CN111960719B - 一种轻骨料混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土领域，具体公开了一种轻骨料混凝土及其制备方法。轻骨料混凝土由包括以下重量份数的原料制成：水泥255‑340份；轻骨料370‑450份；砂430‑510份；硅铝酸盐矿石粉30‑45份；介孔二氧化硅‑水溶性增稠剂微珠0.25‑0.5份；粉煤灰160‑200份；减水剂6‑9份；水160‑180份。其制备方法如下：取占水总量30%‑50%的水作为浸泡水，其余水作为拌和水，将减水剂加入浸泡水，将轻骨料浸没于浸泡水，至轻骨料饱水后取出、沥水，得到预湿轻骨料；将预湿轻骨料和其余固体物料进行混合预拌，得到第一混合物；向第一混合物中加入拌和水和剩余浸泡水，搅拌得到轻骨料混凝土。本发明的轻骨料混凝土具有匀质性好的优点；另外，本发明的制备方法制得的轻骨料混凝土具有匀质性好、强度高优点。

Description

一种轻骨料混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种轻骨料混凝土及其制备方法。

背景技术

轻骨料混凝土是指以天然多孔轻骨料或人造陶粒作粗骨料，天然砂或轻砂作细骨料，用硅酸盐水泥、水和外加剂按配合比要求配制而成的干表观密度不大于1950kg/m³的混凝土。轻骨料混凝土的表观密度比普通混凝土小，可使基建结构尺寸减小，增加建筑物使用面积，降低基础工程费用和材料运输费用，减少地基荷载及改善建筑物功能等效果，主要适用于高层和多层建筑、软土地基、大跨度结构、抗震结构以及要求节能的建筑和旧建筑的加层等。

轻骨料混凝土在具有以上优点的同时，由于采用轻骨料代替石子，而轻骨料的强度相对石子较低，故导致轻骨料混凝土强度较低；同时，由于轻骨料表观密度较小，故在混凝土浇筑时易出现上浮现象，导致混凝土匀质性差。申请号为201710240657.9的中国专利文件中公开了一种轻骨料混凝土及其制备方法，其通过加入碳纤维提高了混凝土的强度，但是仍未解决轻骨料混凝土匀质性差的问题。

因此，亟需开发出一种匀质性好的轻骨料混凝土。

发明内容

针对现有技术存在的轻骨料混凝土匀质性差的问题，本发明的第一个目的在于提供一种轻骨料混凝土，其具有匀质性好的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种轻骨料混凝土的制备方法，所述制备方法制得的轻骨料混凝土具有匀质性好、强度高的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：所述轻骨料混凝土由包括以下重量份数的原料制成：

水泥255-340份；

轻骨料370-450份；

砂430-510份；

硅铝酸盐矿石粉30-45份；

介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠0.25-0.5份；

粉煤灰160-200份；

减水剂6-9份；

水160-180份。

通过采用上述技术方案，由于采用介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠增加混凝土体系粘度，增加了轻骨料上浮的难度，介孔二氧化硅作为水溶性增稠剂载体，利用介孔二氧化硅的孔隙结构对水溶性增稠剂进行承载，使得水溶性增稠剂在混凝土中能够缓慢释放，逐步作用于混凝土体系中，降低了混凝土的坍落度经时损失，减小了水溶性增稠剂对混凝土坍落度的影响，提高了混凝土的匀质性和工作性。同时，利用介孔二氧化硅分散性好的特性，使得水溶性增稠剂能够在混凝土拌和过程中得到充分分散，保证水溶性增稠剂能够均匀增加体系粘度，进一步确保混凝土的匀质性，并且，由于介孔二氧化硅强度性能优异，作为载体加入混凝土中还能够提升混凝土的结构强度，而介孔二氧化硅的孔隙结构使得水泥石与二氧化硅界面的联系得以加强，即水泥石与二氧化硅界面区域的强度也能够得到保证，提升了混凝土的整体结构强度。

由于采用硅铝酸盐矿石粉置换部分水泥，硅铝酸盐矿石粉中含有的含水氧化硅和含水氧化铝能够与水泥水化时析出的氢氧化钙反应，生成含水的硅酸钙凝胶和含水铝酸钙凝胶，一方面提高了体系粘度，增加了轻骨料上浮难度，提升了混凝土匀质性；另一方面提高了水泥水化程度，减少了水泥石孔隙率，使得水泥石结构更致密，从而使得混凝土的各项物理力学性能也相应得到了提高。

进一步地，所述介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的制备方法包括如下步骤：

步骤一：称取0.1-0.2份水溶性增稠剂溶于水中，加入真空干燥的介孔二氧化硅0.15-0.3份，50-55℃下搅拌2-2.5h，得到混合悬浮液；

步骤二：80-100℃下加热步骤一中得到的混合悬浮液，至所述混合悬浮液不再有蒸汽逸出，得到初干燥晶块；

步骤三：对步骤二中得到的初干燥晶块真空干燥5-6h，干燥温度120-130℃，得到终干燥晶块；

步骤四：对步骤三中得到的终干燥晶块进行研磨、筛分，得到介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠。

通过采用上述技术方案，使得水溶性增稠剂一部分包覆在介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠外，另一部分留存于介孔二氧化硅微珠内部孔洞中，包覆在介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠外的水溶性增稠剂在混凝土拌和运输过程中溶解，使得混凝土体系粘度增大，提高了混凝土体系对轻骨料的压力，降低浇筑时轻骨料上浮的可能，保证混凝土浇筑前质量稳定；随着混凝土浇筑，介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠中的水溶性增稠剂逐渐溶解，继续增加混凝土体系粘度，进一步增加轻骨料上浮的难度，降低混凝土浇筑后轻骨料上浮的可能性。采用上述方法制备的介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠，在保证水溶性增稠剂加入对轻骨料上浮进行充分限制的同时，减轻了水溶性增稠剂加入对混凝土流动性的影响，保证了轻骨料混凝土的和易性和工作性。

进一步地，所述水溶性增稠剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂。

通过采用上述技术方案，由于丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂在pH8-9时表现出较好的增稠效果，与混凝土运输和浇筑时期的pH接近，即在混凝土拌制、浇筑时期，增稠剂恰能够表现出良好的增稠效果，抑制轻骨料上浮；而水泥水化生成的氢氧化钙会导致混凝土体系的pH逐步上升，最终在混凝土自固化完成后pH能达到12以上，即随着水化反应的进行，增稠剂增稠效果下降，而混凝土体系逐步固化，对轻骨料上浮进行干涉，同时，减小了增稠剂对混凝土流动性的影响，降低了浇筑后期的混凝土坍落度经时损失，提升了混凝土的匀质性和工作性。

进一步地，所述硅铝酸盐矿石粉为沸石、高岭土、蒙脱土或膨润土中的一种。

通过采用上述技术方案，采用的沸石、高岭土、蒙脱土或膨润土，由于沸石、高岭土、蒙脱土和膨润土的组成组分中还包括活性二氧化硅和活性三氧化二铝，活性二氧化硅和活性三氧化二铝也能与水泥水化产生的氢氧化钙反应生成含水的硅酸钙凝胶与含水铝酸钙凝胶，进一步提高混凝土的匀质性和物理力学性能。

进一步地，所述沸石为活化沸石。

通过采用上述技术方案，由于沸石的多孔结构，其具有巨大的内外比表面积，更有利于反应的进行，且能够有效降低混凝土泌水量，提高混凝土的结构粘度，轻骨料裹浆量得到提高，从而改善轻骨料和水泥界面联系，使得混凝土力学性能得到提高，同时，在混凝土在自硬化过程中，沸石粉内部形成类真空状态，使沸石粉微粒与水泥凝胶之间通过化学作用与物理作用更加紧密地连接成一个整体，进一步提高混凝土的抗压性能和抗拉性能。采用的活化沸石，经过活化后沸石的比表面积进一步增大，利于反应进行。

进一步地，所述活化沸石由天然沸石在350-400℃下煅烧3-4h后得到。

通过采用上述技术方案，采用高温煅烧法进行沸石活化，活化方法简单，易于工业操作，且处理得到的活化沸石中的结晶水和有机物被充分除去，使得沸石内部孔隙率增大，孔洞直径增大，沸石结构更加疏松，比表面积增大，有利于反应进行，进一步提升混凝土强度。

进一步地，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂或糖蜜类减水剂中的至少一种。

通过采用上述技术方案，采用的木质素磺酸盐类减水剂和/或糖蜜类减水剂作为减水剂，由于木质素磺酸盐类减水剂和糖蜜类减水剂中均含有一定量的还原糖，对于混凝土有一定缓凝作用，能够有效抑制混凝土坍落度经时损失，且当木质素磺酸盐类减水剂和糖蜜类减水剂复合使用时，能够达到高标号混凝土的性能要求，适用于不同强度类型轻骨料混凝土的制备。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1：轻骨料预湿处理：取占水总量30％-50％的水作为浸泡水，其余水作为拌和水，将减水剂加入浸泡水中搅拌均匀，将称量好的轻骨料浸没于加入减水剂的浸泡水中，至轻骨料饱水，后将饱水轻骨料取出、沥水，得到预湿轻骨料；

S2：对预湿轻骨料和水泥、粉煤灰、砂、硅铝酸盐矿石粉以及介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠进行混合预拌，拌制时间25-35s，得到第一混合物；

S3：向第一混合物中加入拌和水和剩余浸泡水，搅拌140-160s，得到轻骨料混凝土。

通过采用上述技术方案，由于对轻骨料进行预湿处理，使得轻骨料内部空隙中预存有足量水，一方面增加轻骨料密度，降低轻骨料上浮的可能，同时，避免了轻骨料在混凝土搅拌过程中大量吸收拌合用水，使得混凝土流动性得到保证，有效降低了混凝土坍落度经时损失；另一方面使得轻骨料附近的水泥借助于轻骨料中的水分充分水化，改善了轻骨料和水泥石接触面状态，增加了水泥水化产物的密实度，提高了混凝土强度。

将减水剂加入浸泡水中被轻骨料一同吸收，使得混凝土拌和后减水剂逐步自轻骨料中渗出，即对减水剂进行缓释，能够有效降低混凝土坍落度的经时损失，同时克服了先掺减水剂导致的新拌混凝土流动性低的缺陷和后掺减水剂易导致混凝土发生泌水的缺陷，保证了新拌混凝土质量。

进一步地，对S1中沥水后的饱水轻骨料进行表面干燥，直至饱水轻骨料表面无水渍，得到预湿轻骨料。

通过采用上述技术方案，由于对饱和轻骨料进行了表面干燥，使得轻骨料和水泥石接触面附近形成局部少水状态，降低了水泥在拌和时在轻骨料表面水化生成氢氧化钙晶体层的可能，即降低了结构较疏松的氢氧化钙晶体层对轻骨料和水泥石接触面结构的影响，使得混凝土强度得到保证。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明采用介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠和硅铝酸盐矿石作为原料，通过提高混凝土体系的粘度，增加了轻骨料上浮的难度，提升了轻骨料混凝土的匀质性，进而使得混凝土的整体结构强度得到了提升；

2、本发明中优选采用丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂，由于烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂在pH8-9时表现出较好的增稠效果，与混凝土运输和浇筑时期的pH接近，即在混凝土拌制、浇筑时期，增稠剂恰能够表现出良好的增稠效果，抑制轻骨料上浮，之后随水化反应的进行，增稠剂增稠效果下降，降低了浇筑后期的混凝土坍落度经时损失，提升了混凝土的匀质性和工作性；

3、本发明的方法，通过将减水剂加入浸泡水中对轻骨料进行预湿处理，一方面避免了轻骨料在混凝土搅拌过程中大量吸收拌合用水，另一方面使得减水剂获得了缓释效果，因此降低了混凝土坍落度经时损失，提升了混凝土的和易性和工作性，保证了新拌混凝土的质量。

附图说明

图1是本发明提供的轻骨料混凝土制备方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

以下内容中涉及到的原料信息如表1所示

表1原料信息表

介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的制备例

制备例1

步骤一：称取3kg丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂溶于水中，加入真空干燥的介孔二氧化硅5kg份，55℃下搅拌2h，得到混合悬浮液；

步骤二：90℃下加热混合悬浮液，至所述混合悬浮液不再有蒸汽逸出，得到初干燥晶块；

步骤三：对初干燥晶块真空干燥5.5h，干燥温度125℃，得到终干燥晶块；

步骤四：对终干燥晶块进行研磨、筛分，得到粒径小于0.5mm的介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠。

制备例2

步骤一：称取3kg纤维素类增稠剂溶于水中，加入真空干燥的介孔二氧化硅5kg份，55℃下搅拌2h，得到混合悬浮液；

步骤二：90℃下加热混合悬浮液，至所述混合悬浮液不再有蒸汽逸出，得到初干燥晶块；

步骤三：对初干燥晶块真空干燥5.5h，干燥温度125℃，得到终干燥晶块；

步骤四：对终干燥晶块进行研磨、筛分，得到粒径小于0.5mm的介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠。

实施例

实施例1

一种轻骨料混凝土，其原料各组分及重量如表2所示，并通过如图1所示方法制得，具体如下：

S1：轻骨料预湿处理：取占水总量40％的水作为浸泡水，其余水作为拌和水，将减水剂加入浸泡水中搅拌均匀，将称量好的轻骨料浸没于加入减水剂的浸泡水中，至轻骨料饱水，后将饱水轻骨料取出、沥水，得到预湿轻骨料；

S2：对预湿轻骨料和水泥、粉煤灰、砂、硅铝酸盐矿石粉以及介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠进行混合预拌，拌制时间30s，得到第一混合物；

S3：向第一混合物中加入拌和水和剩余浸泡水，搅拌150s，得到轻骨料混凝土。

本实施例中，介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠通过制备例1所述方法制得，硅铝酸盐矿石粉采用沸石粉，减水剂采用聚羧酸类减水剂。

实施例2

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：使用的介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠通过制备例2所述方法制得。

实施例3

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠加入量为0.25kg。

实施例4

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠加入量为0.5kg。

实施例5

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：硅铝酸盐矿石粉采用高岭土。

实施例6

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：硅铝酸盐矿石粉采用蒙脱土。

实施例7

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：硅铝酸盐矿石粉采用膨润土。

实施例8

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其沸石在使用前经过煅烧活化，煅烧温度为380℃，煅烧时间为4h。

实施例9

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其沸石粉加入量为30kg。

实施例10

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其沸石粉加入量为45kg。

实施例11

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其减水剂采用木质素磺酸盐类减水剂。

实施例12

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其减水剂采用糖密类减水剂。

实施例13

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其减水剂包括4kg的木质素磺酸盐类减水剂和4kg的糖密类减水剂。

实施例14

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其S1中，对沥水后的饱水轻骨料进行表面干燥，至饱水轻骨料表面无水渍，得到预湿轻骨料。

表2实施例1-7及实施例9-13中各原料及其重量(kg)

对比例

对比例1

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其原料中未加入硅铝酸盐矿石粉和介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠。

对比例2

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：其原料中未加入硅铝酸盐矿石粉。

对比例3

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：原料中未加入介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠。

对比例4

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：原料中未加入介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠，直接加入了0.15kg丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂。其中，丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂于S3中同拌合水一起加入。

对比例5

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠加入量为0.1kg。

对比例6

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠加入量为0.6kg。

对比例7

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：硅铝酸盐矿石粉加入量为20kg。

对比例8

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：硅铝酸盐矿石粉加入量为50kg。

对比例9

一种轻骨料混凝土，与实施例1的不同之处在于：减水剂在S3中和拌和水一同加入。

表3对比例1-8各原料及其重量(kg)

性能检测试验

对实施例1-14及对比例1-9备的轻骨料混凝土进行性能测试，具体如下：

参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)，根据抗压试验要求和抗折试验要求制作混凝土标准立方体试件，并将试件于标准养护室进行养护，至规定龄期后开展相关性能实验。

试验一 力学性能测试

根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)中6.0.4部分记载的立方体抗压强度试验检测轻骨料混凝土的28d抗压强度(MPa)，根据10.0.4部分记载的抗折强度试验检测轻骨料混凝土的28d抗折强度(MPa)。

试验结果：对实施例1-14和对比例1-9得的实验试块的测试结果如表4所示。

试验二 坍落度和经时变化量测试

根据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)中3.1部分记载的坍落度与坍落扩展度法进行坍落度测定。

根据《混凝土外加剂》(GB8076-2008)中6.5.1.2部分记载的坍落度1h经时变化量测定方法进行坍落度经时变化量测定。

试验结果：对实施例1-14和对比例1-9得的轻骨料混凝土的测试结果如表4所示。

试验三 干表观密度测定

根据《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ51-2002)中7.3部分记载的破碎试件烘干法对轻骨料混凝土干表观密度进行测定。

试验结果：对实施例1-14和对比例1-9得的实验试块的测试结果如表4所示。

表4实施例1-14和对比例1-9验检测结果

试验结果分析：

表4可知，将实施例1与对比例1-3进行比较，实施例1的抗压、抗折强度均大于对比例1-3的抗压、抗折强度，且实施例1与对比例3的抗压、抗折强度接近，对比例1的抗压、抗折强度略大于比例2的抗压、抗折强度，对比例1和2的抗压、抗折强度均远小于实施例1的抗压抗折强度，而初始坍落度由大到小依次为：对比例1、对比例3、实施例1和对比例2，1h坍落度经时损失有小到大依次为实施例1、对比例2、对比例3和对比例1。

说明加入介孔二氧化硅-水溶性增稠剂后，水溶性增稠剂溶解，使得混凝土体系粘度提高，有效阻止轻骨料上浮，提升轻骨料混凝土匀质性，进而使得轻骨料混凝土的力学强度得到提升。同时，体系粘度提高，也使得混凝土初始流动性降低，即初始坍落度降低，而由于体系粘度增加，使得各骨料之间的空隙得到填充，减小了混凝土的经时坍落度经时损失，即保证了混凝土浇筑时的流动性，保证了轻骨料混凝土的工作性。加入的硅铝酸盐矿石粉通过与水泥水化产生的氢氧化钙反应，生成含水的硅酸钙凝胶和含水铝酸钙凝胶，一方面能够小幅度提升混凝土体系粘度，抑制轻骨料上浮，进而达到提升轻骨料混凝土匀质性的效果；另一方面能够提高水泥水化程度，减小水泥石孔隙率，提升混凝土的各项物理力学性能，增强轻骨料混凝土强度。

由表4可知，将实施例1与实施例2进行比较，由制备例1制得的介孔二氧化硅-水溶性增稠剂制得的轻骨料混凝土初始坍落度较大，即水溶性增稠剂采用丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂时，对混凝土流动性影响较小，说明丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂在混凝土拌和初期，即混凝土体系pH较低时尚未表现出较佳的增稠效果，使得混凝土流动性受到的影响较小，而随着混凝土拌成时间的增加，混凝土体系pH升高，丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂的增稠作用逐渐增加，充分抑制了轻骨料上浮，提升了轻骨料混凝土的匀质性。

由表4可知，将实施例1、3、4与对比例5-6进行比较，随介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的加入量增加，轻骨料混凝土的抗压、抗折强度逐渐增加，初始坍落度逐渐减小，但是，当介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的加入量小于0.25kg时，随介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的加入量增加，轻骨料混凝土的抗压、抗折强度提升较小，即对轻骨料上浮的抑制作用较小，对轻骨料混凝土的匀质性提升较小，但对于轻骨料混凝土的流动性降低较为明显，实用性较低；当介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的加入量大于0.5kg时，随介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的加入量增加，轻骨料混凝土流动性继续下降，而轻骨料混凝土的抗压、抗折强度无明显提升，说明介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的加入量到达0.5kg后，轻骨料上浮已得到充分抑制，轻骨料在混凝土体系中得到了充分分散，继续增加介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的加入量不但不能提升轻骨料混凝土物理力学性能，还会导致轻骨料混凝土流动性降低、工作性下降，不利于实际施工，且额外增加了成本，经济效益较差，不利于实际使用。

由表4可知，将实施例1与实施例5-7进行比较，轻骨料混凝土的抗压、抗折强度，初始坍落度以及坍落度经时损失均较为接近，说明高岭土、蒙脱土、膨润土以及沸石均可作为硅铝酸盐矿石粉加入，且加入后轻骨料混凝土能够表现出较好的质量，其中，以沸石作为硅铝酸盐矿石粉加入轻骨料混凝土时，轻骨料混凝土表现出的质量最佳，说明沸石为硅铝酸盐矿石粉的较优选择。

由表4可知，将实施例1与实施例8进行比较，采用煅烧活化后的沸石配置成的轻骨料混凝土表现出的各项性能更佳，说明沸石经过煅烧活化后反应效率得到了提升，这是由于煅烧活化后沸石中的结晶水和有机物被充分除去，使得沸石内部孔隙率增大，孔洞直径增大，沸石结构更加疏松，比表面积增大，有利于反应进行，进一步提升混凝土强度，使得轻骨料混凝土质量得到提升。

由表4可知，将实施例1、9、10与对比例7-8进行比较，随硅铝酸盐矿石粉，即沸石加入量逐渐增加，轻骨料混凝土抗压、抗折强度逐渐提升，初始坍落度逐渐降低，且当沸石加入量小于30kg时，对轻骨料混凝土物理力学性能提升较小，当沸石加入量大于50kg时，对轻骨料混凝土的物理力学性能的提升减缓，继续提升加入量的经济效益较低。

由表4可知，将实施例1与实施例11-13进行比较，采用聚羧酸类减水剂时，坍落度经时损失较大，说明木质素磺酸盐类减水剂或糖蜜类减水剂作为减水剂，能够有效抑制混凝土坍落度经时损失，主要由于木质素磺酸盐类减水剂和糖蜜类减水剂中均含有一定量的还原糖，对于混凝土有一定缓凝作用。而当木质素磺酸盐类减水剂和糖蜜类减水剂复合使用时，轻骨料混凝土的抗压、抗折性能得到明显提升，说明木质素磺酸盐类减水剂和糖蜜类减水剂复合使用能够有效提升轻骨料混凝土中水泥石的密实程度，进而使得轻骨料混凝土质量得到提升，能够达到高标号混凝土的性能要求，适用于不同强度类型轻骨料混凝土的制备。

由表4可知，将实施例1与实施例14进行比较，加入经过表面干燥的轻骨料拌和得到的混凝土的抗压、抗折性能得到进一步提升，说明对表面干燥的预湿轻骨料对混凝土的物理力学性能有益，这是由于表面干燥的预湿轻骨料和水泥石接触面附近形成局部少水状态，降低了水泥在拌和时在轻骨料表面水化生成氢氧化钙晶体层的可能，即降低了结构较疏松的氢氧化钙晶体层对轻骨料和水泥石接触面结构的影响，使得混凝土强度得到保证。

由表4可知，将实施例1与对比例4进行比较，将等量的丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂作为外加剂直接在混凝土拌和过程中加入后，轻骨料混凝土抗压、抗折强度以及初始坍落度均有所降低。初始坍落度的降低说明了介孔二氧化硅微珠对丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂有一定的缓释作用，使得混凝土体系的初始粘度有较大增加，导致轻骨料混凝土流动性受到较大影响。抗压、抗折强度的下降说明将丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂直接加入在混凝土体系中的分散性弱于介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的分散性，导致对轻骨料上浮的抑制作用不够均匀，轻骨料混凝土内的轻骨料分布不够均匀，即轻骨料混凝土匀质性较差，导致轻骨料混凝土的质量较低。

由表4可知，将实施例1与对比例9进行比较，减水剂与拌合水一同加入的轻骨料混凝土初始坍落度较小，坍落度经时损失较大，说明将减水剂加入浸泡水浸泡轻骨料时，轻骨料能够吸收部分减水剂，并在后续拌和过程中将吸收的减水剂逐步释放，有效提升了轻骨料混凝土的流动性和工作性。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种轻骨料混凝土，其特征在于，所述轻骨料混凝土由包括以下重量份数的原料制成：

水泥255-340份；

轻骨料370-450份；

砂430-510份；

硅铝酸盐矿石粉30-45份；

介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠0.25-0.5份；

粉煤灰160-200份；

减水剂6-9份；

水160-180份；

所述介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的制备方法包括如下步骤：

步骤一：称取水溶性增稠剂溶于水中，加入介孔二氧化硅，搅拌，得到混合悬浮液；

步骤二：加热混合悬浮液，至所述混合悬浮液不再有蒸汽逸出，得到初干燥晶块；

步骤三：对初干燥晶块真空干燥，得到终干燥晶块；

步骤四：对终干燥晶块进行研磨、筛分，得到介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠；

所述水溶性增稠剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂。

2.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的制备方法包括如下步骤：

步骤一：称取0.1-0.2份水溶性增稠剂溶于水中，加入真空干燥的介孔二氧化硅0.15-0.3份，50-55℃下搅拌2-2.5h，得到混合悬浮液；

步骤二：80-100℃下加热混合悬浮液，至所述混合悬浮液不再有蒸汽逸出，得到初干燥晶块；

步骤三：对初干燥晶块真空干燥5-6h，干燥温度120-130℃，得到终干燥晶块；

步骤四：对终干燥晶块进行研磨、筛分，得到介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠。

3.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述硅铝酸盐矿石粉为沸石、高岭土、蒙脱土或膨润土中的一种。

4.根据权利要求3所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述沸石为活化沸石。

5.根据权利要求4所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述活化沸石由天然沸石在350-400℃下煅烧3-4h后得到。

6.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂或糖蜜类减水剂中的至少一种。

7.权利要求1-6任一项所述的轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：轻骨料预湿处理：取占水总量30%-50%的水作为浸泡水，其余水作为拌和水，将减水剂加入浸泡水中搅拌均匀，将称量好的轻骨料浸没于加入减水剂的浸泡水中，至轻骨料饱水，后将饱水轻骨料取出、沥水，得到预湿轻骨料；

S2：对预湿轻骨料和水泥、粉煤灰、砂、硅铝酸盐矿石粉以及介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠进行混合预拌，拌制时间25-35s，得到第一混合物；

S3：向第一混合物中加入拌和水和剩余浸泡水，搅拌140-160s，得到轻骨料混凝土。

8.根据权利要求7所述的轻骨料混凝土制备方法，其特征在于，对S1中沥水后的饱水轻骨料进行表面干燥，直至饱水轻骨料表面无水渍，得到预湿轻骨料。

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