CN112645663A - 用于景观墙的混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于景观墙的混凝土，包括以下按质量份数计的原料：砂子120‑130份、石子244‑264份、水泥100份、水35‑40份、凹凸棒土粉10‑16份、聚羧酸减水剂7‑9份、保水剂0.05‑0.1份、缓凝剂0.1‑0.3份和消泡剂0.05‑0.3份。本发明还提供了所述混凝土的制备方法。本发明所述混凝土的物理力学性能和耐久性好，在粘聚性、保水性、抗压强度以及外观等性能方面都有显著的提升，同时有效改善混凝土拌合物的和易性。

Description

用于景观墙的混凝土及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，尤其涉及用于景观墙的混凝土及其制备方法。

背景技术

景观墙是一个统称，它没有定式，用以实现的材料有很多种，比如金属、木艺、清水混凝土和砖，所起到的功能也各有不同，比如分隔、装饰和遮挡，在满足功能的同时，赋予景观墙艺术的气质，为生活增添了更多优雅和乐趣。

其中，清水混凝土是建筑现代艺术的一种表现手法，因其极具装饰效果也称装饰混凝土。清水混凝土是指一次浇筑成型，不做任何外装饰，直接由结构主体混凝土本身的肌理、质感和精心设计施工的明缝、禅缝和对拉螺栓孔等组合而成的一种自然状态的装饰面。它是混凝土材料中最高级的表达方式，它显示的是一种最本质的美感，具有朴实无华、自然沉稳的外观韵味，与生俱来的厚重与清雅是一些现代建筑材料无法效仿和媲美的。

建筑施工要求用于景观墙的清水混凝土应该具备良好的和易性、均匀性以及保水性等特性；混凝土成型后，也要求所形成的景观墙表面密实、无气泡或气泡少、无色差，强度达到设计要求。然而，现有混凝土的和易性、均匀性以及保水性较差；混凝土成型后，形成的景观墙表面色泽不均匀、气泡较多，严重影响景观墙的外观美学，且抗压强度达不到设计要求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了用于景观墙的混凝土及其制备方法，有效解决现有混凝土的和易性、均匀性以及保水性较差；混凝土成型后，形成的景观墙表面色泽不均匀、气泡较多，严重影响景观墙的外观美学，且抗压强度达不到设计要求等问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

用于景观墙的混凝土，包括以下按质量份数计的原料：砂子120-130份、石子244-264份、水泥100份、水35-40份、凹凸棒土粉10-16份、聚羧酸减水剂7-9份、保水剂0.05-0.1份、缓凝剂0.1-0.3份和消泡剂0.05-0.3份。

作为上述技术方案的改进，所述混凝土包括以下按质量份数计的原料：砂子123-127份、石子250-258份、水泥100份、水37-40份、凹凸棒土粉14-16份、聚羧酸减水剂8-9份、保水剂0.05-0.065份、缓凝剂0.1-0.24份和消泡剂0.13-0.22份。

作为上述技术方案的改进，所述缓凝剂为木质素硫磺盐、焦磷酸钠和硼砂中的一种。

作为上述技术方案的改进，所述保水剂为纤维素醚保水剂。

作为上述技术方案的改进，砂率为33％。

作为上述技术方案的改进，所述砂子为中砂，且含泥量为0.2％。

作为上述技术方案的改进，所述石子的公称粒径为5-31.5mm，且含泥量为0.2％。

作为上述技术方案的改进，所述水泥为强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥。

本发明还提供了上述的混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.按质量份数计将砂子、石子、水泥和凹凸棒土粉干拌均匀后，取一半量的水，加入后拌合得到拌合物；

S2.按质量份数计将聚羧酸减水剂、保水剂、缓凝剂、消泡剂和剩余量的水搅拌均匀后，加到S1的拌合物中，搅拌均匀后得到混凝土拌合物；

S3.将S2的混凝土拌合物浇筑入模，用振捣棒振捣至浮浆且无明显气泡即可，得到混凝土。

本发明的有益效果：本发明所述混凝土的物理力学性能和耐久性好，在粘聚性、保水性、抗压强度以及外观等性能方面都有显著的提升，同时有效改善混凝土拌合物的和易性。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明采用的原料为常规市售品，皆可于市场购得。

天然砂又分为河砂、海砂和山砂。砂子的粗细按细度模数MX的大小划分如下：

粗砂：MX为3.7-3.1，平均粒径为0.5mm以上；

中砂：MX为3.0-2.3，平均粒径为0.5-0.35mm；

细砂：MX为2.2-1.6，平均粒径为0.35-0.25mm；

特细砂：MX为1.5-0.7，平均粒径为0.25mm以下。

本发明所设计的用于景观墙的混凝土，包括以下按质量份数计的原料：砂子120-130份、石子244-264份、水泥100份、水35-40份、凹凸棒土粉10-16份、聚羧酸减水剂7-9份、保水剂0.05-0.1份、缓凝剂0.1-0.3份和消泡剂0.05-0.3份。

本发明所述水泥为强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥。

凹凸棒土又称坡缕石或坡缕缟石，是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。其具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，并具有一定的可塑性及粘结力。本发明采用的凹凸棒土粉具有以下特点：1)增稠性好；2)悬浮性好：有效防止混凝土沉淀、分层；3)摇融性好；4)触变性好：直接添加，有良好的的相容性，无须改变工艺和配方；5)流平性好：防缩孔和鱼眼，不易流挂；6)耐候性好：具有较强的耐酸碱性、耐腐蚀性和防霉性；7)绝热性好：耐高温，绝热，绝缘；8)环保性好：化学惰性，无污染，抑制微生物生长，吸收有毒挥发成分，绿色环保。

聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂，具有超分散性，能防止混凝土坍落度损失而不引起明显缓凝，低掺量下发挥较高的塑化效果，使混凝土具有良好的流动性，对混凝土增强效果显著，能降低混凝土收缩，有害物质含量极低等技术性能特点，赋予了混凝土出色的施工和易性、良好的强度和优良的耐久性，聚羧酸减水剂具有良好的综合技术性能优势及环保特点。

聚羧酸减水剂具有以下优点：1)与各种水泥的相容性好，混凝土的坍落度保持性能好，延长混凝土的施工时间；2)掺量低，减水率高，收缩小；3)大幅度提高混凝土的早期、后期强度；4)氯离子含量低、碱含量低，有利于混凝土的耐久性；5)生产过程无污染，不含甲醛，符合ISO14000环境保护管理国际标准，是一种绿色环保产品。

本发明所述保水剂为纤维素醚保水剂。

缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性，方便浇筑，提高施工效率，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。本发明所述缓凝剂为木质素硫磺盐、焦磷酸钠和硼砂中的一种。

在混凝土中，砂子和石子除起充填作用外，还起限制水泥石变形、增加刚度、提高强度和抗裂性等骨架作用，这些类似骨架的东西起到了支撑的作用，使混凝土变的更加坚固。水泥和水按照一定的比例经过搅拌成为水泥浆，混凝土形成的时候，水泥浆很好地充实了砂石之间的空隙，使混凝土的强度得到了进一步的巩固。而且在施工的时候水泥浆又能使混凝土保持一定的流动性，可塑性比较高，施工方便。本发明通过添加特定比例的凹凸棒土粉、聚羧酸减水剂、保水剂、缓凝剂和消泡剂，在硬化前能改善拌合物的和易性，硬化后能改善混凝土的物理力学性能和耐久性，从而提高混凝土的综合性能。

砂率是混凝土中砂子的质量占砂子、石子总质量的百分率。砂率的变动会使骨料的总表面积有显著改变，从而对混凝土拌合物的和易性有较大影响。确定砂率的原则是：在保证混凝土拌合物具有的粘聚物和流动性的前提下，水泥浆最省时的最优砂率。本发明中，砂率优选为33％。

优选的，所述砂子为中砂，且含泥量为0.2％。砂子产地及品种为泾县/河沙。

优选的，所述石子的公称粒径为5-31.5mm，且含泥量为0.2％。石子产地及品种为安庆/碎石。

本发明还提供了上述的混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.按质量份数计将砂子、石子、水泥和凹凸棒土粉干拌均匀后，取一半量的水，加入后拌合得到拌合物；

S2.按质量份数计将聚羧酸减水剂、保水剂、缓凝剂、消泡剂和剩余量的水搅拌均匀后，加到S1的拌合物中，搅拌均匀后得到混凝土拌合物；

S3.将S2的混凝土拌合物浇筑入模，用振捣棒振捣至浮浆且无明显气泡即可，得到混凝土。

实施例1

本实施例所设计的用于景观墙的混凝土，包括以下按质量份数计的原料：砂子120份、石子264份、水泥100份、水35份、凹凸棒土粉12份、聚羧酸减水剂7份、保水剂0.085份、缓凝剂0.16份和消泡剂0.3份。

本实施例中，1)水泥：P.042.5(同一厂家、批次一致)，生产厂为阿尔博牌；2)砂子：中砂，且含泥量为0.2％，产地及品种为泾县/河沙；3)石子：公称粒径为5-31.5mm，且含泥量为0.2％，产地及品种为安庆/碎石；4)所述保水剂为纤维素醚保水剂；5)所述缓凝剂为木质素硫磺盐；6)砂率为31％；7)混凝土设计强度为C40。

本实施例所述混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.按质量份数计将砂子、石子、水泥和凹凸棒土粉干拌均匀后，取一半量的水，加入后拌合得到拌合物；

S2.按质量份数计将聚羧酸减水剂、保水剂、缓凝剂、消泡剂和剩余量的水搅拌均匀后，加到S1的拌合物中，搅拌均匀后得到混凝土拌合物；

S3.将S2的混凝土拌合物浇筑入模，用振捣棒振捣至浮浆且无明显气泡即可，得到混凝土。

实施例2

本实施例所设计的用于景观墙的混凝土，包括以下按质量份数计的原料：砂子123份、石子250份、水泥100份、水40份、凹凸棒土粉16份、聚羧酸减水剂9份、保水剂0.05份、缓凝剂0.24份和消泡剂0.13份。

本实施例中，1)水泥：P.042.5(同一厂家、批次一致)，生产厂为阿尔博牌；2)砂子：中砂，且含泥量为0.2％，产地及品种为泾县/河沙；3)石子：公称粒径为5-31.5mm，且含泥量为0.2％，产地及品种为安庆/碎石；4)所述保水剂为纤维素醚保水剂；5)所述缓凝剂为焦磷酸钠；6)砂率为33％；7)混凝土设计强度为C40。

本实施例所述混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.按质量份数计将砂子、石子、水泥和凹凸棒土粉干拌均匀后，取一半量的水，加入后拌合得到拌合物；

S2.按质量份数计将聚羧酸减水剂、保水剂、缓凝剂、消泡剂和剩余量的水搅拌均匀后，加到S1的拌合物中，搅拌均匀后得到混凝土拌合物；

S3.将S2的混凝土拌合物浇筑入模，用振捣棒振捣至浮浆且无明显气泡即可，得到混凝土。

实施例3

本实施例所设计的用于景观墙的混凝土，包括以下按质量份数计的原料：砂子127份、石子258份、水泥100份、水37份、凹凸棒土粉14份、聚羧酸减水剂8份、保水剂0.065份、缓凝剂0.1份和消泡剂0.22份。

本实施例中，1)水泥：P.042.5(同一厂家、批次一致)，生产厂为阿尔博牌；2)砂子：中砂，且含泥量为0.2％，产地及品种为泾县/河沙；3)石子：公称粒径为5-31.5mm，且含泥量为0.2％，产地及品种为安庆/碎石；4)所述保水剂为纤维素醚保水剂；5)所述缓凝剂为焦磷酸钠；6)砂率为33％；7)混凝土设计强度为C40。

本实施例所述混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.按质量份数计将砂子、石子、水泥和凹凸棒土粉干拌均匀后，取一半量的水，加入后拌合得到拌合物；

S2.按质量份数计将聚羧酸减水剂、保水剂、缓凝剂、消泡剂和剩余量的水搅拌均匀后，加到S1的拌合物中，搅拌均匀后得到混凝土拌合物；

S3.将S2的混凝土拌合物浇筑入模，用振捣棒振捣至浮浆且无明显气泡即可，得到混凝土。

实施例4

本实施例所设计的用于景观墙的混凝土，包括以下按质量份数计的原料：砂子130份、石子244份、水泥100份、水39份、凹凸棒土粉10份、聚羧酸减水剂8份、保水剂0.1份、缓凝剂0.3份和消泡剂0.05份。

本实施例中，1)水泥：P.042.5(同一厂家、批次一致)，生产厂为阿尔博牌；2)砂子：中砂，且含泥量为0.2％，产地及品种为泾县/河沙；3)石子：公称粒径为5-31.5mm，且含泥量为0.2％，产地及品种为安庆/碎石；4)所述保水剂为纤维素醚保水剂；5)所述缓凝剂为硼砂；6)砂率为35％；7)混凝土设计强度为C40。

本实施例所述混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.按质量份数计将砂子、石子、水泥和凹凸棒土粉干拌均匀后，取一半量的水，加入后拌合得到拌合物；

S2.按质量份数计将聚羧酸减水剂、保水剂、缓凝剂、消泡剂和剩余量的水搅拌均匀后，加到S1的拌合物中，搅拌均匀后得到混凝土拌合物；

S3.将S2的混凝土拌合物浇筑入模，用振捣棒振捣至浮浆且无明显气泡即可，得到混凝土。

对比例1

本对比例所设计的用于景观墙的混凝土，包括以下按质量份数计的原料：砂子110份、石子270份、水泥100份、水43份、聚羧酸减水剂7份、缓凝剂0.4份和消泡剂0.01份。

本对比例中，1)水泥：P.042.5(同一厂家、批次一致)，生产厂为阿尔博牌；2)砂子：中砂，且含泥量为0.2％，产地及品种为泾县/河沙；3)石子：公称粒径为5-31.5mm，且含泥量为0.2％，产地及品种为安庆/碎石；4)所述缓凝剂为焦磷酸钠；5)砂率为29％；6)混凝土设计强度为C40。

本对比例所述混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.按质量份数计将砂子、石子、水泥、聚羧酸减水剂、缓凝剂、消泡剂和水搅拌均匀后，得到混凝土拌合物；

S2.将S1的混凝土拌合物浇筑入模，用振捣棒振捣至浮浆且无明显气泡即可，得到混凝土。

表1

实验例

在相同的测试条件下，对实施例1-4和对比例1中的混凝土进行性能测试，结果见下表2。

其中，坍落度是指混凝土的和易性，具体来说就是保证施工的正常进行，其中包括混凝土的保水性、流动性和黏聚性。和易性是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能。

坍落度的测试方法：用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的坍落度筒，灌入混凝土后捣实，然后竖直向上拔起筒，拔起过程中不得碰到混凝土以免影响测量数据，混凝土因自重产生坍落现象，用筒高(300mm)减去坍落后混凝土最高点的高度，称为坍落度。

当坍落度大于220mm时，坍落度不能准确反映混凝土的流动性，用混凝土扩展后的平均直径即坍落扩展度，作为流动性指标。

在进行坍落度试验的同时，观察混凝土拌合物的粘聚性和保水性，以便全面地评定混凝土拌合物的和易性。

粘聚性的评定方法是：用振捣棒在已坍落的混凝土椎体侧面轻轻敲打，若椎体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如果椎体倒塌，部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。

保水性是以混凝土拌合物中的稀水泥浆析出的程度来评定。坍落度筒提起后，如有较多稀水泥浆从底部析出，椎体部分混凝土拌合物也因失浆而骨料外露，则表明混凝土拌合物的保水性能不好；如坍落度筒提起后无稀水泥浆或仅有少量吸水泥浆自底部析出，则表示此混凝土拌合物保水性良好。

混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度。按《混凝土强度检验评定标准》(GB/T50107-2010)的标准，混凝土的强度等级应按照其立方体抗压强度标准值确定。采用符号C立方体抗压强度标准值(MPa)表示。

表2

参见表1-2，通过实施例1-4和对比例1的数据对比可知，实施例1-4的技术方案在粘聚性、保水性、抗压强度以及外观等方面的技术效果均明显优于对比例1。因此，可以确定本发明技术方案具有明显优于对比例1的技术效果。

由此可以看出，采用本发明技术方案的混凝土，取得了意想不到的技术效果：物理力学性能和耐久性好，在粘聚性、保水性、抗压强度以及外观等性能方面都有显著的提升，同时有效改善混凝土拌合物的和易性，能够有效解决现有技术中存在的技术问题。此外，可以看出本发明技术方案的各技术特征之间存在着协同效果。

本发明中未对具体技术做出描述的均为现有技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.用于景观墙的混凝土，其特征在于，包括以下按质量份数计的原料：砂子120-130份、石子244-264份、水泥100份、水35-40份、凹凸棒土粉10-16份、聚羧酸减水剂7-9份、保水剂0.05-0.1份、缓凝剂0.1-0.3份和消泡剂0.05-0.3份。

2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述混凝土包括以下按质量份数计的原料：砂子123-127份、石子250-258份、水泥100份、水37-40份、凹凸棒土粉14-16份、聚羧酸减水剂8-9份、保水剂0.05-0.065份、缓凝剂0.1-0.24份和消泡剂0.13-0.22份。

3.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述缓凝剂为木质素硫磺盐、焦磷酸钠和硼砂中的一种。

4.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述保水剂为纤维素醚保水剂。

5.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，砂率为33％。

6.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述砂子为中砂，且含泥量为0.2％。

7.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述石子的公称粒径为5-31.5mm，且含泥量为0.2％。

8.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述水泥为强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥。

9.如权利要求1-8中任一项所述的混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.按质量份数计将砂子、石子、水泥和凹凸棒土粉干拌均匀后，取一半量的水，加入后拌合得到拌合物；

S2.按质量份数计将聚羧酸减水剂、保水剂、缓凝剂、消泡剂和剩余量的水搅拌均匀后，加到S1的拌合物中，搅拌均匀后得到混凝土拌合物；

S3.将S2的混凝土拌合物浇筑入模，用振捣棒振捣至浮浆且无明显气泡即可，得到混凝土。