CN106278036A - 一种高强自密实混凝土及制备方法 - Google Patents

一种高强自密实混凝土及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强自密实混凝土及制备方法，所述的高强自密实混凝土组成及其质量百分数如下：胶凝材料：15～32；骨料：20～35；砂：20～42；膨胀蛭石：3～12；减水剂：0.1～0.8；增稠剂：0.04～0.5；触变润滑剂：0.2％～1.5％；秸秆纤维：0.08～0.8；水：10～25，将配料所需的胶凝材料、秸秆纤维、增稠剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为3～6分钟，然后再按照配料所需的水、减水剂、触变润滑剂依次加入其中，继续搅拌5～10分钟，得到浆状混合料；B、向步骤A得到的浆状混合料加入骨料、砂和膨胀蛭石，搅拌3～6分钟，得到自密实混凝土，本发明能够有效改善混凝土的性能，使拌合物的流动性和粘结性更好，具有更好的抗离析性、抗拉性、抗裂性、自填充性、间隙通过性、体积稳定性等特点。

Description

一种高强自密实混凝土及制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强自密实混凝土及制备方法。
背景技术
目前，在混凝土施工过程中，现浇混凝土通常采用泵送，采用手持式振动棒等振捣密实，但是面临大体积、大跨度构件，根本无法保证送料均匀、振捣密实，因此需要采用一种更适合高性能自密实混凝土，来满足需要。
自密实混凝土对工作性和耐久性的要求较高，对原材料和配合比要求也很苛刻，自密实混凝土的配合比设计，需要充分考虑自密实混凝土流动性、抗离析性、自填充性、浆体用量和体积稳定性之间的相互关系及其矛盾。为了保证混凝土的性能，加入了各种不同性能的外加剂进行调整，目前常用的混凝土外加剂可以起到减少用水量、控制凝结时间，提高耐久性等作用，但外加剂的性能单一，不能满足多种需求，因此需要通过实验优化配方，提高混凝土的性能，使混凝土的应用前景更为广阔。
发明内容
本发明针对现有自密实混凝土存在的技术问题，提供一种高强自密实混凝土及制备方法，能够有效改善混凝土的性能，使拌合物的流动性和粘结性更好，具有更好的抗离析性、抗拉性、抗裂性、自填充性、间隙通过性、耐火性、耐久性、体积稳定性等特点，且生产更加环保，使自密实混凝土的成本大大降低，尤其适合大面积、大跨度的高密度钢筋、异形结构的混凝土连续浇筑。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种高强自密实混凝土及制备方法，所述的高强自密实混凝土组成及其质量百分数如下：胶凝材料：15～32；骨料：20～35；砂：20～42；膨胀蛭石：3～12；减水剂：0.1～0.8；增稠剂：0.04～0.5；触变润滑剂：0.2％～1.5％；秸秆纤维：0.08～0.8；水：10～25。
作为本发明的一种优选技术方案，所述胶凝材料由水泥和铁尾矿渣微粉组成或由水泥和铅锌尾矿渣微粉组成，其中水泥在胶凝材料中的质量百分数为40～75％，铁尾矿渣微粉或铅锌尾矿渣微粉在胶凝材料中的的质量百分数为20～45％，水泥为标号42.5MPa以上的普通硅酸盐水泥。
作为本发明的一种优选技术方案，所述骨料为建筑垃圾再生骨料，其粒径为6mm～25mm，其级配范围：16mm标准筛筛余量占25％～40％，9.5mm标准筛筛余量占15％～35％，4.75标准筛筛余量占20％～35％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述砂为中砂与细砂，比例为1:1～4:1，细度模数为2.0～2.9。采用不同细度模数的砂，能够很好的填充与骨料之间，形成密实度高、流动性好的混凝土，从而形成更加高强的混凝土产品，从而满足各种结构强度要求较高的建筑工程。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的膨胀蛭石粒径为0.4mm～1.8mm，堆积容重为80～220kg/m3。
作为本发明的一种优选技术方案，所述减水剂为木质素磺酸盐和萘系高效减水剂的复合物，比例为1:1～1:3。
作为本发明的一种优选技术方案，所述增稠剂为粉末状的羟丙基甲基纤维素,粘度为200000Pa.S～300000Pa.S。
作为本发明的一种优选技术方案，所述秸秆纤维是通过将稻草秸秆、小麦秸秆或玉米秸秆粉碎烘干等加工后制成的，长度为0.8～7mm，密度为300～450kg/m3；所述的触变润滑剂选用型号为PTZ08或PTZ18。
本发明还提供了一种高强自密实混凝土的制备方法，该制备方法如下：
A、将配料所需的胶凝材料、秸秆纤维、增稠剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为3～6分钟，然后再按照配料所需的水、减水剂、触变润滑剂依次加入其中，继续搅拌5～10分钟，得到浆状混合料；
B、向步骤A得到的浆状混合料加入骨料、砂和膨胀蛭石，搅拌3～6分钟，得到自密实混凝土。
本发明所达到的有益效果是：
(1)本发明能够有效改善混凝土的性能，使拌合物的流动性和粘结性更好，具有更好的抗离析性、抗拉性、抗裂性、自填充性、间隙通过性、耐火性、耐久性、体积稳定性等特点，且生产更加环保，使自密实混凝土的成本大大降低，尤其适合大面积、大跨度的高密度钢筋、异形结构的混凝土连续浇筑；
(2)利用秸秆纤维有良好的抵抗拉伸变形能力，比重较轻，使自密实混凝土整体更有韧性，而且我国具有丰富的秸秆资源，能节约大量资源，有利于人类的生存环境；利用水泥和铁尾矿渣微粉或由水泥和铅锌尾矿渣微粉的良好颗粒级配，可以很好地起到微集料的效果，提高自密实混凝土的强度和耐久性；
(3)膨胀蛭石可作为耐火骨料，因而本发明具有极好的防火隔热效果。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于下述实施例的内容。
实施例1
按照下列重量份数称取原材料：
胶凝材料23(水泥在胶凝材料中的质量百分数为60％)、骨料32、砂27(中砂与细砂的比例为2:1)、膨胀蛭石5、减水剂0.2、增稠剂0.1、触变润滑剂0.3％、秸秆纤维0.3、水12。
原材料配制后，其制备方法如下：
(1)将配料所需的胶凝材料、秸秆纤维、增稠剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为3～6分钟，然后再按照配料所需的水、减水剂、触变润滑剂依次加入其中，继续搅拌5～10分钟，得到浆状混合料；
(2)向步骤(1)得到的浆状混合料加入骨料、砂和膨胀蛭石，搅拌3～6分钟，得到自密实混凝土，其28天抗压强度为43MPa，坍落扩展度710mm。
实施例2：
按照下列重量份数称取原材料：
胶凝材料25(水泥在胶凝材料中的质量百分数为50％)、骨料28、砂30(中砂与细砂的比例为4:1)、膨胀蛭石6、减水剂0.6、增稠剂0.1、触变润滑剂0.1％、秸秆纤维0.2、水10。
原材料配制后，其制备方法如下：
(1)将配料所需的胶凝材料、秸秆纤维、增稠剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为3～6分钟，然后再按照配料所需的水、减水剂、触变润滑剂依次加入其中，继续搅拌5～10分钟，得到浆状混合料；
(2)向步骤(1)得到的浆状混合料加入骨料、砂和膨胀蛭石，搅拌3～6分钟，得到自密实混凝土，其28天抗压强度为43MPa，坍落扩展度740mm。
实施例3：
按照下列重量份数称取原材料：
胶凝材料28(水泥在胶凝材料中的质量百分数为55％)、骨料30、砂23(中砂与细砂的比例为3:1)、膨胀蛭石4、减水剂0.5、增稠剂0.1、触变润滑剂0.2％、秸秆纤维0.2、水14。
原材料配制后，其制备方法如下：
(1)将配料所需的胶凝材料、秸秆纤维、增稠剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为3～6分钟，然后再按照配料所需的水、减水剂、触变润滑剂依次加入其中，继续搅拌5～10分钟，得到浆状混合料；
(2)向步骤(1)得到的浆状混合料加入骨料、砂和膨胀蛭石，搅拌3～6分钟，得到自密实混凝土，其28天抗压强度为46MPa，坍落扩展度765mm。
本发明能够有效改善混凝土的性能，使拌合物的流动性和粘结性更好，具有更好的抗离析性、抗拉性、抗裂性、自填充性、间隙通过性、耐火性、耐久性、体积稳定性等特点，且生产更加环保，使自密实混凝土的成本大大降低，尤其适合大面积、大跨度的高密度钢筋、异形结构的混凝土连续浇筑；
利用秸秆纤维有良好的抵抗拉伸变形能力，比重较轻，使自密实混凝土整体更有韧性，而且我国具有丰富的秸秆资源，能节约大量资源，有利于人类的生存环境；利用水泥和铁尾矿渣微粉或由水泥和铅锌尾矿渣微粉的良好颗粒级配，可以很好地起到微集料的效果，提高自密实混凝土的强度和耐久性；
膨胀蛭石可作为耐火骨料，因而本发明具有极好的防火隔热效果。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强自密实混凝土，其特征在于，所述的高强自密实混凝土组成及其质量百分数如下：胶凝材料：15～32；骨料：20～35；砂：20～42；膨胀蛭石：3～12；减水剂：0.1～0.8；增稠剂：0.04～0.5；触变润滑剂：0.2％～1.5％；秸秆纤维：0.08～0.8；水：10～25。
2.根据权利要求1所述的一种高强自密实混凝土，其特征在于，所述胶凝材料由水泥和铁尾矿渣微粉组成或由水泥和铅锌尾矿渣微粉组成，其中水泥在胶凝材料中的质量百分数为40～75％，铁尾矿渣微粉或铅锌尾矿渣微粉在胶凝材料中的的质量百分数为20～45％，水泥为标号42.5MPa以上的普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种高强自密实混凝土，其特征在于，所述骨料为建筑垃圾再生骨料，其粒径为6mm～25mm，其级配范围：16mm标准筛筛余量占25％～40％，9.5mm标准筛筛余量占15％～35％，4.75标准筛筛余量占20％～35％。
4.根据权利要求1所述的一种高强自密实混凝土，其特征在于，所述砂为中砂与细砂，比例为1:1～4:1，细度模数为2.0～2.9。采用不同细度模数的砂，能够很好的填充与骨料之间，形成密实度高、流动性好的混凝土，从而形成更加高强的混凝土产品，从而满足各种结构强度要求较高的建筑工程。
5.根据权利要求1所述的一种高强自密实混凝土，其特征在于，所述的膨胀蛭石粒径为0.4mm～1.8mm，堆积容重为80～220kg/m3。
6.根据权利要求1所述的一种高强自密实混凝土，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸盐和萘系高效减水剂的复合物，比例为1:1～1:3。
7.根据权利要求1所述的一种高强自密实混凝土，其特征在于，所述增稠剂为粉末状的羟丙基甲基纤维素,粘度为200000Pa.S～300000Pa.S。
8.根据权利要求1所述的一种高强自密实混凝土，其特征在于，所述秸秆纤维是通过将稻草秸秆、小麦秸秆或玉米秸秆粉碎烘干等加工后制成的，长度为0.8～7mm，密度为300～450kg/m3；所述的触变润滑剂选用型号为PTZ08或PTZ18。
9.一种高强自密实混凝土及制备方法，其特征在于，该制备方法如下：
A、将配料所需的胶凝材料、秸秆纤维、增稠剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为3～6分钟，然后再按照配料所需的水、减水剂、触变润滑剂依次加入其中，继续搅拌5～10分钟，得到浆状混合料；
B、向步骤A得到的浆状混合料加入骨料、砂和膨胀蛭石，搅拌3～6分钟，得到自密实混凝土。
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