CN101774224A - 节能环保混凝土的生产方法 - Google Patents

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陈加升
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王玉怀
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Abstract

本发明公开了一种节能环保混凝土的生产方法，按重量份数称取水泥24-143、粉煤灰11-38、陶粒57-95、磷渣砂43-100、山砂39-43和聚羧酸高效减水剂0.3-1.7，置于搅拌机中搅拌，获得混合均匀的粉料，再加入重量份数为22-54的水，进行搅拌，获得混合均匀的节能环保混凝土。本发明的积极效果是：采用本发明所用的方法生产出的节能环保混凝土具有重量轻，保温性能好、热损失小，保护环境无污染，抗渗性能优于普通混凝土，耐火性好，耐久性能好，表现为：①对钢筋无碱腐蚀；②抗冻性能优于普通混凝土；③收缩性优于普通混凝土；④抗碳化性能优于普通混凝土。

Description

节能环保混凝土的生产方法
技术领域
本发明涉及一种节能环保混凝土的生产方法。
背景技术
建筑物的屋面是承重构件同时又是围护构件，不但需要具有承受荷载的能力，而且需要具有质轻、防水、隔热、隔音、保温、耐久、防火等功能。传统屋面由防水层、结构层、隔热层、结合层等多层组成，采用的材料功能单一，存在自重大、构造既复杂又不合理、施工工序复杂等缺陷，运用于建筑屋面工程中常常导致屋面产生渗水、漏水现象，严重影响人们的生活及工作。所以，从材料和构造上探讨屋面防水的新方法，是提高建筑工程质量的重要课题。
普通混凝土一般以普通石子、普通砂和磷渣为细骨料，存在如下缺点：
1)其干容重较重；
2)保温性能不是太好，热损失也较大，具体表现在：导热系数一般为0.13-0.44W/m.K；传热系数为18.32W/m.K；储热率为15.36W/m.K，因此导致墙体厚度增大，居住面积减少，保温隔热性能较差。
3)抗渗性能不是太好。以20MPa普通混凝土为例，其抗渗指数为P6。
4)自重较重，弹性模量较高，允许变化性能较小，所以抗震性能较差；
5)耐火极限温度一般为1.5-2小时。
6)耐久性能较差：对钢筋有一定的碱腐蚀；以20MPa混凝土为例，200次冻融循环的强度损失大于2％；收缩性较差。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种生产节能环保混凝土的方法，生产出来的节能环保混凝土具有轻质、高强、隔热、隔音、保温、耐火、节能、防渗水、抗震性好等优点，是理想的屋面材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能环保混凝土的生产方法，包括以下步骤：
第一步，原材料的选择：
1)细度为2.4％、比表面积为3650(cm2/g)、密度为3.10(g/cm3)、MgO含量为1.45％、SO3含量为2.49％、碱含量为0.49％、3天抗压强度为27.8(MPa)、28天抗压强度为59.5(MPa)、3天抗折强度为5.6(MPa)、28天抗折强度为8.8(MPa)的水泥；
2)密度为2.2g/cm3，需水量比为98％，45μm方孔筛筛余9.9％的粉煤灰，其化学成分为：SiO2含量为56.61％、Al2O3含量为21.73％、Fe2O3含量为9.80％、CaO含量为4.77％、SO3含量为0.80％、MgO含量为2.22％、K2O含量为2.63％、Na2O含量为0.68％、CaCO3含量为0.76％；
3)密度等级为250(kg/m3)、公称粒径为5-16(mm)、松散堆积密度为240(kg/m3)、颗粒表观密度为485(kg/m3)、吸水率为26.2％、筒压强度为0.5(MPa)的陶粒；
4)公称粒径为0-5(mm)、密度等级为1200(kg/m3)、细度模数为3.0、松散堆积密度为1200(kg/m3)、颗粒表观密度为2272(kg/m3)的磷渣砂；
5)含固量为38％，掺量为0.8％～2.5％，减水率为32％，7天抗压强度比为156％，28天抗压强度比为137％的聚羧酸高效减水剂；
第二步，在准备配制节能环保混凝土前24小时，先将陶粒置于静水中浸泡，进行预湿处理；
第三步，原材料的搅拌混合：
在搅拌混合前2小时将第二步所述的陶粒捞出，晾至表干无积水；按下列重量份数称取水泥、粉煤灰、陶粒、磷渣砂和聚羧酸高效减水剂并置于搅拌机中搅拌，获得混合均匀的粉料：
水泥                 24-143；
粉煤灰               11-38；
陶粒                 57-95；
磷渣砂               43-100；
聚羧酸高效减水剂     0.3-1.7；
第四步，测定第三步完成后获得的粉料的含水率，在此基础上，再加入适量的水，使得水的总的重量份数为22-54，进行搅拌，获得混合均匀的节能环保混凝土。
上述步骤中，对陶粒浸泡进行预湿处理，是为了避免在搅拌过程中，陶粒过轻可能上浮，或者因吸水量过大对砼的质量有引响不能达到预期的效果。
由于山砂的成本比较低，但其比重较大，如果工程对混凝土的比重没有什么要求，为了减少成本，可在第三步所述的原材料的搅拌混合时，加入重量份数为39-43的山砂；所述山砂的表观密度为2720kg/m3，堆积密度为1550kg/m3，细度模数为2.2，含泥量为1.4％，泥块含量为0.1％。加了山砂后，混凝土的抗压强度也会有所增强。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：采用本发明所用的方法生产出的节能环保混凝土具有如下特点：
1)该节能环保混凝土重量轻，其干密度仅为900-1200(kg/m3)。
2)该节能环保混凝土保温性能好，热损失小，其导热系数仅为0.186W/m.K；没有加入山砂的节能环保混凝土的导热系数更小，仅为0.139W/m.K；因此可减薄墙体厚度，相应地增加居住面积，在等同墙厚条件下比普通混凝土高50％以上，可大大改善房间保温隔热性能。
3)保护环境无污染，内照指数Ira和外照指数Iγ均仅为0.42，加入磷渣砂后，内照指数Ira和外照指数Iγ均仅为0.22。
4)抗渗性能优于普通混凝土，以20MPa为例，经多次测试进行比较，普通混凝土的抗渗指数为P6，而本方法生产的节能环保混凝土则可达到P8-P10。
5)该节能环保混凝土由于自重轻，弹性模量较低，允许变化性能较大，所以抗震性能较好，抗渗性好；陶粒表面比碎石粗糙，具有一定吸水能力，所以陶粒与水泥砂浆之间的粘结能力较强，因而本方法生产的节能环保混凝土具有较高的抗渗能力和碳化性。
6)该节能环保混凝土耐火性好。防火试验结果表明，本方法生产的节能环保混凝土的耐火极限温度可达3小时以上，而普通混凝土耐火极限温度一般为1.5-2小时。
7)耐久性能好，表现为：
①对钢筋无碱腐蚀；
②抗冻性能优于普通混凝土：以20MPa为例，200次冻融循环的强度损失不大于2％，而普通混凝土强度损失则大于2％；
③收缩性优于普通混凝土；
④抗碳化性能优于普通混凝土，
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
一种节能环保混凝土的生产方法，包括如下步骤：
第一步，原材料的选择：
1)细度为2.4％、比表面积为3650(cm2/g)、密度为3.10(g/cm3)、MgO含量为1.45％、SO3含量为2.49％、碱含量为0.49％、3天抗压强度为27.8(MPa)、28天抗压强度为59.5(MPa)、3天抗折强度为5.6(MPa)、28天抗折强度为8.8(MPa)的水泥；
2)密度为2.2g/cm3，需水量比为98％，45μm方孔筛筛余9.9％的粉煤灰，其化学成分为：SiO2含量为56.61％、Al2O3含量为21.73％、Fe2O3含量为9.80％、CaO含量为4.77％、SO3含量为0.80％、MgO含量为2.22％、K2O含量为2.63％、Na2O含量为0.68％、CaCO3含量为0.76％；
3)表观密度为2720kg/m3，堆积密度为1550kg/m3，细度模数为2.2，含泥量为1.4％，泥块含量为0.1％的山砂；
4)密度等级为250(kg/m3)、公称粒径为5-16(mm)、松散堆积密度为240(kg/m3)、颗粒表观密度为485(kg/m3)、吸水率为26.2％、筒压强度为0.5(MPa)的陶粒；
5)公称粒径为0-5(mm)、密度等级为1200(kg/m3)、细度模数为3.0、松散堆积密度为1200(kg/m3)、颗粒表观密度为2272(kg/m3)的磷渣砂；
6)含固量为38％，掺量为0.8％～2.5％，减水率为32％，7天抗压强度比为156％，28天抗压强度比为137％的聚羧酸高效减水剂；
第二步，在准备配制节能环保混凝土前24小时，先将陶粒置于静水中浸泡，进行预湿处理；
第三步，原材料的搅拌混合：
在搅拌混合前2小时将第二步所述的陶粒捞出，晾至表干无积水；按下列重量份数称取水泥、粉煤灰、山砂、陶粒、磷渣砂和聚羧酸高效减水剂并置于搅拌机中搅拌，获得混合均匀的粉料：
水泥                       24-143
粉煤灰                     11-38
山砂                       39-43
陶粒                       57-95
磷渣砂                     43-100
聚羧酸高效减水剂           0.3-1.7
第四步，测定第三步完成后获得的粉料的含水率，在此基础上，再加入适量的水，使得水的总的重量份数为22-54，进行搅拌，使得粘稠浆体包裹骨料，获得混合均匀的节能环保混凝土。
具体实施例如下：
实施例1：
水泥                       143
粉煤灰                     12
山砂                       43
陶粒                       95
磷渣砂                     100
水                         54
聚羧酸高效减水剂           1.7
实施例2：
水泥                105
粉煤灰              11
山砂                39
陶粒                86
磷渣砂              90
水                  41
聚羧酸高效减水剂    1.3
实施例3：
水泥                57
粉煤灰              38
陶粒                79
磷渣砂              43
水                  40
聚羧酸高效减水剂    0.7
实施例4：
水泥                24
粉煤灰              14
陶粒                57
磷渣砂              54
水                  22
聚羧酸高效减水剂    0.3
按照上述方法生产出的节能环保混凝土的主要性能如下表：
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (3)

1.一种节能环保混凝土的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，原材料的选择：
1)细度为2.4％、比表面积为3650(cm2/g)、密度为3.10(g/cm3)、MgO含量为1.45％、SO3含量为2.49％、碱含量为0.49％、3天抗压强度为27.8(MPa)、28天抗压强度为59.5(MPa)、3天抗折强度为5.6(MPa)、28天抗折强度为8.8(MPa)的水泥；
2)密度为2.2g/cm3，需水量比为98％，45μm方孔筛筛余9.9％的粉煤灰，其化学成分为：SiO2含量为56.61％、Al2O3含量为21.73％、Fe2O3含量为9.80％、CaO含量为4.77％、SO3含量为0.80％、MgO含量为2.22％、K2O含量为2.63％、Na2O含量为0.68％、CaCO3含量为0.76％；
3)密度等级为250(kg/m3)、公称粒径为5-16(mm)、松散堆积密度为240(kg/m3)、颗粒表观密度为485(kg/m3)、吸水率为26.2％、筒压强度为0.5(MPa)的陶粒；
4)公称粒径为0-5(mm)、密度等级为1200(kg/m3)、细度模数为3.0、松散堆积密度为1200(kg/m3)、颗粒表观密度为2272(kg/m3)的磷渣砂；
5)含固量为38％，掺量为0.8％～2.5％，减水率为32％，7天抗压强度比为156％，28天抗压强度比为137％的聚羧酸高效减水剂；
第二步，在准备配制节能环保混凝土前24小时，先将陶粒置于静水中浸泡，进行预湿处理；
第三步，原材料的搅拌混合：
在搅拌混合前2小时将第二步所述的陶粒捞出，晾至表干无积水；按下列重量份数称取水泥、粉煤灰、陶粒、磷渣砂和聚羧酸高效减水剂并置于搅拌机中搅拌，获得混合均匀的粉料：
水泥                 24-143；
粉煤灰               11-38；
陶粒                 57-95；
磷渣砂               43-100；
聚羧酸高效减水剂     0.3-1.7；
第四步，测定第三步完成后获得的粉料的含水率，在此基础上，再加入适量的水，使得水的总的重量份数为22-54，进行搅拌，获得混合均匀的节能环保混凝土。
2.根据权利要求1所述的节能环保混凝土的生产方法，其特征在于：在第三步所述的原材料的搅拌混合时，加入重量份数为39-43的山砂。
3.根据权利要求2所述的节能环保混凝土的生产方法，其特征在于：所述山砂的表观密度为2720kg/m3，堆积密度为1550kg/m3，细度模数为2.2，含泥量为1.4％，泥块含量为0.1％。
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