CN115594447A - 一种超高层泵送混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种超高层泵送混凝土及其制备方法。超高层泵送混凝土，包括以下重量份的原料：水泥40‑45份、粗骨料80‑100份、细骨料60‑70份、水12‑18份、润滑料5‑15份、粉煤灰15‑20份、硅灰2‑5份、引气剂0.5‑1份、粉煤灰空心微珠2‑5份和助剂0.5‑1份；所述助剂包括减水剂、保坍剂和缓凝剂。采用本申请的配方制得的超高层泵送混凝土具有优异的流动性的同时在加压泵送的过程中不离析、不泌水，且经时损失很小。
Description
技术领域
本申请涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种超高层泵送混凝土及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的迅速发展及科学技术水平的不断提升，现代城市人口高度集中，城市用户地紧张、地价昂贵，为了在有限的土地上最大限度的提供使用面积，一幢幢高楼大厦拨地而起，地标性建筑、超高层建筑越来越普遍。
在建筑高度不断增加的同时，也极大的增加了施工的难度，为了解决混凝土的输送问题,专家提出来一种新的混凝土技术--超高层泵送混凝土技术。所谓超高层泵送混凝土技术一般是指泵送高度超过200m的现代泵送混凝土技术。泵送时随着泵送高度的增加，布管线路复杂，弯头数量增多，大幅增加了混凝土在管道流动的阻力，泵送压力不断加大，再加之混凝土强度高、黏度大，使泵送施工难度增加，故对混凝土的施工性能提出了更高的要求。
发明内容
为了提升工作性能，本申请提供一种超高层泵送混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种超高层泵送混凝土，采用如下的技术方案：
一种超高层泵送混凝土，包括以下重量份的原料：
水泥40-45份、粗骨料80-100份、细骨料60-70份、水12-18份、润滑料5-15份、粉煤灰15-20份、硅灰2-5份、引气剂0.5-1份、粉煤灰空心微珠2-5份和助剂0.5-1份；
所述助剂包括减水剂、保坍剂和缓凝剂。
通过采用上述技术方案，混凝土体系中的各成分相互配合，可制得流动性好且不离析、不泌水的超高层泵送混凝土。体系中润滑料具有很好的润滑性，掺和在混凝土中可增强拌合物的流动性，提高其泵送性能；引气剂和粉煤灰空心微珠的加入，可进一步提升拌合物的流动性，提高混凝土的泵送性能；而粉煤灰和硅灰的加入则可增强混凝土的凝聚性和保水性，从而减少混凝土的离析、泌水；减水剂、保坍剂和缓凝剂等助剂的加入，不仅可增强混凝土的流动性，还能解决混凝土的离析、泌水问题，并可控制坍落度的经时损失。
优选的，所述润滑料选自石墨、二硫化钼和氮化硼中的任意一种或多种。进一步优选的，所述润滑料为二硫化钼。
通过采用上述技术方案，润滑料选自石墨、二硫化钼和氮化硼中的任意一种或多种，可极大提高混凝土的流动性。当润滑料为二硫化钼时，在提高混凝土的流动性的同时还能减少混凝土的经时损失。
优选的，所述二硫化钼、粉煤灰和硅灰的重量比为(7-13)：(16-18)：(3-5)；更优选的，所述二硫化钼、粉煤灰和硅灰的重量比为11:17:3。
通过采用上述技术方案，粉煤灰和硅灰可弥补润滑剂(二硫化钼)引起的离析和泌水，从而减少混凝土的离析和泌水。本申请的混凝土可在流动性好的同时保证加压泵送过程中不离析、不泌水。
优选的，所述粉煤灰的活性指数为85％-95％，所述硅灰的活性指数大于等于110％。
通过采用上述技术方案，控制粉煤灰和硅灰的活性指数，有利于把控混凝土的粘度，控制质量，提升混凝土的抗压强度。
本申请中，活性指数指28天的活性指数，即，粉煤灰28天的活性指数为85％-95％，硅灰28天的活性指数大于等于110％。
优选的，所述引气剂和粉煤灰空心微珠的重量比为(0.7-1)：(2.5-3.8)。更优选的，所述引气剂和粉煤灰空心微珠的重量比为0.75:3.2。
基于润滑料对混凝土体系的润滑效用，本申请进一步通过引气剂和粉煤灰空心微珠对体系进行优化，可降低体系的粘度、保持颗粒悬浮特性，从而进一步增强混凝土的流动；与此同时，可提高混凝土内部的相对湿度、力学性能和抗碳化性能。当体系中引气剂和粉煤灰空心微珠的重量比为(0.7-1)：(2.5-3.8)时，混凝土拌合物的粘度为40-80pa·s，实现了低粘度下稳定泵送，即保障混凝土低粘度加压泵送时不离析。
本申请中，引气剂为烷基芳烃磺酸盐类引气剂。
优选的，所述助剂还包括调节剂和流变剂。
通过采用上述技术方案，在体系中加入调节剂，可以进一步改善混凝土的和易性；在体系中加入流变剂，可降低减水剂的敏感度，增强混凝土拌合物的稳定性。
优选的，所述助剂为减水剂、保坍剂、缓凝剂、调节剂和流变剂；且以助剂的总量计，所述减水剂为5-10份、保坍剂为5-10份、缓凝剂为3-5份、调节剂1-3份和流变剂1-2份。
通过采用上述技术方案，助剂按本申请的配方配合，可调节大流态、高强度自密实混凝土的工作性能，使其具有优异的保坍性、抗离析性和流动性。
本申请中，减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率为25-30％，pH为6-7。
保坍剂为聚羧酸类保坍剂或萘系保坍剂。
缓凝剂选自柠檬酸、酒石酸和葡萄糖酸钠中的至少一种。
调节剂为固含量为40％-45％的聚羧酸减水母液。
流变剂可以是有机硅类流变剂或丙烯酸类流变剂。
优选的，所述砂率为40％-45％，且所述粗骨料的松散堆积密度为1530-1550kg/m3。更优选的，所述粗骨料的松散堆积密度为1540kg/m3。
发明人发现，将砂率控制在40％-45％，且使粗骨料的松散堆积密度为1530-1550kg/m3,可有效的提高混凝土的强度和稳定性。
本申请可，可通过控制骨料的粒径和配比来控制粗骨料的松散堆积密度，当粒径为5-10mm的小碎石和粒径为10-20mm的大碎石按质量比为(3.7-4.5)：(5-6)配合时，粗骨料的松散堆积密度为1530-1550kg/m3。
第二方面，本申请提供一种超高层泵送混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种如上所述的超高层泵送混凝土的制备方法，包括如下步骤：
将水泥、粗骨料、细骨料、水、润滑料、粉煤灰、硅灰、引气剂、粉煤灰空心微珠和助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
采用本申请的配方制得的超高层泵送混凝土具有优异的流动性的同时在加压泵送的过程中不离析、不泌水，且经时损失很小。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
粉煤灰：28天活性指数为90％；
硅灰：28天活性指数118％；
减水剂：聚羧酸高效减水剂，减水率为27.8％，pH为6.5；
保坍剂：聚羧酸类保坍剂，具体的选择聚羧酸高性能保坍剂(SPS-100)；
缓凝剂：葡萄糖酸钠；
流变剂：有机硅类流变剂，具体的为聚二甲基硅氧烷；
调节剂：固含量为42％的聚羧酸减水母液。
实施例
实施例1
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将40kg水泥、80kg粗骨料、60kg细骨料、12kg水、15kg石墨、15kg粉煤灰、5kg硅灰、1kg引气剂、5kg粉煤灰空心微珠和0.5kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；
本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由30％减水剂、50％保坍剂和20％缓凝剂组成。
实施例2
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将45kg水泥、100kg粗骨料、70kg细骨料、18kg水、5kg石墨、20kg粉煤灰、2kg硅灰、0.5kg引气剂、2kg粉煤灰空心微珠和1kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；
本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由30％减水剂、50％保坍剂和20％缓凝剂组成。
实施例3
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg石墨、17kg粉煤灰、3kg硅灰、0.7kg引气剂、2.5kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；
本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由30％减水剂、50％保坍剂和20％缓凝剂组成。
实施例4
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg氮化硼、17kg粉煤灰、3kg硅灰、0.7kg引气剂、2.5kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；
本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由30％减水剂、50％保坍剂和20％缓凝剂组成。
实施例5
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg二硫化钼、17kg粉煤灰、3kg硅灰、0.7kg引气剂、2.5kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；
本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由30％减水剂、50％保坍剂和20％缓凝剂组成。
实施例6
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、7kg二硫化钼、18kg粉煤灰、5kg硅灰、0.7kg引气剂、2.5kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；
本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由30％减水剂、50％保坍剂和20％缓凝剂组成。
实施例7
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg二硫化钼、17kg粉煤灰、3kg硅灰、1kg引气剂、3.8kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；
本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由30％减水剂、50％保坍剂和20％缓凝剂组成。
实施例8
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg二硫化钼、17kg粉煤灰、3kg硅灰、0.75kg引气剂、3.2kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由30％减水剂、50％保坍剂和20％缓凝剂组成。
实施例9
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg二硫化钼、17kg粉煤灰、3kg硅灰、0.75kg引气剂、3.2kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由20％减水剂、40％保坍剂、20％缓凝剂、10％调节剂和10％流变剂组成。
实施例10
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg二硫化钼、17kg粉煤灰、3kg硅灰、0.75kg引气剂、3.2kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由50％减水剂、30％保坍剂、10％缓凝剂、5％调节剂和5％流变剂组成。
实施例11
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg二硫化钼、17kg粉煤灰、3kg硅灰、0.75kg引气剂、3.2kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1520kg/m3；
助剂由35％减水剂、40％保坍剂、10％缓凝剂、8％调节剂和7％流变剂组成。
实施例12
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg二硫化钼、17kg粉煤灰、3kg硅灰、0.75kg引气剂、3.2kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1540kg/m3；
助剂由35％减水剂、40％保坍剂、10％缓凝剂、8％调节剂和7％流变剂组成。
实施例13
一种超高层泵送混凝土，包括如下步骤：
将42kg水泥、90kg粗骨料、70kg细骨料、15kg水、11kg二硫化钼、17kg粉煤灰、3kg硅灰、0.75kg引气剂、3.2kg粉煤灰空心微珠和0.8kg助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土；本实施例中，粗骨料的松散堆积密度1530kg/m3；
助剂由35％减水剂、40％保坍剂、10％缓凝剂、8％调节剂和7％流变剂组成。
对比例
对比例1
对比例1与实施例4的区别仅在于，对比例1中，不加入润滑料(二硫化钼)，其余均与实施例4保持一致。
对比例2
对比例1与实施例8的区别仅在于，对比例2中，不加入引气剂和粉煤灰空心微珠，其余均与实施例4保持一致。
对比例3
对比例3与实施例8的区别仅在于，对比例3中，助剂由70％减水剂和30％缓凝剂组成。
性能检测试验
检测实施例1-13和对比例1-4中制得的超高层泵送混凝土的性能，具体检测数据如下表1所示。
按照GB/T50080《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》中的规范测量各样品的坍落度以及扩展度；检测初始坍落度和初始扩展度后快速将拌合物装入干净的桶内，并用塑料布将其密封，放置30min后将混凝土拌合物倒出，用提前浸润好的铁铲翻几次，然后测30min时的坍落度和扩展度；做完后再将全部拌合物装入桶内，密封放置30min，并采用相同方法再操作一次，得到60min时的坍落度和扩展度；
根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的抗压强度试验检测各样品的28天抗压强度；
用压力泌水仪检测各样品的压力泌水率。
表1
结合实施例1-3并结合表1可以看出，按本申请的配方得到的混凝土具有良好的流动性和抗压强度。
结合实施例3-5和对比例1并结合表1可以看出，在混凝土体系中加入润滑料可提高混凝土的流动性，优选的，相比石墨和氮化硼，润滑料选择二硫化钼，混凝土的经时损失更少，且流动性能更好。
结合实施例5、7-8和对比例2并结合表1可以看出，引气剂和粉煤灰空心微珠的加入，可减少混凝土的离析和泌水，提高混凝土的力学性能，尤其是引气剂和粉煤灰空心微珠的重量比0.75:3.2时，对混凝土的提升最好。
结合实施例8-1和对比例3并结合表1可以看出，助剂的选择和配比会影响混凝土的性能，由20％-50％的减水剂、30％-40％的保坍剂、10％-20％的缓凝剂、5％-10％的调节剂和5％-10％的流变剂组成的助剂可改善混凝土的工作性能和力学性能，尤其是当减水剂占35％、保坍剂占40％、缓凝剂占10％、调节剂占8％和流变剂占7％组时，混凝土的工作性能和力学性能最优。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种超高层泵送混凝土，其特征在于：包括以下重量份的原料：
水泥40-45份、粗骨料80-100份、细骨料60-70份、水12-18份、润滑料5-15份、粉煤灰15-20份、硅灰2-5份、引气剂0.5-1份、粉煤灰空心微珠2-5份和助剂0.5-1份；
所述助剂包括减水剂、保坍剂和缓凝剂。
2.根据权利要求1所述的超高层泵送混凝土，其特征在于：所述润滑料选自石墨、二硫化钼和氮化硼中的任意一种或多种。
3.根据权利要求2所述的超高层泵送混凝土，其特征在于：所述润滑料为二硫化钼。
4.根据权利要求3所述的超高层泵送混凝土，其特征在于：所述二硫化钼、粉煤灰和硅灰的重量比为（7-13）：（16-18）：（3-5）。
5.根据权利要求4所述的超高层泵送混凝土，其特征在于：所述粉煤灰的活性指数为85%-95%，所述硅灰的活性指数大于等于110%。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的超高层泵送混凝土，其特征在于：所述引气剂和粉煤灰空心微珠的重量比为（0.7-1）：（2.5-3.8）。
7.根据权利要求1所述的超高层泵送混凝土，其特征在于：所述助剂还包括调节剂和流变剂。
8.根据权利要求1所述的超高层泵送混凝土，其特征在于：所述助剂为以下重量百分比的原料：
减水剂20%-50%、保坍剂30%-40%、缓凝剂10%-20%、调节剂5%-10%份和流变剂5%-10%。
9.根据权利要求1所述的超高层泵送混凝土，其特征在于：所述砂率为40%-45%，且所述粗骨料的松散堆积密度为1530-1550kg/m3。
10.如权利要求1-9中任一项所述的超高层泵送混凝土的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将水泥、粗骨料、细骨料、水、润滑料、粉煤灰、硅灰、引气剂、粉煤灰空心微珠和助剂混合均匀，得到超高层泵送混凝土。
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| CN202211182476.2A CN115594447A (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种超高层泵送混凝土及其制备方法 |
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