一种装配式建筑用镍渣水泥基灌浆料及其制备方法与流程

1.本发明涉及混凝土制备技术领域，具体涉及一种装配式建筑用镍渣水泥基灌浆料及其制备方法。


背景技术：

2.装配式建筑因其建造速度快、施工周期短、生产成本低、绿色节能环保等优点，成为了未来我国乃至世界建筑发展的必然趋势。
3.水泥基灌浆料是混凝土的一种特殊表现形式，以水泥为主要胶凝材料，加以高强度细骨料和不同功能外加剂配制而成，其具有高流动度、早强快、耐久性好等优点，成为现今建筑领域不可或缺的组成部分。
4.镍渣是镍金属冶炼过程中，熔融态镍渣经自然风冷或泼水极冷而形成的粒化高炉废渣，其在元素组成上具有sio2、mgo含量高等特点，且本身具有一定的微膨胀性。经多级破碎后的镍渣具有一定的胶凝活性，同时镍渣颗粒表面多孔形貌能够更好的与其他粉料相结合，降低填充成本，提高填充质量，具有良好的社会效益和经济效益。现阶段，我国对镍渣的资源化利用主要有水泥混合材、混凝土掺和料、建筑砌块和蒸压制品、有价金属提取、微晶玻璃等方面，而在水泥基灌浆料的研究和生产应用实践较少。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种符合gb/t 50448
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2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》指标要求的装配式建筑用镍渣水泥基灌浆料及其制备方法。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种装配式建筑用镍渣水泥基灌浆料，由以下重量份的原料制备所得：镍渣砂55～65份、镍渣粉6～15份、硅酸盐水泥15～25份、硅灰10～12份、杂化纳米颗粒 10～15份、0.15g/l的氧化石墨烯溶液3～5份、膨胀调节剂1.5～2.5份、聚羧酸减水剂1.3～1.7份、高活性氟钛物0.5～1.5份、消泡剂0.4～0.9份、三异丙醇胺1.5～2.1份、拌合用水12～20份。
7.优选地，由以下重量份的原料制备所得：镍渣砂55份、镍渣粉6份、硅酸盐水泥15份、硅灰10份、杂化纳米颗粒 10份、0.15g/l的氧化石墨烯溶液3份、膨胀调节剂1.5份、聚羧酸减水剂1.3份、高活性氟钛物0.5份、消泡剂0.4份、三异丙醇胺1.5份、拌合用水12份。
8.优选地，由以下重量份的原料制备所得：镍渣砂65份、镍渣粉15份、硅酸盐水泥25份、硅灰12份、杂化纳米颗粒 15份、0.15g/l的氧化石墨烯溶液5份、膨胀调节剂2.5份、聚羧酸减水剂1.7份、高活性氟钛物1.5份、消泡剂0.9份、三异丙醇胺2.1份、拌合用水20份。
9.优选地，由以下重量份的原料制备所得：镍渣砂60份、镍渣粉10.5份、硅酸盐水泥20份、硅灰11份、杂化纳米颗粒12.5份、0.15g/l的氧化石墨烯溶液4份、膨胀调节剂2份、聚羧酸减水剂1.5份、高活性氟钛物1份、消泡剂0.65份、三异丙醇胺1.8份、拌合用水16份。
10.进一步地，所述聚羧酸减水剂为sf
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4000系列聚羧酸系高性能减水剂。
11.进一步地，所述镍渣砂由镍渣经过2～4级破碎后得到，粒径范围在0.15～2.16mm。
12.进一步地，所述的杂化纳米颗粒由纤维素纳米晶和无机纳米粒子按1:1的质量比复合所得；其中，纤维素纳米晶的直径为5～10nm，长度为50～100nm；无机纳米粒子为纳米二氧化钛、纳米碳酸钙中的一种。
13.本发明还提供了上述一种装配式建筑用镍渣水泥基灌浆料的制备方法，包括如下步骤：s1、将杂化纳米颗粒、高活性氟钛物分别超声分散于1/3的水中，得悬浮液a和悬浮液b；s2、将硅灰、镍渣砂与镍渣粉拌和均匀后，搅拌状态下，依次加入悬浮液a、悬浮液b和0.15g/l的氧化石墨烯溶液，混合搅拌均匀，得拌合物a；s3、将聚羧酸减水剂超声分散于1/3的水中后，与硅酸盐水泥、膨胀调节剂、消泡剂、三异丙醇胺混合搅拌均匀，得拌合物b；s4、搅拌状态下，将拌合物b加入拌合物a中，搅拌均匀后，送入成品匀化仓中，通过匀化仓底部产生的空气均化后即得。
14.本发明具有以下有益效果：大掺量的利用镍渣经破碎与球磨后得到的镍渣砂和镍渣粉，极大限度的实现了固废资源的再利用，达到了节能减排的目的，同时，杂化纳米颗粒、氧化石墨烯溶液、高活性氟钛物等的引入可以显著的提高浆体的机械力学性能和流动性，除了传统的建筑外，特别适用于装配式建筑的施工应用。
具体实施方式
15.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
16.实施例1一种装配式建筑用镍渣水泥基灌浆料，通过以下方法制备所得：s1、按重量份称取：镍渣砂55份、镍渣粉6份、硅酸盐水泥15份、硅灰10份、杂化纳米颗粒 10份、0.15g/l的氧化石墨烯溶液3份、膨胀调节剂1.5份、聚羧酸减水剂1.3份、高活性氟钛物0.5份、消泡剂0.4份、三异丙醇胺1.5份、拌合用水12份；将杂化纳米颗粒、高活性氟钛物分别超声分散于1/3的水中，得悬浮液a和悬浮液b；其中，超声分散的功率为100ww，分散时间为 45min；s2、将硅灰、镍渣砂与镍渣粉拌和均匀后，搅拌状态下，依次加入悬浮液a、悬浮液b和0.15g/l的氧化石墨烯溶液，混合搅拌均匀，得拌合物a；s3、将聚羧酸减水剂超声分散于1/3的水中后，与硅酸盐水泥、膨胀调节剂、消泡剂、三异丙醇胺混合搅拌均匀，得拌合物b；s4、搅拌状态下，将拌合物b加入拌合物a中，搅拌均匀后，送入成品匀化仓中，通过匀化仓底部产生的空气均化后即得。
17.本实施例中，所述聚羧酸减水剂为sf
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4000系列聚羧酸系高性能减水剂；所述镍渣砂由镍渣经过2～4级破碎后得到，粒径范围在0.15～2.16mm；所述的杂化纳米颗粒由纤维素纳米晶和无机纳米粒子按1:1的质量比复合所得；其中，纤维素纳米晶的直径为5～10nm，
长度为50～100nm；无机纳米粒子为纳米二氧化钛。所述消泡剂由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和乙二醇硅氧烷按质量比1:0.5的比例配制而成。
18.实施例2一种装配式建筑用镍渣水泥基灌浆料，通过以下方法制备所得：s1、按重量份称取：镍渣砂65份、镍渣粉15份、硅酸盐水泥25份、硅灰12份、杂化纳米颗粒 15份、0.15g/l的氧化石墨烯溶液5份、膨胀调节剂2.5份、聚羧酸减水剂1.7份、高活性氟钛物1.5份、消泡剂0.9份、三异丙醇胺2.1份、拌合用水20份；将杂化纳米颗粒、高活性氟钛物分别超声分散于1/3的水中，得悬浮液a和悬浮液b；其中，超声分散的功率为150w，分散时间为 30min；s2、将硅灰、镍渣砂与镍渣粉拌和均匀后，搅拌状态下，依次加入悬浮液a、悬浮液b和0.15g/l的氧化石墨烯溶液，混合搅拌均匀，得拌合物a；s3、将聚羧酸减水剂超声分散于1/3的水中后，与硅酸盐水泥、膨胀调节剂、消泡剂、三异丙醇胺混合搅拌均匀，得拌合物b；s4、搅拌状态下，将拌合物b加入拌合物a中，搅拌均匀后，送入成品匀化仓中，通过匀化仓底部产生的空气均化后即得。
19.本实施例中，所述聚羧酸减水剂为sf
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4000系列聚羧酸系高性能减水剂；所述镍渣砂由镍渣经过2～4级破碎后得到，粒径范围在0.15～2.16mm；所述的杂化纳米颗粒由纤维素纳米晶和无机纳米粒子按1:1的质量比复合所得；其中，纤维素纳米晶的直径为5～10nm，长度为50～100nm；无机纳米粒子为纳米碳酸钙。所述消泡剂由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和乙二醇硅氧烷按质量比1: 0.65的比例配制而成。
20.实施例3一种装配式建筑用镍渣水泥基灌浆料，通过以下方法制备所得：s1、按重量份称取：镍渣砂60份、镍渣粉10.5份、硅酸盐水泥20份、硅灰11份、杂化纳米颗粒12.5份、0.15g/l的氧化石墨烯溶液4份、膨胀调节剂2份、聚羧酸减水剂1.5份、高活性氟钛物1份、消泡剂0.65份、三异丙醇胺1.8份、拌合用水16份；将杂化纳米颗粒、高活性氟钛物分别超声分散于1/3的水中，得悬浮液a和悬浮液b；其中，超声分散的功率为100w～150w，分散时间为 30～45min；s2、将硅灰、镍渣砂与镍渣粉拌和均匀后，搅拌状态下，依次加入悬浮液a、悬浮液b和0.15g/l的氧化石墨烯溶液，混合搅拌均匀，得拌合物a；s3、将聚羧酸减水剂超声分散于1/3的水中后，与硅酸盐水泥、膨胀调节剂、消泡剂、三异丙醇胺混合搅拌均匀，得拌合物b；s4、搅拌状态下，将拌合物b加入拌合物a中，搅拌均匀后，送入成品匀化仓中，通过匀化仓底部产生的空气均化后即得。
21.本实施例中，所述聚羧酸减水剂为sf
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4000系列聚羧酸系高性能减水剂；所述镍渣砂由镍渣经过2～4级破碎后得到，粒径范围在0.15～2.16mm；所述的杂化纳米颗粒由纤维素纳米晶和无机纳米粒子按1:1的质量比复合所得；其中，纤维素纳米晶的直径为5～10nm，长度为50～100nm；无机纳米粒子为纳米二氧化钛。所述消泡剂由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和乙二醇硅氧烷按质量比1:0.575配制而成。
22.性能检测结果：
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。