專利名稱：混凝土填料及制備方法
技術領域：
本發明屬于混凝材料領域，涉及一種混凝土填料及其制備方法，屬混凝土耐滲壓材料。
背景技術：
目前混凝土填料的性能及制備是研究的熱點。但是現有技術中的混凝土填料耐滲壓不足，制備方法復雜、成本高。例如申請號為201110288095. 8的發明專利公開了一種耐滲壓材料，由以下組分按比例(質量百分比)混合而成超細礦粉35% 65%、粉煤灰15% 30%、氫氧化鈣8% 20%、納米二氧化硅1% 3%、有機硅助劑5% 14%、聚丙烯酸鈉0% 2. 4%、聚羧酸減水劑0. 1% I. 5%ο
發明內容
本發明提供一種混凝土填料，該混凝土填料材料具有良好的抗滲壓能力，使用性能好。本發明的另一目的是提供上述混凝土填料材料的制備方法，該制備方法工藝簡單，生產成本低，操作安全，適于工業化生產。本發明的目的是通過以下技術方案實現的
一種混凝土填料材料，其組成如下
娃酸鹽水泥27重量份
精制石英砂70重量份
納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物2-5重量份。所述納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物的制備方法如下
(1)將氫氧化鈣、氯化銨和水按照摩爾比I:(1-3):(4-6)混合，過濾后得到濾渣A (濾洛A為氯化鈣)；
(2)將碳氨與所述濾渣A加入到水中，過濾得到濾渣B;將所述濾渣B用水洗滌、干燥后得到納米碳酸鈣；所述碳氨、濾渣A和水的摩爾比為2 :(0. 5-2) (4-6)；
(3)將納米碳酸鈣、輕質氧化鎂粉末加入到氯化鎂水溶液中，在80-100度、攪拌的條件下反應，在40-60度陳化，過濾得到濾渣C，將濾渣C用水洗滌、有機溶劑洗滌、過濾，得到濾渣D，將濾渣D干燥，得到納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物。步驟(2)中所述干燥溫度為100-120度。步驟(3)所述氯化鎂水溶液中所含氯化鎂與加入的輕質氧化鎂粉末、納米碳酸鈣的摩爾比為 I (0. 5-2) (0. 5-2)。步驟(3)中所述有機溶劑為異丙醇。步驟(3)中所述干燥溫度為80-100度。本發明相比現有技術的有益效果如下
本發明中二氧化硅的主要作用是在水泥中起膠凝支架骨料及不吸水、不吸潮、抗收縮、耐酸堿、耐磨、耐老化、抗風化等作用。硅酸鹽水泥能與硅、鐵、鋁化合并滲透到混凝土孔隙中形成結晶體，起到致密抗滲防收縮抗裂紋作用。納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物在生成新相，使混凝土高度致密，可大大提高其抗滲壓能力。
這種材料滲壓比高，具有超強的抗滲壓能力，不易被破壞；不存在老化問題。材料的成本低，制備方法簡單。
圖I為本發明實施例一制得的混凝土填料應用后的組織圖。由圖I可以看到材料致密。
具體實施例方式實施例I制備納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物的方法
法一
(I)將氫氧化鈣、氯化銨和水混合，10分鐘后過濾得到濾渣A。氫氧化鈣、氯化銨和水混合的摩爾比I :2 :5。濾渣A為氯化鈣。(2)將碳氨、濾洛A和水混合，10分鐘后用濾紙過濾得到濾洛B。碳氨、濾洛A和水的摩爾比為2: 1:5。濾渣B用水洗滌五次，置于電熱鼓風干燥箱中110度下干燥I小時得到納米碳酸鈣。(3)將50mol納米碳酸H50mol輕質氧化鎂粉末加入到I升、濃度為50mol/L的氯化鎂水溶液中，在90度水浴中、攪拌條件下反應20分鐘，停止攪拌。降溫至50度并保溫，陳化3小時，抽濾得到濾渣C，將濾渣C用去離子水洗滌5次，再用30mL異丙醇洗滌5次，然后抽濾得到濾渣D。將濾渣D在90度烘箱中干燥I小時，得到納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物。法二
(I)將氫氧化鈣、氯化銨和水混合，15分鐘后過濾得到濾渣A。氫氧化鈣、氯化銨和水混合的摩爾比I :1 :4。濾渣A為氯化鈣。(2)將碳氨、濾洛A和水混合，15分鐘后用濾紙過濾得到濾洛B。碳氨、濾洛A和水的摩爾比為2: 0.5:4。濾渣B用水洗滌五次，置于電熱鼓風干燥箱中100度下干燥I小時得到納米碳酸鈣。(3)將20mol納米碳酸鈣、20mol輕質氧化鎂粉末加入到I升、濃度為40mol/L的氯化鎂水溶液中，在80度水浴中、攪拌條件下反應25分鐘，停止攪拌。降溫至40度并保溫，陳化3. 5小時，抽濾得到濾渣C，將濾渣C用去離子水洗滌5次，再用25mL異丙醇洗滌5次，然后抽濾得到濾渣D。將濾渣D在80度烘箱中干燥I小時，得到納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物。法三
(I)將氫氧化鈣、氯化銨和水混合，20分鐘后過濾得到濾渣A。氫氧化鈣、氯化銨和水混合的摩爾比I :3 :6。濾渣A為氯化鈣。
(2)將碳氨、濾洛A和水混合,25分鐘后用濾紙過濾得到濾洛B。碳氨、濾洛A和水的摩爾比為2: 2:6。濾渣B用水洗滌五次，置于電熱鼓風干燥箱中120度下干燥I小時得到納米碳酸鈣。(3)將1 20mol納米碳酸鈣、120mol輕質氧化鎂粉末加入到I升、濃度為60mol/L的氯化鎂水溶液中，在100度水浴中、攪拌條件下反應30分鐘，停止攪拌。降溫至60度并保溫，陳化4小時，抽濾得到濾渣C，將濾渣C用去離子水洗滌5次，再用45mL異丙醇洗滌5次，然后抽濾得到濾渣D。將濾渣D在100度烘箱中干燥I小時，得到納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物。實施例2混凝土填料 配方I
硅酸鹽水泥精制石英砂納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物為27 : 70 : 2。配方2
硅酸鹽水泥精制石英砂納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物為27 : 70 : 5。配方3
硅酸鹽水泥精制石英砂納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物為27 : 70 : 3。配方4
硅酸鹽水泥精制石英砂納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物為27 : 70 : I。配方5
硅酸鹽水泥精制石英砂納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物為27 : 70 : 6。按照上述5個配方，制備混凝土填料。由表I可見，在本發明要求保護范圍內的混凝土填料例如填料1、2和3，與申請號為201110288095. 8發明專利制備的材料相比，成分簡單，價格低廉，具有良好的滲壓比。同時填料1、2、3通過組織圖，可以看出材料致密，其中填料I的組織圖見圖I。超出本發明范圍的制備的材料例如填料4、5，其滲壓比并不理想，使用性能嚴重降低。如果二氧化硅超出本申請配比范圍，或者因數量不夠在混凝土中不能起膠凝支架骨料，或者因數量過多影響了水泥的加入量，造成二氧化硅的不吸水、不吸潮、抗收縮、耐酸堿、耐磨、耐老化、抗風化等作用難以發揮。如果硅酸鹽水泥超出本申請配比范圍，或者因數量不夠不能使與硅等化合并滲透到混凝土孔隙中形成結晶體，難以起到致密防水抗滲防收縮抗裂紋作用，或者因數量過多影響了二氧化硅的加入量。表一不同材料的滲壓比
權利要求
1.一種混凝土填料材料，其組成如下娃酸鹽水泥27重量份精制石英砂70重量份 納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物2-5重量份。
2.根據權利要求I所述混凝土填料材料，其特征在于所述納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物的制備方法如下 (1)將氫氧化鈣、氯化銨和水按照摩爾比I:(1-3):(4-6)混合，過濾后得到濾渣A (濾洛A為氯化鈣)； (2)將碳氨與所述濾渣A加入到水中，過濾得到濾渣B;將所述濾渣B用水洗滌、干燥后得到納米碳酸鈣；所述碳氨、濾渣A和水的摩爾比為2 :(0. 5-2):(4-6)；· (3)將納米碳酸鈣、輕質氧化鎂粉末加入到氯化鎂水溶液中，在80-100度、攪拌的條件下反應，在40-60度陳化，過濾得到濾渣C，將濾渣C用水洗滌、有機溶劑洗滌、過濾，得到濾渣D，將濾渣D干燥，得到納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物。
3.根據權利要求2所述混凝土填料材料，其特征在于步驟(2)中所述干燥溫度為100-120 度。
4.根據權利要求3所述混凝土填料材料，其特征在于步驟(3)所述氯化鎂水溶液中所含氯化鎂與加入的輕質氧化鎂粉末、納米碳酸鈣的摩爾比為I :(0. 5-2) (0. 5-2)。
5.根據權利要求4所述混凝土填料材料，其特征在于步驟(3)中所述有機溶劑為異丙醇。
6.根據權利要求5所述混凝土填料材料，其特征在于步驟(3)中所述干燥溫度為80-100 度。
全文摘要
本發明提供一種混凝土填料材料，屬于材料領域。其組成如下硅酸鹽水泥 27重量份，精制石英砂70重量份，納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物2-5重量份。納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物的制備方法為制備納米碳酸鈣；將納米碳酸鈣、輕質氧化鎂粉末加入到氯化鎂水溶液中，在80-100度、攪拌的條件下反應，在40-60度陳化，過濾得到濾渣C，將濾渣C用水洗滌、有機溶劑洗滌、過濾，得到濾渣D，將濾渣D干燥，得到納米級氧化鎂氯化鎂碳酸鈣混合物。本發明混凝土填料具有良好的使用性能，具有很好的抗壓能力，成本低。
文檔編號C04B28/04GK102875043SQ20121038923
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者蔣曉龍, 趙浩峰, 王玲, 邱奕婷, 張詠, 林瑩瑩, 鄭澤昌, 張金花, 陸陽平, 劉光宇 申請人:南京信息工程大學