[发明专利]一种水利工程用玄武岩纤维混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水利工程用玄武岩纤维混凝土。本发明公开了上述水利工程用玄武岩纤维混凝土制备方法，包括如下步骤：制备初混料；搅拌状态下，向细骨料中加入短切玄武岩纤维，接着加入初混料混合均匀，再加入外加剂搅拌均匀得到次混料；向次混料中加入水搅拌均匀，然后加入水泥和矿物掺和料搅拌。本发明有效提高水利工程用玄武岩纤维混凝土的抗冲磨能力，有效降低混凝土的干缩变形，从而提高抗裂能力，适合水工泄水建筑物等对混凝土的抗冲蚀能力以及抗裂能力要求较高的环境。

技术领域

本发明涉及水泥工程技术领域，尤其涉及一种水利工程用玄武岩纤维混凝土及其制备方法。

背景技术

水利工程具有发电、抗洪、灌溉等作用，在社会经济发展中有非常重要的作用。目前我国的很多水利设施都是通过钢筋混凝土材料施工完成的。由于降雨量大，水流四方，地形复杂，水利工程在长期运行中，因水流冲刷等原因，出现骨料暴露、裂缝扩大等病症。

因此，经常或周期性地受环境水作用的水利构筑物所用的混凝土要求具有抗冲刷、耐磨及抗裂性等性能。我国已兴建和正在兴建一批大型高水头电站，其水利建筑物的泄流流速高达40-50m/s，这对混凝土材料的抗冲磨性能和抗裂性有了更高的要求。

纤维混凝土是近年发展起来的新型混凝土，相较于传统的混凝土，纤维的加入能够显著提升混凝的抗冲刷、耐磨及抗裂性。但是不利于混凝土早期强度的形成与发展，其次纤维的加入会降低混凝的塌落度，混凝土的流动性变差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水利工程用玄武岩纤维混凝土及其制备方法。

一种水利工程用玄武岩纤维混凝土制备方法，包括如下步骤：

S1、将玄武岩矿石、煤矸石、硝酸钾混合，粉碎，置于窑炉中升温搅拌，加入碳化硅颗粒继续搅拌，拉丝，冷却，然后超声震荡，晾干，再加入粗骨料混合均匀得到初混料；

S2、搅拌状态下，向细骨料中缓缓加入短切玄武岩纤维，接着加入初混料混合均匀，再加入外加剂搅拌均匀得到次混料；

S3、搅拌状态下，向次混料中加入水搅拌均匀，然后加入水泥和矿物掺和料搅拌。

优选地，S1中，玄武岩矿石、煤矸石、硝酸钾混合后粉碎至细度为1-2mm。

优选地，S1中，置于窑炉中升温至1350-1400℃，搅拌1-2h。

优选地，S1中，采用孔直径为10μm的铂铑合金拉丝漏板进行拉丝，浸入温度为0-2℃浸润剂中快速冷却。

优选地，S1的超声震荡过程中，超声震荡的环境温度为室温，超声震荡介质为水，超声震荡时间为10-20min，超声功率为400-500W。

优选地，S1中，玄武岩矿石、煤矸石、硝酸钾、碳化硅颗粒的质量比为8-14：0.1-0.2：0.2-0.4：0.1-0.2，玄武岩矿石、煤矸石、硝酸钾、碳化硅颗粒的总质量与粗骨料质量之比为8-15：875-900。

优选地，S1中，粗骨料按质量百分比包括：碎石75-80％，废砖5-10％，陶瓷废渣5-10％，余量为膨胀石墨；粗骨料的颗粒级配为5-20mm。

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，另外还含有数量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、SO₃和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。到目前为止，煤矸石的利用力度还不够大，技术不完善，地区发展不平衡，对环境的影响依然很严重。