一种建筑用混凝土的制备方法
阅读：886发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种建筑用混凝土的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种建筑用 混凝土 的制备方法，涉及混凝土制备技术领域。建筑用混凝土的制备方法包括以下步骤：称取卵石、颗粒 河沙 粉碎 并混合均匀后，加热后冷却，得到 基础 料；将 碳 化 硅 、陶瓷粉末、 纳米级 高岭土 、纳米级滑石粉、纳米级二 氧 化 钛 、纳米级的氧化锌、快 中子 慢化剂、慢中子吸收剂、γ射线屏蔽剂、 X射线 屏蔽剂注入 水 混合均匀后置于 超 声波 密闭体系中持续搅拌制得防 辐射 强化料；称取 水泥 、 石蜡 、玻璃 纤维 、 纳米粘土 、 减水剂 、引气剂、稳定剂、基础料和防辐射强化料进行搅拌、加水搅制得建筑用混凝土。建筑用混凝土的制备方法制备的混凝土具有较好的抗冻性和抗辐射性能。，下面是一种建筑用混凝土的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种建筑用混凝土的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
制备基础料：按照质量份计，称取卵石30-34份、颗粒河沙20-30份粉碎制成200-300目粉末并混合均匀后，加热到300-400℃后冷却，得到基础料；
制备防辐射强化料：按照质量份计，将碳化硅6-10份、陶瓷粉末6-12份、纳米级的高岭土6-10份、纳米级的滑石粉6-10份、纳米级的二氧化钛4-8份、纳米级的氧化锌2-6份、快中子慢化剂4-8份、慢中子吸收剂2-4份、γ射线屏蔽剂2-6份、X射线屏蔽剂6-12份注入水混合均匀后，将得到的混合体系置于超声波密闭体系中在110-130℃温度下、600-800r/min转速下持续搅拌4-6h，之后自然冷却制得防辐射强化料；
制备建筑用混凝土：按照质量份计，称取水泥90-100份、石蜡2-4份、玻璃纤维6-8份、纳米粘土12-14份、减水剂8-12份、引气剂6-8份、稳定剂6-8份、所述基础料40-50份和所述防辐射强化料15-25份进行搅拌，加水至体系含水率为9-11％，70-80℃再次进行搅拌均匀制得建筑用混凝土。
2.根据权利要求1所述的建筑用混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备防辐射强化料步骤中，所述快中子慢化剂为氧化铍。
3.根据权利要求1所述的建筑用混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备防辐射强化料步骤中，所述慢中子吸收剂为碳化硼。
4.根据权利要求1所述的建筑用混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备防辐射强化料步骤中，所述γ射线屏蔽剂为铁屑。
5.根据权利要求1所述的建筑用混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备防辐射强化料步骤中，所述X射线屏蔽剂为氧化铅。
6.根据权利要求1所述的建筑用混凝土的制备方法，其特征在于，所述防辐射强化料步骤中，所述超声波的频率为50-60KHz。
7.根据权利要求1所述的建筑用混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备建筑用混凝土步骤中，所述减水剂为磺化木质素或萘磺酸盐甲醛聚合物，所述稳定剂为有机稀土。
8.根据权利要求1所述的建筑用混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备建筑用混凝土步骤中，所述引气剂的制备方法为：按照重量份计，将20-30份三乙醇胺和40-50份脂肪醇磺酸盐类在搅拌条件下，加入到温度为50-60℃的40-50份水中，搅拌3-4h后，加入10-14份乙醇，继续搅拌2-3h混合均匀后制得引气剂。
9.根据权利要求1所述的建筑用混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备建筑用混凝土步骤中，所述搅拌机的搅拌速度为800-1000r/min，搅拌时间为30-40min。
一种建筑用混凝土的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及混凝土制备技术领域，且特别涉及一种建筑用混凝土的制备方法。
背景技术
[0002] 普通混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。在土木工程中，应用最广泛的是普通混凝土：以水泥为胶凝材料，以砂，石为骨料，加水拌制成的水泥混凝土。
[0003] 在建筑行业的施工过程中，要求混凝土具有较短的凝固时间，确保待待凝固时间短，提高施工进度。同时，要求建筑用混凝土具有较高的强度和耐久性能，以满足需要。其中，耐久性能包括抗渗透性、抗冻性和抗腐蚀性的技术效果，同时在特殊情况的建筑中，还需要所使用的混凝土具有抗辐射的功能。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种建筑用混凝土的制备方法，制备的混凝土具有较好的抗冻性和抗辐射性能。
[0005] 本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0006] 本发明提出一种建筑用混凝土的制备方法，其包括以下步骤：制备基础料：按照质量份计，称取卵石30-34份、颗粒河沙20-30份粉碎制成200-300目粉末并混合均匀后，加热到300-400℃后冷却，得到基础料；
[0007] 制备防辐射强化料：按照质量份计，将碳化硅6-10份、陶瓷粉末6-12份、纳米级的高岭土6-10份、纳米级的滑石粉6-10份、纳米级的二氧化钛4-8份、纳米级的氧化锌2-6份、快中子慢化剂4-8份、慢中子吸收剂2-4份、γ射线屏蔽剂2-6份、X射线屏蔽剂6-12份注入水混合均匀后，将得到的混合体系置于超声波密闭体系中在110-130℃温度下、600-800r/min转速下持续搅拌4-6h，之后自然冷却制得防辐射强化料；
[0008] 制备建筑用混凝土：按照质量份计，称取水泥90-100份、石蜡2-4份、玻璃纤维6-8份、纳米粘土12-14份、减水剂8-12份、引气剂6-8份、稳定剂6-8份、基础料40-50份和防辐射强化料15-25份进行搅拌，加水至体系含水率为9-11％，70-80℃再次进行搅拌均匀制得建筑用混凝土。
[0009] 优选地，制备防辐射强化料步骤中，快中子慢化剂为氧化铍。
[0010] 优选地，制备防辐射强化料步骤中，慢中子吸收剂为碳化硼。
[0012] 优选地，制备防辐射强化料步骤中，X射线屏蔽剂为氧化铅。
[0015] 优选地，制备建筑用混凝土步骤中，引气剂的制备方法为：按照重量份计，将20-30份三乙醇胺和40-50份脂肪醇磺酸盐类在搅拌条件下，加入到温度为50-60℃的40-50份水中，搅拌3-4h后，加入10-14份乙醇，继续搅拌2-3h混合均匀后制得引气剂。
[0016] 优选地，制备建筑用混凝土步骤中，搅拌机的搅拌速度为800-1000r/min，搅拌时间为30-40min。
[0017] 本发明实施例的建筑用混凝土的制备方法的有益效果是：
[0018] (1)制备的建筑用混凝土具有较好的抗冻性和抗辐射性能；
[0019] (2)制备的防辐射强化料作为建筑用混凝土基础辅料能够有效提高材料的防辐射性能。同时在制备防辐射强化料过程中采用超声方法对制备混合充分的防辐射强化料。
具体实施方式
[0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0021] 引气剂又称加气剂，是一种憎水性表面活性剂，溶于水后加入混凝土拌合物内，在搅拌过程中能产生大量微小气泡，能改善混凝土拌合物的和易性、保水性和粘聚性，提高混凝土流动性，并增强混凝土的抗冻性。其中，三乙醇胺和脂肪醇磺酸盐类都能较好的提高混凝土的抗冻性，二者制备的引气剂具有较好的引气效果。
[0022] 下面对本发明实施例的建筑用混凝土的制备方法进行具体说明。
[0023] 一种建筑用混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
[0024] 制备基础料：按照质量份计，称取卵石30-34份、颗粒河沙20-30份粉碎制成200-300目粉末并混合均匀后，加热到300-400℃后冷却，得到基础料；卵石和颗粒河沙是传统混凝土制备过程中的重要原料，在制备混凝土的过程中将上述物质粉碎制成基础料，经过加热后能够将原料里面的一些杂质去除，同时能够进一步减小颗粒的粒径，制得粒度更小的颗粒。
[0025] 制备防辐射强化料：按照质量份计，将碳化硅6-10份、陶瓷粉末6-12份、纳米级的高岭土6-10份、纳米级的滑石粉6-10份、纳米级的二氧化钛4-8份、纳米级的氧化锌2-6份、快中子慢化剂4-8份、慢中子吸收剂2-4份、γ射线屏蔽剂2-6份、X射线屏蔽剂6-12份注入水混合均匀后，将得到的混合体系置于超声波密闭体系中在110-130℃温度下、600-800r/min转速下持续搅拌4-6h，之后自然冷却制得防辐射强化料；
[0026] 碳化硅具有耐化学腐蚀、耐辐射等性能，其对X射线和γ射线具有较好的屏蔽效果，但是不能阻挡中子。然后中子的危害大于X射线和γ射线。陶瓷粉末具有抗辐射能力，在材料中添加陶瓷粉末能够有效提高材料的抗辐射能力。高岭土、滑石粉、纳米级的二氧化钛和纳米级的氧化锌对紫外线有练好的反射或散射作用，能够起到防紫外线的作用。快中子慢化剂、慢中子吸收剂、γ射线屏蔽剂、X射线屏蔽剂分别对快中子、慢中子、γ射线和X射线进一步起到屏蔽作用。制备上述防辐射强化料能够有效提高混凝土的防辐射性能。
[0027] 在制备防辐射强化料的过程中，将混合物在高温条件下，密闭环境中，高速持续搅拌4-6h，能够有效充分的将上述原料实现充分混合，同时在超声条件下，上述原料能够形成均一的浑浊液。
[0028] 进一步地，在本发明较佳实施例中，制备防辐射强化料步骤中，快中子慢化剂为氧化铍。
[0029] 进一步地，在本发明较佳实施例中，制备防辐射强化料步骤中，慢中子吸收剂为碳化硼。
[0030] 进一步地，在本发明较佳实施例中，制备防辐射强化料步骤中，γ射线屏蔽剂为铁屑。
[0031] 进一步地，在本发明较佳实施例中，制备防辐射强化料步骤中，X射线屏蔽剂为氧化铅。
[0032] 进一步地，在本发明较佳实施例中，防辐射强化料步骤中，超声波的频率为50-60KHz。
[0033] 制备建筑用混凝土：按照质量份计，称取水泥90-100份、石蜡2-4份、玻璃纤维6-8份、纳米粘土12-14份、减水剂8-12份、引气剂6-8份、稳定剂6-8份、基础料40-50份和防辐射强化料15-25份进行搅拌，加水至体系含水率为9-11％，70-80℃再次进行搅拌均匀制得建筑用混凝土。
[0034] 进一步地，在本发明较佳实施例中，制备建筑用混凝土步骤中，减水剂为磺化木质素或萘磺酸盐甲醛聚合物，稳定剂为有机稀土。
[0035] 进一步地，在本发明较佳实施例中，制备建筑用混凝土步骤中，引气剂的制备方法为：按照重量份计，将20-30份三乙醇胺和40-50份脂肪醇磺酸盐类在搅拌条件下，加入到温度为50-60℃的40-50份水中，搅拌3-4h后，加入10-14份乙醇，继续搅拌2-3h混合均匀后制得引气剂。三乙醇胺和脂肪醇磺酸盐类都能够起到引气的作用，三乙醇胺和脂肪醇磺酸盐类还都能较好的提高混凝土的抗冻性，二者制备的引气剂具有较好的引气效果。在制备过程中，将二者按照一定比例加入水中混合，然后加入乙醇，搅拌至均匀后得到的引气剂性能优异，流动性好，抗冻性能优异。乙醇的加入，比单纯的水制备的引气剂性能更为优异。
[0036] 进一步地，在本发明较佳实施例中，制备建筑用混凝土步骤中，搅拌机的搅拌速度为800-1000r/min，搅拌时间为30-40min。充分的搅拌能够使得最终的建筑用混凝土具有均匀，性能稳定优良。
[0037] 以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
[0038] 实施例1
[0039] 本实施例提供一种建筑用混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
[0040] 制备基础料：称取卵石320g、颗粒河沙250g粉碎制成250目粉末并混合均匀后，加热到350℃后冷却，得到基础料；
[0041] 制备防辐射强化料：将碳化硅80g、陶瓷粉末90g、纳米级的高岭土80g、纳米级的滑石粉80g、纳米级的二氧化钛60g、纳米级的氧化锌40g、快中子慢化剂60g、慢中子吸收剂30g、γ射线屏蔽剂40g、X射线屏蔽剂90g注入水混合均匀后，将得到的混合体系置于超声波(超声波的频率为55KHz)密闭体系中在120℃温度下、700r/min转速下持续搅拌5h，之后自然冷却制得防辐射强化料；其中，在本实施例中，快中子慢化剂为氧化铍，慢中子吸收剂为碳化硼，γ射线屏蔽剂为铁屑，X射线屏蔽剂为氧化铅。在其他实施例中，快中子慢化剂、慢中子吸收剂、γ射线屏蔽剂和X射线屏蔽剂分别为氧化铍、碳化硼、铁屑和氧化铅。在其他实施例中，上述试剂也可以是其他物质，只要能够实现本实施例的技术效果，也在本实施例的保护范围中。
[0042] 制备建筑用混凝土：称取水泥950g、石蜡30g、玻璃纤维70g、纳米粘土130g、磺化木质素100g、引气剂70g、有机稀土70g、上述基础料450g和防辐射强化料200g在搅拌机(搅拌机的搅拌速度为900r/min，搅拌时间为35min)进行搅拌，加水至体系含水率为10％，75℃再次进行搅拌均匀制得建筑用混凝土。在本实施例中，减水剂为磺化木质素，稳定剂为有机稀土。在其他实施例中，减水剂和稳定剂也可以是其他物质，只要能够实现本实施例的技术效果，都在本实施例的保护范围中。
[0043] 其中，本实施例的引气剂的制备方法为：将250g三乙醇胺和450g脂肪醇磺酸钠在搅拌条件下，加入到温度为55℃的450g水中，搅拌3.5h后，加入120g乙醇，继续搅拌2.5h混合均匀后制得引气剂。在本实施例中脂肪醇磺酸盐为脂肪醇磺酸钠，在其他实施例中，也可以是其他种类的脂肪醇磺酸盐，只要能实现本实施例的技术效果，都在保护范围中。
[0044] 实施例2
[0045] 本实施例提供一种建筑用混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
[0046] 制备基础料：称取卵石300g、颗粒河沙300g粉碎制成200目粉末并混合均匀后，加热到400℃后冷却，得到基础料；
[0047] 制备防辐射强化料：将碳化硅60g、陶瓷粉末120g、纳米级的高岭土60g、纳米级的滑石粉100g、纳米级的二氧化钛40g、纳米级的氧化锌60g、快中子慢化剂40g、慢中子吸收剂40g、γ射线屏蔽剂20g、X射线屏蔽剂120g注入水混合均匀后，将得到的混合体系置于超声波(超声波的频率为60KHz)密闭体系中在110℃温度下、800r/min转速下持续搅拌4h，之后自然冷却制得防辐射强化料；其中，在本实施例中，快中子慢化剂为氧化铍，慢中子吸收剂为碳化硼，γ射线屏蔽剂为铁屑，X射线屏蔽剂为氧化铅。在其他实施例中，快中子慢化剂、慢中子吸收剂、γ射线屏蔽剂和X射线屏蔽剂分别为氧化铍、碳化硼、铁屑和氧化铅。在其他实施例中，上述试剂也可以是其他物质，只要能够实现本实施例的技术效果，也在本实施例的保护范围中。
[0048] 制备建筑用混凝土：称取水泥900g、石蜡40g、玻璃纤维60g、纳米粘土140g、萘磺酸盐甲醛聚合物80g、引气剂80g、有机稀土60g、上述基础料500g和防辐射强化料150g在搅拌机(搅拌机的搅拌速度为800r/min，搅拌时间为40min)进行搅拌，加水至体系含水率为11％，70℃再次进行搅拌均匀制得建筑用混凝土。在本实施例中，减水剂为萘磺酸盐甲醛聚合物，稳定剂为有机稀土。在其他实施例中，减水剂和稳定剂也可以是其他物质，只要能够实现本实施例的技术效果，都在本实施例的保护范围中。
[0049] 其中，本实施例的引气剂的制备方法为：将300g三乙醇胺和400g脂肪醇磺酸钠在搅拌条件下，加入到温度为60℃的400g水中，搅拌4h后，加入100g乙醇，继续搅拌3h混合均匀后制得引气剂。
[0050] 实施例3
[0051] 本实施例提供一种建筑用混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
[0052] 制备基础料：称取卵石340g、颗粒河沙200g粉碎制成300目粉末并混合均匀后，加热到300℃后冷却，得到基础料；
[0053] 制备防辐射强化料：将碳化硅100g、陶瓷粉末60g、纳米级的高岭土100g、纳米级的滑石粉60g、纳米级的二氧化钛80g、纳米级的氧化锌20g、快中子慢化剂80g、慢中子吸收剂20g、γ射线屏蔽剂60g、X射线屏蔽剂60g注入水混合均匀后，将得到的混合体系置于超声波(超声波的频率为50KHz)密闭体系中在130℃温度下、600r/min转速下持续搅拌6h，之后自然冷却制得防辐射强化料；其中，在本实施例中，快中子慢化剂为氧化铍，慢中子吸收剂为碳化硼，γ射线屏蔽剂为铁屑，X射线屏蔽剂为氧化铅。在其他实施例中，快中子慢化剂、慢中子吸收剂、γ射线屏蔽剂和X射线屏蔽剂分别为氧化铍、碳化硼、铁屑和氧化铅。在其他实施例中，上述试剂也可以是其他物质，只要能够实现本实施例的技术效果，也在本实施例的保护范围中。
[0054] 制备建筑用混凝土：称取水泥1000g、石蜡20g、玻璃纤维80g、纳米粘土120g、磺化木质素120g、引气剂60g、有机稀土80g、上述基础料400g和防辐射强化料250g在搅拌机(搅拌机的搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为30min)进行搅拌，加水至体系含水率为9％，80℃再次进行搅拌均匀制得建筑用混凝土。在本实施例中，减水剂为磺化木质素，稳定剂为有机稀土。在其他实施例中，减水剂和稳定剂也可以是其他物质，只要能够实现本实施例的技术效果，都在本实施例的保护范围中。
[0055] 其中，本实施例的引气剂的制备方法为：将200g三乙醇胺和500g脂肪醇磺酸钠在搅拌条件下，加入到温度为50℃的500g水中，搅拌3h后，加入140g乙醇，继续搅拌2h混合均匀后制得引气剂。
[0056] 对比例1
[0057] 本对比例提供一种建筑用混凝土的制备方法，其与实施例1提供的建筑用混凝土的制备方法的不同之处在于：没有制备防辐射强化料的步骤，制备建筑用混凝土的过程中直接将水泥、石蜡、玻璃纤维、纳米粘土、减水剂、引气剂、稳定剂和基础料混合制得建筑用混凝土。
[0058] 对比例2
[0059] 本对比例提供一种建筑用混凝土的制备方法，其与实施例1提供的建筑用混凝土的制备方法的不同之处在于：制备建筑用混凝土的过程中步骤中，不加引气剂。
[0060] 对比例3
[0061] 本对比例提供一种建筑用混凝土的制备方法，其与实施例1提供的建筑用混凝土的制备方法的不同之处在于：制备防辐射强化料步骤中，不采用超声。
[0062] 试验例1
[0063] 本试验例用于说明实施例1～3和对比例1～3制得的建筑用混凝土的抗冻性和抗辐射性的评价方法。
[0064] 按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的慢冻法，采用100mm*100mm*100mm试样，试样标准养护28天，测试实施例1～3和对比例1～3制得的建筑用混凝土的抗冻性能，结果列入表1。
[0065] 抗辐射性的评价方法：本试验的防辐射性能仅通过材料对60Coγ射线的吸收来表征，将实施例1～3和对比例1～3制得的建筑用混凝土配比成型300mm*300mm*100mm混凝土60
板，标准养护28天。采用 Co放射源(活度25.0mCi)，检波仪为FJ-347A型X-γ剂量仪，混凝土板正面距放射源40cm，背面距检测波仪5cm，测出混凝土板的吸收剂量率，在经理论计算出半衰期厚度和线性吸收率，结果列入表2。
板，标准养护28天。采用 Co放射源(活度25.0mCi)，检波仪为FJ-347A型X-γ剂量仪，混凝土板正面距放射源40cm，背面距检测波仪5cm，测出混凝土板的吸收剂量率，在经理论计算出半衰期厚度和线性吸收率，结果列入表2。
[0066] 根据表1的结果可以看出，本发明实施例合成的建筑用混凝土抗冻性较强，当制备过程中不加引气剂时，得到的材料抗冻性能明显变差，同时，在防辐射强化料步骤中，不采用超声时，得到的材料和本发明实施例合成的建筑用混凝土相比，抗冻性能略差。
[0067] 表1.实施例1～3和对比例1～3制备的建筑用混凝土的抗冻性能测试结果[0068]
[0069] 表2.实施例1～3和对比例1～3制备的建筑用混凝土的抗辐射性测试结果[0070] 项目 线性吸收系数u 半衰厚度D1/2实施例1 0.2507 2.45
实施例2 0.2487 2.59
实施例3 0.2491 2.53
对比例1 0.1209 5.23
对比例2 0.2478 2.56
对比例3 0.2198 2.88
实施例2 0.2487 2.59
实施例3 0.2491 2.53
对比例1 0.1209 5.23
对比例2 0.2478 2.56
对比例3 0.2198 2.88
[0071] 从表2中可以看出，本发明实施例合成的建筑用混凝土具有优异的防辐射性能。而将实施例1和对比例1的结果进行比较，能够发现，制备过程中不添加防辐射强化料时候，合成的建筑用混凝土防辐射性能差，说明防辐射强化料极大是防辐射性能的关键物质，对最终建筑用混凝土的防辐射性能至关重要。同时，也可以看出制备防辐射强化料步骤中，采用超声能够将材料混合的更加均匀，因此最终建筑用混凝土的抗辐射性能更加优异。
[0072] 综上，本发明实施例的建筑用混凝土的制备方法制备的建筑用混凝土具有较好的抗冻性和抗辐射性能；制备工艺中的防辐射强化料作为建筑用混凝土基础辅料能够有效提高材料的防辐射性能。同时在制备防辐射强化料过程中采用超声方法对制备混合充分的防辐射强化料，合成的建筑用混凝土在防冻性能和防辐射性能都具有一定的优势。
[0073] 以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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