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Abstract

本发明涉及一种建筑材料泵送混凝土，它由下述原料组成，按每立方米混凝土所含成分的重量含量计：水泥530-570kg/m3、细骨650-750kg/m3、粗骨料900-1000kg/m3、掺和30-70kg/m3、减水剂10-20kg/m3、水160-170kg/m3。其强度等级为C65以上的高强度混凝土，其各性能指标均符合国家标准，可显著减小构件断面尺寸，减轻结构自重，节省材料，并使建筑物强度更优。

Description

一种高强度混凝土
技术领域
本发明涉及一种建筑材料泵送混凝土。
背景技术
高强混凝土作为建筑应用技术，目前是国内外研究的热点，并已成为建筑技术水平发展的标志。高强混凝土是高性能混凝土的一种，是指抗压强度高或很高的混凝土，其范围并无严格的界定，一般把强度等级大于C50的混凝土称为高强混凝土。
由于高强混凝土对原材料、配比、拌制、输送、浇筑及养护等方面要求高，所以开发及生产高强混凝土难度大、风险高。我国在60年代初开始研制高强混凝土，并已试点应用在一些预制构件中。那时的高强混凝土为干硬性混凝土，密实成型时需强力振捣，故推广比较困难。80年代后期，高强混凝土在现浇工程中采用，主要在北京、上海、辽宁、广东等一些高层和大跨度(桥梁)工程中应用，强度等级相当于C60。据了解，辽宁省混凝土的发展在国内处于领先地位，中国混凝土协会设在沈阳，省内有十余幢高层或多层建筑采用C60及以下高强混凝土，C60以上只做过试验性应用，C80及C80以上等级的高强混凝土，只在钢管混凝土中有了应用，而钢筋混凝土目前正处在试验研究阶段。
发明内容
本发明的目的是提供一种强度等级为C65以上的高强度混凝土，其各性能指标均符合国家标准，可显著减小构件断面尺寸，减轻结构自重，节省材料，并使建筑物强度更优。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种高强度混凝土，它由下述原料组成，按每立方米混凝土所含成分的重量含量计：
水泥      530-570kg/m3
细骨料    650-750kg/m3
粗骨料    900-1000kg/m3
掺和料    30-70kg/m3
减水剂    10-20kg/m3
水        160-170kg/m3。
所述的水泥选用P.II 52.5R水泥，制作C65混凝土。
所述的细骨料选用细度模数大于2.6、含泥量小于1.5％的中砂或粗砂。
所述的粗骨料选用抗压强度90MPa以上、针片状含量小于5％、含泥量小于1％、粒径5-25mm的质地坚硬、级配良好的石灰岩质碎石。
所述的掺和料选择矿渣微粉和硅灰的混合物，其中矿渣微粉20-40kg/m3，硅灰10-30kg/m3，含量按每立方米混凝土所含成分的重量含量计；矿渣微粉比表面积大于400m2/kg，需水量比小于105％，烧失量小于5％；硅灰的二氧化硅含量大于90％，比表面积大于18000m2/kg。
所述的减水剂选择氨基磺酸盐系减水剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
高强度混凝土强度等级为C65以上，其各性能指标均符合国家标准，可显著减小构件断面尺寸，减轻结构自重，节省材料，并使建筑物强度更优。
具体实施方式
下面通过具体实施方式详细介绍本发明的技术内容。
高强混凝土施工技术通常包括以下几个关键技术：
1、低水灰比，大坍落度；高强混凝土一般要求低水灰比，这种低水灰比的混凝土早在60年代末，我国就有过研究与应用，但由于混凝土在低水灰比的情况下，坍落度很小，甚至没有坍落度，其成型和捣实都很困难，无法在现浇混凝土施工中应用。
2、坍落度损失问题；现代城市混凝土施工，一般采用预拌或商品混凝土。施工工地往往与搅拌站相距很远，要把混凝土从搅拌站运到工地需用较长的时间。混凝土在运输的过程中，其坍落度随时间的增加而减小，这对高强混凝土来说无疑又增加了难度。
3、混凝土可泵性问题；泵送混凝土几乎是高层建筑施工的唯一方法。所以高强和泵送几乎是不可分割的。所以对高强混凝土要解决混凝土可泵送的要求。要解决这一系列技术难题，关键是选择一种高性能的外加剂。
针对以上三个关键问题，本发明的技术方案如下所述：高强度混凝土，各原料组成，按每立方米混凝土所含各成分的重量含量计：水泥530-570kg/m3、细骨料650-750kg/m3、粗骨料900-1000kg/m3、掺和料30-70kg/m3、减水剂10-20kg/m3、水160-170kg/m3。
一.原材料的选择
配制高强混凝土，必须对本地所能得到的所有原材料或本地没有需到外地采购的原材料进行优选，它们除了要有比较好的性能指标外，还必须质量稳定，即在施工期内主要性能不能有大的变化。原材料一经试配确定后，不得随意降低质量指标，不得随意更改产地及供应厂家，原材料采购应有技术人员把关。为保证原材料质量的稳定，原材料选定后，应根据等级混凝土的需求量，批量进足。本发明的材料选择如下：
1、水泥：C60、C65混凝土选用P.II 52.5R水泥。
2、细骨料：选用质地坚硬、级配良好的中砂或粗砂，细度模数大于2.6，含泥量小于1.5％，其他质量指标应符合JGJ52-92的规定。
3、粗骨料：选用质地坚硬、级配良好的石灰岩质碎石，抗压强度90MPa以上，针片状含量小于5％，含泥量小于1％，粒径5-25mm，其他质量指标应符合JGJ53-92的规定。
4、掺合料：对于高强混凝土需要采取一些特殊的技术措施-掺入超细活性掺合料。混凝土强度达到一定极限后就不可能再增加了，因为混凝土强度在水化时不可避免地会在其内部形成一些细微的毛细孔。如果要使其强度进一步提高，就必须采取措施把这些孔隙填满，进一步增加混凝土的密实性。最常用的方法是用极细(微米级)的活性颗粒掺入混凝土，使它们在水泥浆中的细微孔隙中水化，减少和填充混凝土中的毛细孔，达到增密和增强的作用。但是这些极细的颗粒需水量很大，就需要大量高效减水剂加以塑化，否则难以施工。本发明掺和料选择矿渣微粉和硅灰的混合物，其中矿渣微粉20-40kg/m3，硅灰10-30kg/m3，含量按每立方米混凝土所含成分的重量含量计；矿渣微粉比表面积大于400m2/kg，需水量比小于105％，烧失量小于5％；硅灰的二氧化硅含量大于90％，比表面积大于18000m2/kg。该细掺合料与选定的水泥和高性能外加剂有很好的适应性，配制的混凝土具有良好的流动性、粘聚性和保塑性，硬化后的混凝土早期强度高，具备了配制高强混凝土的基本性能。
5、外加剂：选用减水率比较大，适应性比较强的氨基磺酸盐系高效减水剂，其他质量指标符合GB/T8076-97标准。
6、拌合水：饮用水。
二.试配确定配合比及工艺条件
高强砼的配合比，需根据施工要求的拌合物工作性和结构设计要求的强度，经过多次试配试验，各项技术指标均满足需要后方可正式生产。
C50-C65混凝土的配制强度应不低于强度等级值1.15倍；C70以上的配制强度应不低于强度等级值的1.12倍。水胶比控制在0.25-0.42的范围内。
高强砼中掺合料矿渣微粉掺量控制在30％(胶结材料总量的)以内，硅粉掺量控制在10％以内，胶结材料总量控制在550kg/m3以内，最多不超过600kg/m3。
根据施工工艺要求砂率控制在30～40％范围内，通过掺加外加剂等方法，保证砼拌合物的工作性，减少塌落度在运输、浇筑过程中的损失。
本专利发明人共进行了31次试配，检验了112组试块，确定了高强混凝土的配合比及工艺条件。试配的C65混凝土7天强度达到了67兆帕，占设计值的103％，28天强度达到了80兆帕，占设计值的123％，实际达到了C70混凝土的设计要求。
三.试生产及模拟施工
建材分公司组织了5次试生产，以验证工艺及拌制、运输、泵送、养护方案的可行性。
1.操作人员要严格按照试验室给定的配合比数据输入微机、计量、拌制，计量偏差必须控制在允许的范围内。
2.拌制前砼搅拌机要清理干净，不允许存在剩余物料，搅拌时间要适当延长，搅拌时间不少于1分钟，以保证拌合物出机时的均匀性和稳定性。
3.放料前须确认罐车内不存物料或积水，放料时要仔细观查塌落度大小，超出规定应及时请示技术人员进行调整，出厂时要检验拌合物的工作性，不符合要求的砼不允许出厂。
4.砼罐车在运输途中或在现场禁止随意加水，罐体要始终保持转动状态。
5.罐车到达现场，不管是吊运还是泵送应在1小时内浇筑完，防止塌落度损失过大，影响砼质量。
6.泵送砼要保持连续性，如停泵超过15分钟，应每间隔5分钟开泵一次，正反两个冲程；如停泵超过45分钟，宜将泵管中砼清除，并清洗泵车。
7.高强砼浇筑完毕后，根据砼凝结情况要及时加以覆盖，保持砼表面处于湿润状态，养护时间不少于7天。
四.工程的应用
一般来说，在试验室配制符合要求的高强混凝土相对比较容易，但是要在整个施工过程中，混凝土都要稳定在要求的质量水平功能上就比较困难了。一些在普通情况下不太敏感的因素，在低水灰比的情况下会变得相当敏感，而对高强混凝土，设计时所留的强度富余度又不可能太大，可供调节的余量较小，这就要求在整个施工过程中必须注意各种条件、因素的变化，并且要根据这些变化随时调整配合比和各种工艺参数。本发明经过了实际验证，效果非常好。

Claims (1)

1.一种高强度混凝土，其特征在于，它由下述原料组成，按每立方米混凝土所含成分的重量含量计：
Figure FDA0000152793040000011
所述的水泥选用P.II 52.5R水泥，制作C65混凝土；所述的细骨料选用细度模数大于2.6、含泥量小于1.5％的中砂或粗砂,所述的粗骨料选用抗压强度90MPa以上、针片状含量小于5％、含泥量小于1％、粒径5-25mm的质地坚硬、级配良好的石灰岩质碎石；所述的掺和料选择矿渣微粉和硅灰的混合物，其中矿渣微粉20-40kg/m3，硅灰10-30kg/m3，含量按每立方米混凝土所含成分的重量含量计；矿渣微粉比表面积大于400m2/kg，需水量比小于105％，烧失量小于5％；硅灰的二氧化硅含量大于90％，比表面积大于18000m2/kg；所述的减水剂选择氨基磺酸盐系减水剂。 
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