CN107572963B - 混凝土及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土及其制备工艺,该混凝土包括如下重量份数的组分:水泥300‑330份;砂子490‑590份;石子725‑850份;粉煤灰85‑100份;矿渣58‑78份;聚羧酸系减水剂1‑3份;膨胀剂0.5‑1.5份;纤维混合物5‑10份;添加剂0.5‑1.2份;水130‑160份;水泥为P.O42.5水泥;纤维混合物包括玻璃纤维、钢纤维、碳纤维中的至少两种;添加剂包括N,N‑二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠中的至少三种。本发明具有优异的早期抗压强度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土制备技术领域,更具体地说,它涉及一种混凝土及其制备工艺。
背景技术
混凝土是用水泥作胶凝材料,砂、石作骨料,与水按一定比例配合,经搅拌而得,被广泛应用于土木工程。传统的混凝土的抗压强度较差,但在建筑中,尤其是隧道管片、高楼等,使用的成型后的混凝土需要承受更大的压力,传统的混凝土难以实现上述目的。因此,一种具有较好的抗压强度的混凝土具有广阔的市场前景。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的一在于提供一种混凝土,具有优异的早期抗压强度的优点。
为实现上述目的一,本发明提供了如下技术方案:
一种混凝土,包括如下重量份数的组分:
水泥300-330份;
砂子490-590份;
石子725-850份;
粉煤灰85-100份;
矿渣58-78份;
聚羧酸系减水剂1-3份;
膨胀剂0.5-1.5份;
纤维混合物5-10份;
添加剂0.5-1.2份;
水130-160份;
所述水泥为P.O42.5水泥;
所述纤维混合物包括玻璃纤维、钢纤维、碳纤维中的至少两种;
所述添加剂包括N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠中的至少三种。
通过上述技术方案,聚羧酸系减水剂的减水效果好,与水泥、砂子、石子、粉煤灰等组分相互配合,形成本申请中的混凝土,有助于降低加入的水量。膨胀剂对形成的混凝土具有较好的补偿功能,有助于提高混凝土的连接强度和抗裂性能。纤维混合物中的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维相互配合,有助于提高混凝土的抗压强度。N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠形成复配作用,达到对纤维较好的附着性和粘连效果,从而使纤维混合物能够与粗细骨料连接地更为紧密。
经研究(试验)发现,添加剂、纤维混合物相互配合,有助于促进纤维混合物与粗细骨料之间的连接强度,从而提高形成的本申请中的混凝土的抗压强度。
进一步优选为:所述混凝土包括如下重量份数的组分:
P.O42.5水泥315-330份;
砂子520-590份;
石子770-850份;
粉煤灰90-100份;
矿渣65-78份;
聚羧酸系减水剂1.5-3份;
膨胀剂0.8-1.5份;
纤维混合物7-10份;
添加剂0.8-1.2份;
水145-160份;
所述纤维混合物由重量份数比为1∶1.5-2∶2-3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维;
所述添加剂由重量份数比为10-15∶1∶30-40∶10-20∶1的N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成。
通过上述技术方案,经研究(试验)发现,在比例范围内的组分相互配合,形成的混凝土的抗压强度更佳。
进一步优选为:所述混凝土包括如下重量份数的组分:
P.O42.5水泥325份;
砂子560份;
石子795份;
粉煤灰95份;
矿渣72份;
聚羧酸系减水剂2.5份;
膨胀剂1.2份;
纤维混合物8.8份;
添加剂1.1份;
水155份;
所述纤维混合物由重量份数比为1∶1.8∶3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维;
所述添加剂由重量份数比为15∶1∶38∶16∶1的N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成。
通过上述技术方案,经研究(试验)发现,上述重量份数的各组分混合形成的混凝土具有最佳的抗压强度。
进一步优选为:还包括重量份数为3-5份的白油。
通过上述技术方案,白油具有较好的流动性,在混合粗细骨料的过程中,不易纤维混合物出现团聚等现象,使成型后的混凝土的抗压强度较为均匀。
进一步优选为:所述膨胀剂包括硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂中的一种。
通过上述技术方案,硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂对形成的混凝土具有较好的补偿功能,有助于提高混凝土的抗压强度。
进一步优选为:所述石子包括细石子和粗石子,所述细石子和粗石子的重量份数的比值为0.3-0.4∶1,所述细石子的单粒级为5-10mm,所述粗石子的单粒级为16-31.5mm。
通过上述技术方案,在该重量份数范围内的细石子和粗石子相互配合,有助于增加粗细骨料之间的填充效果,减小组分之间的空隙,从而提高组分之间的连接紧密性,增大成型后的混凝土的抗压强度。
进一步优选为:所述粉煤灰的级别为二级。
通过上述技术方案,有助于提高成型后混凝土的抗压强度。
进一步优选为:所述纤维混合物的长径比为80-88。
通过上述技术方案,有助于使纤维混合物在混合过程中,不易出现打结、团聚的现象,并助于分散充分,均匀提高成型后的混凝土的抗压强度。
本发明的目的二在于提供一种混凝土的制备工艺。
为实现上述目的二,本发明提供了如下技术方案:
一种混凝土的制备工艺,包括如下步骤:
S1,将相应重量份数的P.O42.5水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿渣、聚羧酸系减水剂、膨胀剂、纤维混合物充分混合,形成第一混合物;
S2,将相应重量份数的添加剂加入至水中,充分混合,形成第二混合物;
S3,将步骤S2中获得的第二混合物加入至步骤S1中获得的第一混合物中,充分混合,获得。
通过上述技术方案,有助于使粗细骨料得到充分的分散,且添加剂加入到水中后,会溶解于其中,便于第二混合物充分地与第一混合物混合均匀,提高形成的混凝土的混合的均匀性,且有助于提高成型后的混凝土的整体抗压强度。
根据权利要求9所述的混凝土的制备工艺,其特征在于,所述步骤S2中,加入白油并充分混合。
通过上述技术方案,白油加入后,形成的新的第二混合物与第一混合物混合时,更易促进水泥、砂子、石子等粗细骨料的混合充分性,改善形成的混凝土的坍落度。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1.通过纤维混合物和添加剂相互配合,有助于提高混凝土的整体性和抗压强度;
2.白油有助于改善混凝土的坍落度。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明进行详细描述。
实施例1:混凝土,包括的组分及其相应的重量份数如表1所示,且通过如下步骤制备获得:
S1,将P.O42.5水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿渣、聚羧酸系减水剂、膨胀剂、纤维混合物充分混合,形成第一混合物;
S2,将添加剂加入至水中,充分混合,形成第二混合物;
S3,将步骤S2中获得的第二混合物加入至步骤S1中获得的第一混合物中,充分混合,获得。
其中,石子包括细石子和粗石子,细石子和粗石子的重量份数的比值为0.36∶1,细石子的单粒级为5-10mm,粗石子的单粒级为16-31.5mm;膨胀剂选取硫铝酸钙类混凝土膨胀剂;添加剂由重量份数比为15∶1∶38∶16∶1的N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成;纤维混合物由重量份数比为1∶1.8∶3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维组成;纤维混合物的长径比为85。
实施例2-6:混凝土,与实施例1的区别在于,包括的组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例1-6包括的组分及其相应的重量份数
实施例7:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物中,玻璃纤维、钢纤维、碳纤维的重量份数比为1∶1.5∶2.8。
实施例8:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物中,玻璃纤维、钢纤维、碳纤维的重量份数比为1∶2∶2。
实施例9:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物中,玻璃纤维、钢纤维、碳纤维的重量份数比为1∶2∶2.3。
实施例10:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物中,选取重量份数比为1∶3的玻璃纤维、碳纤维。
实施例11:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物中,选取重量份数比为1.8∶3的钢纤维、碳纤维。
实施例12:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物中,选取重量份数比为1∶1.8的玻璃纤维、钢纤维。
实施例13:混凝土,与实施例1的区别在于,添加剂中,N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠的重量份数比为15∶1∶30∶12∶1。
实施例14:混凝土,与实施例1的区别在于,添加剂中,N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠的重量份数比为10∶1∶33∶18∶1。
实施例15:混凝土,与实施例1的区别在于,添加剂中,N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠的重量份数比为13∶1∶40∶20∶1。
实施例16:混凝土,与实施例1的区别在于,在步骤S2中还添加有3份白油。
实施例17:混凝土,与实施例1的区别在于,白油的重量份数为5份。
实施例18:混凝土,与实施例1的区别在于,白油的重量份数为4份。
实施例19:混凝土,与实施例1的区别在于,细石子和粗石子的重量份数的比值为0.3∶1。
实施例20:混凝土,与实施例1的区别在于,细石子和粗石子的重量份数的比值为0.4∶1。
实施例21:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物的长径比为80。
实施例22:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物的长径比为88。
对比例1-4:混凝土,与实施例1的区别在于,包括的组分及其相应的重量份数如表2所示。
表2对比例1-4包括的组分及其相应的重量份数
对比例5:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物全部由玻璃纤维代替。
对比例6:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物全部由钢纤维代替。
对比例7:混凝土,与实施例1的区别在于,纤维混合物全部由碳纤维代替。
对比例8:混凝土,与实施例1的区别在于,添加剂全部为N,N-二甲基乙醇胺。
对比例9:混凝土,与实施例1的区别在于,添加剂全部为三乙醇胺。
对比例10:混凝土,与实施例1的区别在于,添加剂全部为十八烷基异氰酸酯。
试验:抗压强度试验
试验样品:采用实施例1-22中制备获得的混凝土制成的规格为150mm×150mm×150mm的立方体试件作为试验样1-22,采用对比例1-10中制备获得的混凝土制成的规格为150mm×150mm×150mm的立方体试件作为对照样1-10。
试验方法:按照GB50107-2010,分别对试验样1-22和对照样1-10进行第7天、第14天、第28天的抗压强度的检测。
试验结果:试验样1-22的抗压强度如表3所示;对照样1-10的抗压强度如表4所示。
由表3和表4可知,试验样1-22具有较好的早期抗压强度,而对照样1-10的早期强度较差。引起该区别的主要原因在于,对照样中,纤维混合物、添加剂的种类、比例或者种类和比例的结合,均没有在规定的范围内,对样品的早期抗压强度造成了较大的影响。反之,纤维混合物、添加剂的相互配合,可提高形成的混凝土的早期抗压强度。
表3试验样1-22的抗压强度
表4对照样1-10的抗压强度
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种混凝土,其特征在于,包括如下重量份数的组分:
水泥300-330份;
砂子490-590份;
石子725-850份;
粉煤灰85-100份;
矿渣58-78份;
聚羧酸系减水剂1-3份;
膨胀剂0.5-1.5份;
纤维混合物5-10份;
添加剂0.5-1.2份;
水130-160份;
白油3-5份;
所述水泥为P.O42.5水泥;
所述纤维混合物为 重量份数比为1:1.5-2:2-3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维;
所述添加剂由重量份数比为10-15:1:30-40:10-20:1的N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成。
2.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述混凝土包括如下重量份数的组分:
P.O42.5水泥315-330份;
砂子520-590份;
石子770-850份;
粉煤灰90-100份;
矿渣65-78份;
聚羧酸系减水剂1.5-3份;
膨胀剂0.8-1.5份;
纤维混合物7-10份;
添加剂0.8-1.2份;
水145-160份;
所述水泥为P.O42.5水泥。
3.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述混凝土包括如下重量份数的组分:
水泥325份;
砂子560份;
石子795份;
粉煤灰95份;
矿渣72份;
聚羧酸系减水剂2.5份;
膨胀剂1.2份;
纤维混合物8.8份;
添加剂1.1份;
水155份;
所述纤维混合物为 重量份数比为1:1.8:3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维;
所述添加剂由重量份数比为15:1:38:16:1的N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的混凝土,其特征在于,所述膨胀剂包括硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂中的一种。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的混凝土,其特征在于,所述石子包括细石子和粗石子,所述细石子和粗石子的重量份数的比值为0.3-0.4:1,所述细石子的单粒级为5-10mm,所述粗石子的单粒级为16-31.5mm。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的混凝土,其特征在于,所述粉煤灰的级别为二级。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的混凝土,其特征在于,所述纤维混合物的长径比为80-88。
8.一种如权利要求1-3中任意一项所述的混凝土的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1,将相应重量份数的P.O42.5水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿渣、聚羧酸系减水剂、膨胀剂、纤维混合物充分混合,形成第一混合物;
S2,将相应重量份数的添加剂加入至水中,充分混合,形成第二混合物;
S3,将步骤S2中获得的第二混合物加入至步骤S1中获得的第一混合物中,充分混合,获得。
9.根据权利要求8所述的混凝土的制备工艺,其特征在于,所述步骤S2中,加入白油并充分混合。
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