消泡劑0.1?0.5份，所述的高效減水劑為木質(zhì)素磺酸鈣減水劑。本發(fā)明的混凝土渠槽預(yù)制件成本低廉、性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定，具有優(yōu)異抗壓強(qiáng)度、抗凍以及抗?jié)B性能；為進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)田水利標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，全面提升我國(guó)農(nóng)田水利工程建設(shè)水平和管護(hù)水平，提高灌溉水的利用率，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。
【專利說(shuō)明】
利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于混凝土的加工領(lǐng)域，具體涉及一種可廣泛用于農(nóng)業(yè)工程和水利建設(shè)工 程的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 礦渣屬于工業(yè)固體廢料的一種，是高爐煉鐵過(guò)程中排出的廢渣，產(chǎn)量隨冶煉技術(shù) 和礦石的品味不同而變化，一般為生鐵產(chǎn)量的25%-90%，按此估計(jì)我國(guó)礦渣年產(chǎn)量在6000萬(wàn) 噸左右，礦渣主要用作水泥的混合材，礦渣微粉不僅可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)礦渣水泥，還可以廣泛用于 混凝土攪拌站，建筑制品和砼工程領(lǐng)域。
[0003] 隨著我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和水利基礎(chǔ)設(shè)施的大力發(fā)展，國(guó)家和地方對(duì)農(nóng)業(yè)和水利基礎(chǔ)建 設(shè)的投資規(guī)模越來(lái)越大。我國(guó)是一個(gè)對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)相對(duì)落后的國(guó)家，地域遼闊，水資源分配十 分不均，特別是對(duì)西部地區(qū)，部分省市的水資源非常緊缺。在此同時(shí)，由于灌排方式和材料 的不合理，大量水資源沒(méi)有得到很好的利用和保護(hù)，已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)工程和水利建設(shè)中 水資源低效利用的嚴(yán)重問(wèn)題。20多年來(lái)，預(yù)制混凝土渠槽(簡(jiǎn)稱U型渠槽)在我國(guó)各省市，特 別是西部水資源緊缺地區(qū)的農(nóng)業(yè)水利工程中推廣應(yīng)用，得到了各地農(nóng)業(yè)和水利部門的充分 肯定，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004] 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至2014年底，全國(guó)預(yù)制混凝土渠槽生產(chǎn)企業(yè)400多家，年生產(chǎn)3000 萬(wàn)套渠槽，混凝土用量超過(guò)500萬(wàn)m3,已成為我國(guó)水泥混凝土制品行業(yè)中一個(gè)較大的產(chǎn)品。 同時(shí)，由于它的用戶對(duì)象是農(nóng)業(yè)工程和水利工程，因此，它的使用范圍將不斷擴(kuò)大。U型渠槽 的產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)節(jié)約農(nóng)田灌溉用水和水資源的保護(hù)具有重要意義。但在工程應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì) 有輸水槽體變形的問(wèn)題發(fā)生，導(dǎo)致渠槽在裝配后搭接不嚴(yán)，渠水外漏，直接影響了防滲效 果，對(duì)農(nóng)田水利建設(shè)的質(zhì)量帶來(lái)很多隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種成本低廉、性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定，具有優(yōu)異抗壓強(qiáng)度、抗 凍以及抗?jié)B性能的混凝土渠槽預(yù)制件;為進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)田水利標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，全面提升我國(guó) 農(nóng)田水利工程建設(shè)水平和管護(hù)水平，提高灌溉水的利用率，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。
[0006] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的： 一種利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，其特征在于，所述的混凝土渠槽預(yù)制件 包括以下重量份數(shù)的原料:其中，粗細(xì)骨料60-70份、42.5硫鋁酸鹽水泥10-20份、粉煤灰5-10份、礦渣微粉5-10份、早強(qiáng)劑1-3份、高效減水劑1-3份、消泡劑0.1-0.5份，所述的高效減 水劑為木質(zhì)素磺酸鈣減水劑； 混凝土渠槽預(yù)制件的生產(chǎn)方法為:根據(jù)配比將粗細(xì)骨料、42.5硅酸鹽水泥、粉煤灰和礦 渣微粉拌合后再加入已摻入早強(qiáng)劑、高效減水劑和消泡劑的水，拌勻，水灰比為0.45-0.50; 在振動(dòng)臺(tái)上安裝已墊上塑料薄膜或涂上脫模油的模板，再將拌勻的混凝土均勻鋪上，然后 開(kāi)動(dòng)振動(dòng)器振實(shí)，振動(dòng)2-3分鐘后再進(jìn)行抹光;振好并抹光后的平板混凝土通過(guò)機(jī)械壓彎成 型，并送到定型機(jī)上定型；定型后的預(yù)制槽運(yùn)送到養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地，先懸空吊掛養(yǎng)護(hù)12-24小時(shí)后 即可拆模，然后再集中到空地上進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)6-10天即可。
[0007]進(jìn)一步，所述的粗細(xì)骨料為河沙和人工石的混合物，河沙和人工石的重量比為1: 1-1.5;所述河沙的細(xì)度模數(shù)為2.2- 3.0，所述人工石粒徑為5-15mm。
[0008]進(jìn)一步，所述的礦渣微粉比表面積大于430m2/kg。
[0009]進(jìn)一步，所述的消泡劑成分包括氟硅油、三苯甲烷、壬基酚聚氧乙烯醚乳化劑和聚 丙烯酰胺;氟硅油、三苯甲烷、壬基酚聚氧乙烯醚乳化劑、聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為2:1:0.5: 1〇
[0010]進(jìn)一步，所述的早強(qiáng)劑成分包括甲酸鈣、硫酸鐵、氯化鈣、膨潤(rùn)土、三乙醇胺和檸檬 酸；甲酸鈣、硫酸鐵、氯化鈣、膨潤(rùn)土、三乙醇胺、檸檬酸的重量比為3:3:2:1:1:0.1-0.5。 [0011]進(jìn)一步，所述的早強(qiáng)劑的制備方法為按配方比選取上述原料的甲酸鈣、硫酸鐵、氯 化鈣、膨潤(rùn)土經(jīng)過(guò)粉磨，攪拌混合均勻后加水加熱至40-50°C;再將三乙醇胺和檸檬酸加入 到混合物中，并繼續(xù)加熱到70-80 °C進(jìn)行催化反應(yīng)20-30min，冷卻后即得。
[0012]進(jìn)一步，所述的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑制備方法為將亞硫酸鹽法制漿廢液濃縮，加 入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至8-10,通入空氣在70-80°C下反應(yīng)10_12h后加入與亞硫酸鹽法紙漿 廢液等質(zhì)量的硫酸鈉，在70_80°C下反應(yīng)40-50min，過(guò)濾，干燥后即得木質(zhì)素磺酸鈣減水劑。
[0013] 本發(fā)明突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步是： 1、本發(fā)明制備的混凝土渠槽預(yù)制件具有防滲性好、柔性好、抗變形能力強(qiáng)、抗凍能力 強(qiáng)、槽體輕巧、安裝方便、綜合造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
[0014] 2、適應(yīng)性強(qiáng)，混凝土渠槽預(yù)制件可工廠化生產(chǎn)，混凝土質(zhì)量有保證，可常年生產(chǎn)， 集中使用;工程量小、占地少、造價(jià)低;抗沖刷能力強(qiáng)，渠道無(wú)淤積。
[0015] 3、本發(fā)明采用礦渣微粉作為摻和料，不僅能降低混凝土渠槽預(yù)制件生產(chǎn)成本、而 且經(jīng)濟(jì)價(jià)值可觀；同時(shí)能利用礦渣資源解決環(huán)保問(wèn)題，完全符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方 針和要求；由于摻和礦渣微粉能使混凝土渠槽預(yù)制件具有良好的力學(xué)性能和穩(wěn)定性能，因 此廣泛用于農(nóng)業(yè)水利工程、高強(qiáng)度和大跨度的橋梁和高層建筑中，對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著不可或 缺的作用。
[0016] 4、本發(fā)明采用礦渣微粉作為摻和料，減少水泥用量，大幅度提高混凝土渠槽預(yù)制 件的強(qiáng)度，有效抑制混凝土的堿骨料反應(yīng)，顯著提高混凝土的抗堿骨料反應(yīng)性能，提高混凝 土渠槽預(yù)制件的耐久性；減少混凝土的泌水量，改善混凝土的和易性；改善混凝土的致密 性，顯著提高渠槽預(yù)制件的抗?jié)B性。
[0017] 5、本發(fā)明采用的有機(jī)硅消泡劑具有穩(wěn)定性好，消泡速度快，用量少，無(wú)毒無(wú)味等特 點(diǎn)。
[0018] 6、本發(fā)明的早強(qiáng)劑增大水泥水化速度，促進(jìn)混凝土的終凝，減少混凝土初終凝時(shí) 間間隔，同時(shí)使混凝土渠槽預(yù)制件的早期強(qiáng)度有較大提高，能夠加速混凝土渠槽預(yù)制件的 凝結(jié)硬化，提高早期強(qiáng)度。
[0019] 7、本發(fā)明采用的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑可以減少用水量10%以上，抗壓強(qiáng)度平均提 高15%以上，顯著的改善混凝土的和易性，極大地提高混凝土的耐久性，能大幅度的降低水 泥水化初期的水化熱。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021] 實(shí)施例1 本實(shí)施例所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，主要包括以下步驟： 所述的混凝土渠槽預(yù)制件包括以下重量份數(shù)的原料:其中，粗細(xì)骨料60份、42.5硫鋁酸 鹽水泥20份、粉煤灰10份、礦渣微粉10份、早強(qiáng)劑3份、高效減水劑3份、消泡劑0.5份，所述的 高效減水劑為木質(zhì)素磺酸鈣減水劑； 混凝土渠槽預(yù)制件的生產(chǎn)方法為:根據(jù)配比將粗細(xì)骨料、42.5硅酸鹽水泥、粉煤灰和礦 渣微粉拌合后再加入已摻入早強(qiáng)劑、高效減水劑和消泡劑的水，拌勻，水灰比為0.50;在振 動(dòng)臺(tái)上安裝已墊上塑料薄膜或涂上脫模油的模板，再將拌勻的混凝土均勻鋪上，然后開(kāi)動(dòng) 振動(dòng)器振實(shí)，振動(dòng)2分鐘后再進(jìn)行抹光;振好并抹光后的平板混凝土通過(guò)機(jī)械壓彎成型，并 送到定型機(jī)上定型;定型后的預(yù)制槽運(yùn)送到養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地，先懸空吊掛養(yǎng)護(hù)12小時(shí)后即可拆模， 然后再集中到空地上進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)10天即可。 實(shí)施例2 本實(shí)施例所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，主要包括以下步驟： 所述的混凝土渠槽預(yù)制件包括以下重量份數(shù)的原料:其中，粗細(xì)骨料65份、42.5硫鋁酸 鹽水泥15份、粉煤灰6份、礦渣微粉6份、早強(qiáng)劑2份、高效減水劑2份、消泡劑0.2份，所述的高 效減水劑為木質(zhì)素磺酸鈣減水劑； 混凝土渠槽預(yù)制件的生產(chǎn)方法為:根據(jù)配比將粗細(xì)骨料、42.5硅酸鹽水泥、粉煤灰和礦 渣微粉拌合后再加入已摻入早強(qiáng)劑、高效減水劑和消泡劑的水，拌勻，水灰比為0.46;在振 動(dòng)臺(tái)上安裝已墊上塑料薄膜或涂上脫模油的模板，再將拌勻的混凝土均勻鋪上，然后開(kāi)動(dòng) 振動(dòng)器振實(shí)，振動(dòng)3分鐘后再進(jìn)行抹光;振好并抹光后的平板混凝土通過(guò)機(jī)械壓彎成型，并 送到定型機(jī)上定型;定型后的預(yù)制槽運(yùn)送到養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地，先懸空吊掛養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后即可拆模， 然后再集中到空地上進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)6天即可。 實(shí)施例3 本實(shí)施例所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，主要包括以下步驟： 所述的混凝土渠槽預(yù)制件包括以下重量份數(shù)的原料:其中，粗細(xì)骨料68份、42.5硫鋁酸 鹽水泥18份、粉煤灰8份、礦渣微粉8份、早強(qiáng)劑2份、高效減水劑3份、消泡劑0.4份，所述的高 效減水劑為木質(zhì)素磺酸鈣減水劑； 混凝土渠槽預(yù)制件的生產(chǎn)方法為:根據(jù)配比將粗細(xì)骨料、42.5硅酸鹽水泥、粉煤灰和礦 渣微粉拌合后再加入已摻入早強(qiáng)劑、高效減水劑和消泡劑的水，拌勻，水灰比為0.48;在振 動(dòng)臺(tái)上安裝已墊上塑料薄膜或涂上脫模油的模板，再將拌勻的混凝土均勻鋪上，然后開(kāi)動(dòng) 振動(dòng)器振實(shí)，振動(dòng)2分鐘后再進(jìn)行抹光;振好并抹光后的平板混凝土通過(guò)機(jī)械壓彎成型，并 送到定型機(jī)上定型;定型后的預(yù)制槽運(yùn)送到養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地，先懸空吊掛養(yǎng)護(hù)18小時(shí)后即可拆模， 然后再集中到空地上進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)9天即可。 實(shí)施例4 本實(shí)施例所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，主要包括以下步驟： 所述的混凝土渠槽預(yù)制件包括以下重量份數(shù)的原料:其中，粗細(xì)骨70份、42.5硫鋁酸鹽 水泥10份、粉煤灰5份、礦渣微粉5份、早強(qiáng)劑1份、高效減水劑1份、消泡劑0.1份，所述的高效 減水劑為木質(zhì)素磺酸鈣減水劑； 混凝土渠槽預(yù)制件的生產(chǎn)方法為:根據(jù)配比將粗細(xì)骨料、42.5硅酸鹽水泥、粉煤灰和礦 渣微粉拌合后再加入已摻入早強(qiáng)劑、高效減水劑和消泡劑的水，拌勻，水灰比為0.50;在振 動(dòng)臺(tái)上安裝已墊上塑料薄膜或涂上脫模油的模板，再將拌勻的混凝土均勻鋪上，然后開(kāi)動(dòng) 振動(dòng)器振實(shí)，振動(dòng)2-3分鐘后再進(jìn)行抹光;振好并抹光后的平板混凝土通過(guò)機(jī)械壓彎成型， 并送到定型機(jī)上定型；定型后的預(yù)制槽運(yùn)送到養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地，先懸空吊掛養(yǎng)護(hù)20小時(shí)后即可拆 模，然后再集中到空地上進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)8天即可。 本發(fā)明主要技術(shù)指標(biāo)：
由上述技術(shù)數(shù)據(jù)來(lái)看，本發(fā)明混凝土渠槽預(yù)制件的抗?jié)B等級(jí)、抗凍等級(jí)、抗壓強(qiáng)度均達(dá) 到或超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，其特征在于:所述的混凝土渠槽預(yù)制 件包括以下重量份數(shù)的原料:其中，粗細(xì)骨料60-70份、42.5硫鋁酸鹽水泥10-20份、粉煤灰 5-10份、礦渣微粉5-10份、早強(qiáng)劑1-3份、高效減水劑1-3份、消泡劑0.1-0.5份，所述的高效 減水劑為木質(zhì)素磺酸鈣減水劑； 混凝土渠槽預(yù)制件的生產(chǎn)方法為:根據(jù)配比將粗細(xì)骨料、42.5硅酸鹽水泥、粉煤灰和礦 渣微粉拌合后再加入已摻入早強(qiáng)劑、高效減水劑和消泡劑的水，拌勻;在振動(dòng)臺(tái)上安裝已墊 上塑料薄膜或涂上脫模油的模板，再將拌勻的混凝土均勻鋪上，然后開(kāi)動(dòng)振動(dòng)器振實(shí)，振動(dòng) 2-3分鐘后再進(jìn)行抹光;振好并抹光后的平板混凝土通過(guò)機(jī)械壓彎成型，并送到定型機(jī)上定 型；定型后的預(yù)制槽運(yùn)送到養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地，先懸空吊掛養(yǎng)護(hù)12-24小時(shí)后即可拆模，然后再集中 到空地上進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)6-10天即可。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，其特征在于:所述的 粗細(xì)骨料為河沙和人工石的混合物，河沙和人工石的重量比為1:1-1.5;所述河沙的細(xì)度模 數(shù)為2.2-3.0，所述人工石粒徑為5-15111111。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，其特征在于:所述的 礦渣微粉比表面積大于430m2/kg。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，其特征在于:所述的 消泡劑成分包括氟硅油、三苯甲烷、壬基酚聚氧乙烯醚乳化劑和聚丙烯酰胺;氟硅油、三苯 甲烷、壬基酚聚氧乙烯醚乳化劑、聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為2:1:0.5:1。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，其特征在于:所述的 早強(qiáng)劑成分包括甲酸鈣、硫酸鐵、氯化鈣、膨潤(rùn)土、三乙醇胺和檸檬酸；甲酸鈣、硫酸鐵、氯化 鈣、膨潤(rùn)土、三乙醇胺、檸檬酸的重量比為3:3:2:1:1:0.1-0.5。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，其特征在于:所述的 早強(qiáng)劑的制備方法為按配方比選取上述原料的甲酸鈣、硫酸鐵、氯化鈣、膨潤(rùn)土經(jīng)過(guò)粉磨， 攪拌混合均勻后加水加熱至40_50°C ;再將三乙醇胺和檸檬酸加入到混合物中，并繼續(xù)加熱 到70-80 °C進(jìn)行催化反應(yīng)20-30min，冷卻后即得。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用礦渣生產(chǎn)混凝土渠槽預(yù)制件的方法，其特征在于:所述的 木質(zhì)素磺酸鈣減水劑制備方法為將亞硫酸鹽法制漿廢液濃縮，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至8-10,通入空氣在70-80°C下反應(yīng)10_12h后加入與亞硫酸鹽法紙漿廢液等質(zhì)量的硫酸鈉，在 70-80°C下反應(yīng)40-50min，過(guò)濾，干燥后即得木質(zhì)素磺酸鈣減水劑。
【文檔編號(hào)】C04B103/50GK106007593SQ201610352580
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】雷軍強(qiáng), 韋穎婷, 覃穩(wěn)梅, 李玉秋, 莫曉君, 韋倩梅
【申請(qǐng)人】象州縣科學(xué)技術(shù)局