CN101412606A - 一种含低质粗集料的混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种含低质粗集料的混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101412606A
CN101412606A CNA2008102351488A CN200810235148A CN101412606A CN 101412606 A CN101412606 A CN 101412606A CN A2008102351488 A CNA2008102351488 A CN A2008102351488A CN 200810235148 A CN200810235148 A CN 200810235148A CN 101412606 A CN101412606 A CN 101412606A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
water
coarse aggregate
cement
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008102351488A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101412606B (zh
Inventor
胡智农
岳修斌
陆采荣
梅国兴
白传贞
鲍学高
陈建国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East-Route Of South-To-North Water Transfer Project Jiangsu Water Source Co Lt
Nanjing Hydraulic Research Institue Ministryof Water Resources Ministry Of Communications
Original Assignee
East-Route Of South-To-North Water Transfer Project Jiangsu Water Source Co Lt
Nanjing Hydraulic Research Institue Ministryof Water Resources Ministry Of Communications
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East-Route Of South-To-North Water Transfer Project Jiangsu Water Source Co Lt, Nanjing Hydraulic Research Institue Ministryof Water Resources Ministry Of Communications filed Critical East-Route Of South-To-North Water Transfer Project Jiangsu Water Source Co Lt
Priority to CN2008102351488A priority Critical patent/CN101412606B/zh
Publication of CN101412606A publication Critical patent/CN101412606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101412606B publication Critical patent/CN101412606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/29—Frost-thaw resistance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

一种含低质粗集料的混凝土，由水、水泥、超细粉煤灰、砂子、小石、中石和外加剂按一定重量配比所制成；其制备方法是首先将水、水泥和超细粉煤灰放入搅拌机中搅拌；其次加入砂子、小石、中石再进行搅拌，然后再加入外加剂继续搅拌，完成后装模，进行养护，得到高耐久性混凝土，与现有方法配置的含低质粗集料混凝土相比，具有较好的力学性能、抗渗性、抗碳化性和抗冻性，显著提高了混凝土的耐久性。

Description

一种含低质粗集料的混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属水工建筑材料技术领域，具体为涉及一种含低质粗集料的混凝土及其制备方法。
背景技术
随着建设事业的迅猛发展，粗集料的需求量持续增长，自然界中品质优良的天然粗集料不断被开采，其资源枯竭化问题日益突出。低质粗集料是指其物理力学性能低于有关规范要求、一般在工程中不能使用的粗集料。我国《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)中要求粗集料品质：含泥量(D20、D40级)≤1％，表观密度≥2550kg/m3，吸水率≤2.5％。通常使用低质粗集料配制混凝土，会导致混凝土耐久性不良。因此采取相应技术措施，合理、有效地开发利用低质粗集料，配制出含低质粗集料的耐久性混凝土，不仅可以节省自然资源，达到保护环境、走可持续发展道路的目的，而且还具有一定的经济和社会效益。
发明内容
本发明提供了一种含低质粗集料的耐久混凝土及其制备方法。
本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：
本发明的含低质粗集料(粗集料包含小石和中石)混凝土是由水、水泥、超细粉煤灰、砂子、小石、中石、外加剂制成，各个组份以kg/m3来表示。其中水用量105～150，水泥用量282～309，超细粉煤灰掺量0～121，砂子用量669～752，小石用量497～517，中石用量745～775，外加剂包括高性能聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠引气剂、偏高岭土、超吸收树脂颗粒和激发剂。聚羧酸减水剂掺量3～5，十二烷基硫酸钠引气剂掺量0.03～0.07，偏高岭土的掺量6.2～32.4，超吸收树脂颗粒掺量2～5，激发剂为NaOH、CaSO4复合而成(其中NaOH的比例为20％，CaSO4的比例为80％)。激发剂掺量27.1～37.5。
上述材料中水为自来水，水泥为P·O42.5，超细粉煤灰为固体工业废弃物，其中超细粉煤灰45μm方孔筛筛余率≤10％。使用超细粉煤灰不仅可以综合利用工业废弃物问题，节约资源能源，保护环境，而且可以有效改善混凝土拌合物性能，提高混凝土耐久性。
上述材料中集料分细集料和粗集料。其中细集料为中砂，粗集料为小石(D20级)、中石(D40级)低质粗集料，小石吸水率为3.5％，含泥量为1.5％，表观密度2540kg/m3；中石吸水率为3.7％，含泥量为1.8％，表观密度2542kg/m3。
上述材料中高性能外加剂：聚羧酸减水剂(HVMA)；十二烷基硫酸钠引气剂(JLS)；超细活性粉煤灰(FA)，同时还掺用偏高岭土以及掺用粒径范围在(63～125μm)的超吸收树脂颗粒(SPA)。聚羧酸减水剂(HVMA)不仅能降低混凝土单位用水量，而且还能促进胶凝材料的水化，十二烷基硫酸钠引气剂(JLS)能产生大量微小密闭的气泡。掺用超细粉煤灰、偏高岭土、超吸收树脂颗粒，通过激发剂的激发作用，可以提高含低质粗集料混凝土的强度，同时进一步提高混凝土的耐久性。
一种制备含低质粗集料混凝土的方法：其主要特征为采用“水泥裹石”的方法。
具体制备方法如下：
(1)分别将282～309kg/m3水泥、0～121kg/m3超细粉煤灰、60～80kg/m3水投入自落式搅拌机，搅拌30～40秒；
(2)在完成第一步基础上分别加入669～752kg/m3砂子、497～517kg/m3小石、745～775kg/m3中石，投入搅拌机，搅拌40～50秒；
(3)在完成第二步基础上，再分别加入6.2～32.4kg/m3的偏高岭土、27.1～37.5kg/m3的激发剂以及溶有3～5kg/m3聚羧酸减水剂、0.03～0.07kg/m3十二烷基硫酸钠引气剂的40～70kg/m3水，加入搅拌机，搅拌80～90秒；
(4)将搅拌完成的混凝土装模，进行养护。
上述制备方法中，在将水泥和超细粉煤灰投入搅拌机前，先将水泥和超细粉煤灰混合均匀，以制得均匀的混凝土。
本发明通过在低质粗集料混凝土中加入聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠引气剂、偏高龄土、超吸收树脂颗粒、超细粉煤灰的方法制备出一种高耐久性混凝土。以配制C30强度等级的混凝土为例，其抗渗等级>W6可达到W12以上，28d碳化深度<5mm，抗冻等级>F100可达到F300以上；而现有配制技术，以C30强度等级的混凝土为例，在低质粗骨料混凝土中加入4～6kg/m3萘系减水剂和0.04～0.08kg/m3松香热聚物引气剂，混凝土抗压强度能满足设计要求，但是耐久性不良(抗渗低于W6、28d碳化深度>5mm、抗冻只能达到F50)。因此采用本发明方法解决了含低质粗集料混凝土耐久性不良的问题。
具体实施方式
实施例一：
采用某产地低质粗集料配制混凝土，要求设计抗压强度等级C30、抗渗W6、28d碳化深度≤5mm、抗冻F100。利用现有配制技术在低质粗骨料混凝土中加入4～6kg/m3萘系减水剂和0.04～0.08kg/m3松香热聚物引气剂，混凝土抗压强度能满足设计要求，但是耐久性不能满足(抗渗低于W6、28d碳化深度>5mm、抗冻只能达到F50)。本发明在低质粗集料混凝土中加入超细粉煤灰、聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠引气剂和偏高龄土料配制了高耐久性混凝土。配制方法如下：
(1)先将282～309kg/m3水泥、0～121kg/m3超细粉煤灰、60～80kg/m3水投入自落式搅拌机，搅拌30～40秒；
(2)在完成第一步的基础上，分别将669～752kg/m3砂子、497～517kg/m3小石、745～775kg/m3中石投入搅拌机，搅拌40～50秒；
(3)在完成第二步的基础上，再分别将6.2～32.4kg/m3的偏高岭土和27.1～37.5kg/m3的激发剂，以及溶有3～6kg/m3聚羧酸减水剂、0.03～0.07kg/m3十二烷基硫酸钠引气剂的40～70kg/m3水加入搅拌机，搅拌80～90秒；
(4)将搅拌完成的混凝土装模，进行养护。
1m3各组份用量，7d、28d、90d抗压抗拉强度、抗渗性、抗碳化性和抗冻性如表1、表2。表1中所有配比激发剂掺量均为胶凝材料(胶凝材料为水泥和FA掺量之和)总量的9％，偏高岭土掺量均为胶凝材料总量的7％(混凝土抗压强度等级为C30)。
表1 低质粗集料混凝土设计配合比
Figure A200810235148D00051
表2 低质粗集料混凝土性能
Figure A200810235148D00061
实施例二：
采用某产地低质粗集料配制混凝土，要求设计抗压强度等级C30、抗渗W8、28d碳化深度5mm、抗冻F150。利用现有配制技术在低质粗骨料混凝土中加入4～6kg/m3萘系减水剂和0.04～0.08kg/m3松香热聚物引气剂，混凝土抗压强度能满足设计要求，但是耐久性不能满足(抗渗低于W6、28d碳化深度>5mm、抗冻只能达到F100)。本发明在低质粗集料混凝土中加入超细粉煤灰、聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠引气剂、偏高龄土料和超吸收树脂颗粒配制了高耐久性混凝土。配制方法如下：
(1)先将282～309kg/m3水泥、0～121kg/m3超细粉煤灰、60～80kg/m3水投入自落式搅拌机，搅拌30～40秒；
(2)在完成第一步基础上，分别将669～752kg/m3砂子、497～517kg/m3小石、745～775kg/m3中石投入搅拌机，搅拌40～50秒
(3)在完成第二步基础上，再分别将6.2～32.4kg/m3的偏高岭土、4.5kg/m3超吸收树脂颗粒、27.1～37.5kg/m3的激发剂，以及溶有3～6kg/m3聚羧酸减水剂、0.03～0.07kg/m3十二烷基硫酸钠引气剂的40～70kg/m3水加入搅拌机，搅拌80～90秒；
(4)将搅拌完成的混凝土装模，进行养护。
1m3各组份用量，7d、28d、90d抗压抗拉强度、抗渗性、抗碳化性和抗冻性如表3、表4。表3中所有配比激发剂掺量均为胶凝材料(胶凝材料为水泥和粉煤灰掺量之和)总量的9％，偏高岭土掺量均为胶凝材料总量的7％(混凝土抗压强度等级为C30)。
表3 低质粗集料混凝土设计配合比(含超吸收树脂颗粒)
Figure A200810235148D00071
表4 低质粗集料混凝土性能(含超吸收树脂颗粒)
Figure A200810235148D00072
上述实施例结果如下：
(1)本发明有效地解决了含粉煤灰混凝土早期强度低的问题，从而提高利用工业废渣水平(C30级混凝土早期7d抗压强度≥28.8MPa，抗拉强度≥2.42MPa)。
(2)本发明配制的含低质粗集料混凝土，物理力学性能满足C30混凝土设计要求。混凝土早期强度较高，有利于加快施工进度。
(3)本发明配制的含低质粗集料混凝土耐久性优良：抗渗等级>W6，可达到W12以上；28d碳化深度<5mm；抗冻等级>F100，可达到F300以上。
(4)采用本发明“水泥裹石”的混凝土配制方法，配制出的混凝土更加均匀，可进一步提高混凝土的工作性和耐久性。

Claims (7)

1.一种含低质粗集料的混凝土，其特征在于该混凝土是由水、水泥、超细粉煤灰、砂子、小石、中石、外加剂按下列kg/m3的重量配比所制成：
水    105～150、水泥  282～309、超细粉煤灰 0～121、     砂子  669～752、
小石  497～517、中石  745～775、外加剂     38.33～79.97。
2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于所述的超细粉煤灰为45μm方孔筛筛余率≤10％。
3.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于所述的小石为D20级、中石为D40级。
4.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于所述的外加剂为聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠引气剂、偏高岭土、激发剂或再添加超吸收树脂颗粒；其中聚羧酸减水剂的掺量为3～5kg/m3、十二烷基硫酸钠引气剂的掺量为0.03～0.07kg/m3、偏高岭土的掺量为6.2～32.4kg/m3、超吸收树脂颗粒的掺量为2～5kg/m3，激发剂的掺量为27.1～37.5kg/m3。
5.根据权利要求4所述的混凝土，其特征在于所述的超吸收树脂颗粒的粒径为63～125μm。
6.根据权利要求4所述的混凝土，其特征在于所述的激发剂为NaOH、CaSO4复合而成，其中NaOH的比例为20％，CaSO4的比例为80％。
7.一种含低质粗集料的混凝土的制备方法，其特征在于它是采用“水泥裹石”的方法，具体制备步骤如下：
(1)先将60～80kg/m3水、282～309kg/m3水泥、0～121kg/m3超细粉煤灰投入自落式搅拌机搅拌30～40秒；
(2)在第一步完成的基础上加入669～752kg/m3砂子、497～517kg/m3小石、745～775kg/m3中石投入搅拌机搅拌40～50秒；
(3)在第二步完成的基础上，再加入6.2～32.4kg/m3的偏高岭土和27.1～37.5kg/m3的激发剂以及溶有3～5kg/m3聚羧酸减水剂、0.03～0.07kg/m3十二烷基硫酸钠引气剂的40～70kg/m3水加入搅拌机搅拌80～90秒；
(4)将上述第三步搅拌完成的混凝土装模，进行养护。
CN2008102351488A 2008-11-14 2008-11-14 一种含低质粗集料的混凝土及其制备方法 Active CN101412606B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008102351488A CN101412606B (zh) 2008-11-14 2008-11-14 一种含低质粗集料的混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008102351488A CN101412606B (zh) 2008-11-14 2008-11-14 一种含低质粗集料的混凝土及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101412606A true CN101412606A (zh) 2009-04-22
CN101412606B CN101412606B (zh) 2011-09-14

Family

ID=40593376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008102351488A Active CN101412606B (zh) 2008-11-14 2008-11-14 一种含低质粗集料的混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101412606B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102531501A (zh) * 2012-01-09 2012-07-04 山西省交通科学研究院 一种高掺量粉煤灰混凝土路面材料及其制备方法
CN106365542A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 中国水利水电第十工程局有限公司 一种抗硫酸盐混凝土及其施工方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102531501A (zh) * 2012-01-09 2012-07-04 山西省交通科学研究院 一种高掺量粉煤灰混凝土路面材料及其制备方法
CN106365542A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 中国水利水电第十工程局有限公司 一种抗硫酸盐混凝土及其施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101412606B (zh) 2011-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220144700A1 (en) High strength coral concrete and preparation method thereof
CN101863072B (zh) 一种提升高强微膨胀混凝土性能的内养护工艺
CN105801053A (zh) 一种大掺量粉煤灰c40自密实混凝土
CN104386969B (zh) 一种高强高耐久性轻骨料混凝土及其制备方法
CN106477989A (zh) 一种适应潮湿环境的高强混凝土及制备方法
CN108046840A (zh) 一种稻草秸秆增强型泡沫混凝土及其制备方法
CN113816696A (zh) 一种基于再生细骨料内养护的超高性能混凝土及其制备方法
Chen et al. Experimental study on the effect of wastewater and waste slurry of mixing plant on mechanical properties and microstructure of concrete
CN113831074A (zh) 含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料、制备方法及轻质隔音地坪
CN111253127A (zh) 一种c30碳纤维碎砖再生混凝土及其制备方法
CN107382216A (zh) 掺加铁尾矿与建筑垃圾的高强混凝土及其制备方法
CN109665769A (zh) 一种超早强高性能混凝土及其制备方法
CN108358547A (zh) 一种硅烷偶联剂改性辉绿岩透水混凝土
CN109455999A (zh) 自密实膨胀混凝土及其制备方法
CN103965918A (zh) 一种水淬锰渣软土固化剂
CN107902998A (zh) 一种利用铝土尾矿制备的轻质泡沫土及其制备方法
CN104926237A (zh) 一种低胶材纤维自密实混凝土及其制备方法
CN107162526A (zh) 一种抗渗活性粉末混凝土及其制备方法
CN105152587A (zh) 建筑筑石及其制备方法
CN101412606B (zh) 一种含低质粗集料的混凝土及其制备方法
CN105985079A (zh) 一种制备废旧橡胶颗粒混凝土的方法
CN109867502B (zh) 一种抗渗铁尾矿混凝土及其制备方法
CN111362636A (zh) 一种c60碳纤维混凝土及其制备方法
CN115124298A (zh) 一种利用废弃石粉制备的高强再生骨料混凝土及其制备方法
CN109081657B (zh) 一种高强度疏浚土固化剂

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant