本發(fā)明屬于水泥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
混凝土地面用水泥基耐磨材料由硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、耐磨骨料為基料，加入適量添加劑組成，在使用地點(diǎn)按規(guī)定比例加水或配套液體拌和使用的干混拌和物，混凝土地面用水泥基耐磨材料具有抗折抗壓強(qiáng)度高、耐磨度高，不宜起粉塵等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于物流倉庫、停車場、工業(yè)廠房、大型貨倉超市、汽車維修站、船塢碼頭及各種開放空間等地面工程。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料；本發(fā)明的另一目的在于提供鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料的制備方法。
技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分?jǐn)?shù)的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細(xì)鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強(qiáng)劑0.55-0.8份、減水劑0.14-0.2份和羥丙基甲基纖維素0.019-0.021份。
所述的粒狀鎳渣的粒徑為0.08～2.0mm。
所述的普通硅酸鹽水泥型號為P·O42.5。
所述的磨細(xì)鎳渣粉比表面積為350m2/kg。
所述的減水劑為聚羧酸高性能減水劑，型號為PCA-300T。
所述的鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料的制備方法，包括如下步驟：
1)按比例稱取普通硅酸鹽水泥、粒狀鎳渣、磨細(xì)鎳渣粉、硅灰、早強(qiáng)劑、減水劑、羥丙基甲基纖維素粉狀料10kg，倒入混料機(jī)內(nèi)混合10min，制得干混料；
2)稱取上述混合好的干混料1kg，按照GB/T2419規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行流動(dòng)度試驗(yàn)，通過流動(dòng)度試驗(yàn)確定鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料的拌和用水量，用水量應(yīng)使拌和物的流動(dòng)度D＝120mm±5mm；
3)量取2kg干混料所需的拌和用水量，倒入水泥膠砂攪拌鍋內(nèi)，開動(dòng)攪拌機(jī)，將上述2kg干混料在30s內(nèi)勻速加入攪拌鍋內(nèi)，低速拌和60s，再高速攪拌30s，停止攪拌90s，在第一個(gè)15s內(nèi)用膠皮刮具將攪拌葉片和鍋壁上的砂漿刮入鍋中間，再高速攪拌60s，得到鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料。
所述的低速拌和是攪拌葉片低速時(shí)的自轉(zhuǎn)速度為145±5r/min，公轉(zhuǎn)速度為62±5r/min；所述的高速攪拌是攪拌葉片高速時(shí)的自轉(zhuǎn)速度為285±10r/min，公轉(zhuǎn)速度為125±10r/min。
發(fā)明原理：本專利采用金屬鎳和鎳合金冶煉過程中產(chǎn)生的固體工業(yè)廢渣(即鎳渣)中的粒狀顆粒及細(xì)粉分別代替?zhèn)鹘y(tǒng)混凝土地面用水泥基耐磨材料的耐磨骨料及部分添加劑來制備混凝土地面用水泥基耐磨材料，該混凝土地面用水泥基耐磨材料具有耐磨性能好、強(qiáng)度高、表面不起粉塵、價(jià)格低等特點(diǎn)，為混凝土地面用水泥基耐磨材料的制備及鎳渣的資源化利用開辟了新的途徑。
有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，充分利用工業(yè)廢棄物鎳渣；磨細(xì)鎳渣粉后期能參與水泥水化反應(yīng)，提高耐磨材料的后期強(qiáng)度；本發(fā)明的制備方法制備的耐磨材料耐磨性能優(yōu)異；制備的耐磨材料性能穩(wěn)定，耐久性好；大量使用工業(yè)廢渣，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本大幅降低。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
如表1所示，鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分?jǐn)?shù)的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細(xì)鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強(qiáng)劑0.55-0.8份、減水劑0.14-0.2份和羥丙基甲基纖維素0.019-0.021份。粒狀鎳渣的粒徑為0.08～2.0mm。普通硅酸鹽水泥型號為P·O42.5。磨細(xì)鎳渣粉比表面積為350m2/kg。減水劑為聚羧酸高性能減水劑，型號為PCA-300T。
實(shí)施例1 配比A1
鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分?jǐn)?shù)的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19份、磨細(xì)鎳渣粉8份、硅灰2.7份、早強(qiáng)劑0.55份、減水劑0.14份和羥丙基甲基纖維素0.019份。
實(shí)施例2 配比A2
鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分?jǐn)?shù)的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥20.5份、磨細(xì)鎳渣粉9份、硅灰3份、早強(qiáng)劑0.60份、減水劑0.15份和羥丙基甲基纖維素0.019份。
實(shí)施例3 配比A3
鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分?jǐn)?shù)的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細(xì)鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強(qiáng)劑0.55-0.8份、減水劑0.14-0.2份和羥丙基甲基纖維素0.019-0.021份。
實(shí)施例4 配比A4
鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分?jǐn)?shù)的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細(xì)鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強(qiáng)劑0.55-0.8份、減水劑0.14-0.2份和羥丙基甲基纖維素0.019-0.021份。
實(shí)施例5 配比A5
鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分?jǐn)?shù)的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細(xì)鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強(qiáng)劑0.55-0.8份、減水劑0.14-0.2份和羥丙基甲基纖維素0.019-0.021份。
表1 鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料實(shí)施例配方
如表1所示，鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料的制備方法，包括如下步驟：
1)按比例稱取普通硅酸鹽水泥、粒狀鎳渣、磨細(xì)鎳渣粉、硅灰、早強(qiáng)劑、減水劑、羥丙基甲基纖維素粉狀料10kg，倒入混料機(jī)內(nèi)混合10min，制得干混料；
2)稱取上述混合好的干混料1kg，按照GB/T2419規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行流動(dòng)度試驗(yàn)，通過流動(dòng)度試驗(yàn)確定鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料的拌和用水量，用水量應(yīng)使拌和物的流動(dòng)度D＝120mm±5mm；
3)量取2kg干混料所需的拌和用水量，倒入水泥膠砂攪拌鍋內(nèi)，開動(dòng)攪拌機(jī)，將上述2kg干混料在30s內(nèi)勻速加入攪拌鍋內(nèi)，低速拌和60s，再高速攪拌30s，停止攪拌90s，在第一個(gè)15s內(nèi)用膠皮刮具將攪拌葉片和鍋壁上的砂漿刮入鍋中間，再高速攪拌60s，得到鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料。低速拌和是攪拌葉片低速時(shí)的自轉(zhuǎn)速度為145±5r/min，公轉(zhuǎn)速度為62±5r/min；所述的高速攪拌是攪拌葉片高速時(shí)的自轉(zhuǎn)速度為285±10r/min，公轉(zhuǎn)速度為125±10r/min。以上五種配比制備的鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料性能測試結(jié)果見表2。
表2 實(shí)施例1-5性能測試
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，以上五種配比用鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料性能均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)《JC/T 906-2002混凝土地面用水泥基耐磨材料》中Ⅰ型混凝土地面用水泥基耐磨材料的技術(shù)指標(biāo)要求。
對照試驗(yàn)：采用實(shí)施例1-5相同的試驗(yàn)方法，用天然石英砂替代粒狀鎳渣，重鈣粉替代磨細(xì)鎳渣粉，按照表3的配比配置天然石英砂制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，在相同條件下測試得到檢測結(jié)果如表4。
表3 天然石英砂制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料對照試驗(yàn)配方
表4 天然石英砂制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料主要性能檢測結(jié)果
由表1～2和表3～4的對比試驗(yàn)結(jié)果可知，在相同的配比條件下，用粒狀鎳渣作耐磨骨料，加入磨細(xì)鎳渣粉、硅灰、早強(qiáng)劑等添加劑制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料(配比A1～A5)，在粒狀鎳渣摻量重量份數(shù)不變的情況下，隨著水泥、磨細(xì)鎳渣粉、硅灰、早強(qiáng)劑等摻入重量份數(shù)在一定范圍內(nèi)的提高，水泥基耐磨材料的28天抗折抗壓強(qiáng)度、耐磨度比、表面強(qiáng)度等性能指標(biāo)在逐漸提高，其各項(xiàng)性能都達(dá)到了混凝土地面用水泥基耐磨材料I型技術(shù)指標(biāo)要求；而在相同的配比條件下，用天然石英砂替代粒狀鎳渣，重鈣粉替代磨細(xì)鎳渣粉制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料(配比B1～B5)，在天然石英砂摻量重量份數(shù)不變的情況下，隨著水泥、重鈣粉、硅灰、早強(qiáng)劑等摻入重量份數(shù)在一定范圍內(nèi)的提高，雖然其28天的抗折抗壓強(qiáng)度、耐磨度比、表面強(qiáng)度等性能指標(biāo)也在逐漸提高，但其各項(xiàng)性能基本上都達(dá)不到混凝土地面用水泥基耐磨材料I型技術(shù)指標(biāo)要求，由此可見，用鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，不僅能提高水泥基耐磨材料的耐磨性能，而且磨細(xì)鎳渣粉還能參與水泥的水化反應(yīng)，提高水泥基耐磨材料的后期強(qiáng)度；用鎳渣制備混凝土地面用水泥基耐磨材料，其產(chǎn)品的生產(chǎn)成本大幅降低。