[發(fā)明專利]一種管道配重材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810477611.3
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN108585685A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊剛;韓甲興;汪海龍;朱李俊;金強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海中冶環(huán)境工程科技有限公司;中冶寶鋼技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;F16L9/14;F16L57/02
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高燕;許亦琳

一種管道配重材料，包括如下原料組分及重量百分含量：水泥10wt%~12wt%；礦粉8wt%~10wt%；鐵礦石73wt%~78.8wt%；水3.2wt%~7.5wt%。本申請利用高活性的礦粉作為摻合料制備管道配重材料，與傳統(tǒng)管道配重層混凝土所用的水泥相比，礦粉具有廢棄資源再利用的環(huán)保性、資源廣泛的經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。利用高活性礦粉制備的管道壓重抗浮材料具有降低水泥用量、提高配重材料密度、改善配重層抗壓強(qiáng)度等優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建材領(lǐng)域，特別是涉及一種管道配重材料及其制備方法。

背景技術(shù)

水面以下的管道大都用來輸送油、氣、自來水等氣液體，為了克服水對(duì)管道的浮力，通常在輸送管道的外表面涂敷防腐層之后再噴射10～50cm厚度的混凝土配重層，密度范圍2400-3250kg/m³，所用材料水泥、重晶石、赤鐵礦、磁鐵礦等，水泥標(biāo)號(hào)為42.5或52.5，這些重骨料的比重一般為4.3～4.5×10³kg/m³。

例如國內(nèi)申請?zhí)枮?00710057252.8的發(fā)明專利，公開了一種管道涂敷用混凝土，該專利涉及到利用重骨料、砂、水泥、水按一定配比制備的比重等級(jí)達(dá)到2400～2850kg/m³的管道涂敷用混凝土，其中重骨料是指重晶石、褐鐵礦、磁鐵礦或赤鐵礦的一種或多種組合。

現(xiàn)有技術(shù)主要存在以下幾個(gè)問題。一方面，為了制備鉆芯試塊密度3040kg/m³以上的管道配重材料，需要鐵礦石的密度≥4.3×10³kg/m³，由于我國自然資源稀缺，高密度鐵礦石非常稀缺，多數(shù)依賴國外進(jìn)口，價(jià)格昂貴，在市場上，鐵礦石的密度4.2×10³kg/m³(約450元/噸)和4.3×10³kg/m³(約680元/噸)之間的價(jià)格相差50％，造成管道配重材料的生產(chǎn)成本居高不下，降低對(duì)鐵礦石密度的要求成為問題的關(guān)鍵；另一方面，為保證管道輸送、安裝、使用過程中水下管道配重層的可靠性，需要確保管道混凝土的強(qiáng)度(鉆芯試塊強(qiáng)度≥41.5MPa)，通常水泥摻量很大，20～25％之間，水化熱大、容易開裂，且占據(jù)體積大，影響管道配重材料的比重。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種管道配重材料及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案獲得的。

本發(fā)明提供一種管道配重材料，包括如下原料組分及重量百分含量：

優(yōu)選地，所述水泥與礦粉的總質(zhì)量不大于原料組分總質(zhì)量的20wt％。

優(yōu)選地，所述鐵礦石的最大粒徑不超過9.5mm，密度≥4.2×10³kg/m³。更優(yōu)選地，所述鐵礦石中，采用2.36mm的方孔篩的累計(jì)篩余率不低于95％，采用4.75mm的方孔篩的累計(jì)篩余率不低于80％。

優(yōu)選地，所述水泥為42.5普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。

優(yōu)選地，礦粉的28天活性指數(shù)≥115％，比表面積≥600m²/kg，平均粒徑≤13μm。跟優(yōu)選地，礦粉的氯離子含量≤0.06wt％，三氧化硫含量≤4.0wt％，密度≥2.8×10³kg/m³。

優(yōu)選地，所述管道配種材料的密度為3040～3250kg/m³。

本申請還公開了一種如上述所述的管道配重材料的制備方法，將各原料組分混合均勻后制備獲得。

本申請還公開了如上述所述的管道配置材料在水下石油管道中用作混凝土防護(hù)加重層的用途。