本發明屬于水泥技術領域，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：
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，在使用地點按規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度高、耐磨度高，不宜起粉塵等優點，廣泛應用于物流倉庫、停車場、工業廠房、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。
技術實現要素：
發明目的：本發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。
技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：
鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分數的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強劑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、磨細鎳渣粉、硅灰、早強劑、減水劑、羥丙基甲基纖維素粉狀料10kg，倒入混料機內混合10min，制得干混料；
2)稱取上述混合好的干混料1kg，按照GB/T2419規定的試驗方法進行流動度試驗，通過流動度試驗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，用水量應使拌和物的流動度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，開動攪拌機，將上述2kg干混料在30s內勻速加入攪拌鍋內，低速拌和60s，再高速攪拌30s，停止攪拌90s，在第一個15s內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的自轉速度為145±5r/min，公轉速度為62±5r/min；所述的高速攪拌是攪拌葉片高速時的自轉速度為285±10r/min，公轉速度為125±10r/min。
發明原理：本專利采用金屬鎳和鎳合金冶煉過程中產生的固體工業廢渣(即鎳渣)中的粒狀顆粒及細粉分別代替傳統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、強度高、表面不起粉塵、價格低等特點，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：與現有技術相比，本發明的鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，充分利用工業廢棄物鎳渣；磨細鎳渣粉后期能參與水泥水化反應，提高耐磨材料的后期強度；本發明的制備方法制備的耐磨材料耐磨性能優異；制備的耐磨材料性能穩定，耐久性好；大量使用工業廢渣，產品的生產成本大幅降低。
具體實施方式
以下結合具體實施方式對本發明做進一步的說明。
如表1所示，鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分數的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強劑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，包括重量分數的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19份、磨細鎳渣粉8份、硅灰2.7份、早強劑0.55份、減水劑0.14份和羥丙基甲基纖維素0.019份。
實施例2 配比A2
鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分數的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥20.5份、磨細鎳渣粉9份、硅灰3份、早強劑0.60份、減水劑0.15份和羥丙基甲基纖維素0.019份。
實施例3 配比A3
鎳渣制備的混凝土地面用水泥基耐磨材料，包括重量分數的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強劑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，包括重量分數的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強劑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，包括重量分數的以下組分：粒狀鎳渣100份、普通硅酸鹽水泥19-28份、磨細鎳渣粉8-12份、硅灰2.7-4份、早強劑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、磨細鎳渣粉、硅灰、早強劑、減水劑、羥丙基甲基纖維素粉狀料10kg，倒入混料機內混合10min，制得干混料；
2)稱取上述混合好的干混料1kg，按照GB/T2419規定的試驗方法進行流動度試驗，通過流動度試驗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，用水量應使拌和物的流動度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，開動攪拌機，將上述2kg干混料在30s內勻速加入攪拌鍋內，低速拌和60s，再高速攪拌30s，停止攪拌90s，在第一個15s內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的自轉速度為145±5r/min，公轉速度為62±5r/min；所述的高速攪拌是攪拌葉片高速時的自轉速度為285±10r/min，公轉速度為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果見表2。
表2 實施例1-5性能測試
由實驗結果可見，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到標準《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指標要求。
對照試驗：采用實施例1-5相同的試驗方法，用天然石英砂替代粒狀鎳渣，重鈣粉替代磨細鎳渣粉，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果
由表1～2和表3～4的對比試驗結果可知，在相同的配比條件下，用粒狀鎳渣作耐磨骨料，加入磨細鎳渣粉、硅灰、早強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不變的情況下，隨著水泥、磨細鎳渣粉、硅灰、早強劑等摻入重量份數在一定范圍內的提高，水泥基耐磨材料的28天抗折抗壓強度、耐磨度比、表面強度等性能指標在逐漸提高，其各項性能都達到了混凝土地面用水泥基耐磨材料I型技術指標要求；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不變的情況下，隨著水泥、重鈣粉、硅灰、早強劑等摻入重量份數在一定范圍內的提高，雖然其28天的抗折抗壓強度、耐磨度比、表面強度等性能指標也在逐漸提高，但其各項性能基本上都達不到混凝土地面用水泥基耐磨材料I型技術指標要求，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，而且磨細鎳渣粉還能參與水泥的水化反應，提高水泥基耐磨材料的后期強度；用鎳渣制備混凝土地面用水泥基耐磨材料，其產品的生產成本大幅降低。