CN102617091A - 机制砂自流平混凝土 - Google Patents

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焦建明
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Abstract

本发明公开了一种机制砂自流平混凝土，按质量份其包括：水泥100份，粉煤灰40-60份，矿粉20-40份，聚羧酸减水剂0.5-3份，膨胀剂3-8份，消泡剂0.0004-0.02份，引气剂0.0006-0.01份，聚丙烯酰胺3-8份，机制砂250-350份，碎石250-350份。水50-80份。该混凝土利用聚丙烯酰胺的流动性能和增稠作用改善机制砂自流平混凝土的工作性能。利用聚丙烯酰胺的保水性能结合使用硫铝酸盐类膨胀剂降低机制砂自流平混凝土的收缩。并且聚丙烯酰胺在硬化混凝土中充当柔性中间体，缓解混凝土的内应力，提高了混凝土的抗裂性能。并且本发明中没有使用硅灰，保障了操作人员的身体健康。

Description

机制砂自流平混凝土
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种机制砂配制自流平混凝土。
背景技术
自流平混凝土是在浇筑时能靠自身重力无须振捣(或稍加振捣)而达到自流平、密实成型的混凝土。它具有很好的流动性、抗离析性、填充性和良好的钢筋间隙通过性能，以及良好的力学性能和耐久性能，减少，防止因振捣不善出现的结构离析与质量事故。
自流平混凝土在配制时，主要解决流动性和抗分离性的矛盾，从而提高混凝土的间隙通过能力和填充性。因此，在实际应用时，自流平混凝土对各种材料的颗粒粒形和物理级配有很高的要求。与常规的自流平混凝土材料相比，机制砂往往具有颗粒级配不良、颗粒粗糙、多棱角、表面积大、石粉含量高等缺陷。因此，在配制机制砂自流平混凝土时，通常需要采取大掺量使用矿物掺合料及超塑化剂才能达到施工要求。
然而，大掺量使用矿物掺合料会进一步降低混凝土中Ca(OH)2的浓度，如果混凝土的抗渗性能差，CO2等环境有害介质容易进入混凝土内部，导致混凝土碳化、钢筋锈蚀。并且，大掺量使用矿物掺合料增加了混凝土中的凝胶含量，在一定程度上增加了混凝土的收缩，使混凝土开裂的风险进一步加大。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能改善机制砂混凝土抗碳化和收缩性能的机制砂自流平混凝土。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种机制砂自流平混凝土，按质量份其包括：
水泥100份，
粉煤灰40-60份，
矿粉20-40份，
聚羧酸减水剂0.5-3份，
膨胀剂3-8份，
消泡剂0.0004-0.02份，
引气剂0.0006-0.01份，
聚丙烯酰胺3-8份，
机制砂250-350份，
碎石250-350份。
水50-80份
优选的，所述水泥为PO42.5R型水泥。
优选的，所述粉煤灰为I级粉煤灰。
优选的，所述矿粉为S95级水淬粒化高炉矿渣粉。
优选的，所述聚羧酸减水剂为聚酯类与聚醚类的混合物，两者质量份数比为2∶8，固含量为20％。
优选的，所述膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
优选的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
优选的，所述引气剂为三萜皂甙类引气剂。
优选的，所述聚丙烯酰胺的分子量范围为10000-80000.
优选的，所述机制砂细度模数为2.4-2.9，含粉量为8-15％。。
优选的，所述碎石为5-20mm的碎石。
优选的，所述水为市售的自来水。
上述技术方案具有如下有益效果：该机制砂自流平混凝土采用水溶性高分子聚合物聚丙烯酰胺(PAM)来改善机制砂混凝土的性能。PAM可以降低液体之间的磨擦阻力，可增加自流平混凝土的流动性能，并且有一定的增稠作用，可增加自流平混凝土的黏聚性能。PAM与水泥浆体中的多价粒子Ca2+和Al3+相互作用生成的离子键化合物为粘稠的凝胶到均匀橡胶状固体，与水泥基体共同连接、相互包裹形成了不完全连续的、填充密实的空间骨架网状体系结构，改善了混凝土硬化体的物理组织结构、增强了混凝土的致密性，并在一定程度上增加了混凝土的柔韧性，为缓解混凝土中内应力提供了空间。
在配制过程中使用硫铝酸盐类膨胀剂来降低混凝土的收缩，硫铝酸盐类膨胀剂在水分充足的情况下才具有膨胀效应，在失水严重时会加剧收缩，PAM在混凝土中封闭了水分蒸发的通道，使混凝土中有足够的水分来促使膨胀剂正常发挥作用。
在选用减水剂时，采用聚酯和聚醚类外加剂混合使用，在比例为2∶8时，其减水率、保坍性及流动性均达到最佳，但在混合使用时混凝土的含气量增加过多，因此在配制过程中用有机硅类消泡剂消除混凝土中的有害气泡，并用三萜皂甙类引气剂引起均匀的、质地较好的气泡来改善混凝土的性能。
具体实施方式
在下述实施例中，如无特别说明，均为质量份。
实施例一
将水泥100份，粉煤灰40份，矿粉30份，聚羧酸减水剂2份，膨胀剂5份，消泡剂0.002份，引气剂0.001份，聚丙烯酰胺5份，机制砂320份，碎石320份，水65份进行混合搅拌。
上述水泥为PO42.5R型水泥，粉煤灰为I级粉煤灰，矿粉为S95级水淬粒化高炉矿渣粉，聚羧酸减水剂为聚酯类与聚醚类的混合物，两者质量份数比为2∶8，固含量为20％。膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂，消泡剂为有机硅类消泡剂，引气剂为三萜皂甙类引气剂。聚丙烯酰胺的分子量范围为10000-80000，机制砂细度模数为2.4-2.9，含粉量为8-15％。碎石为5-20mm的碎石，水为市售的自来水。
拌合物出机性能：出机坍落度(mm)：250
                扩展度(mm)：800
                1h经时坍落度(mm)：250
                扩展度(mm)：750
硬化混凝土28d强度为43.2Mpa。
实施例二
将水泥100份，粉煤灰50份，矿粉30份，聚羧酸减水剂2份，膨胀剂6份，消泡剂0.002份，引气剂0.001份，聚丙烯酰胺5份，机制砂330份，碎石330份，水68份进行混合搅拌。
上述水泥为PO42.5R型水泥，粉煤灰为I级粉煤灰，矿粉为S95级水淬粒化高炉矿渣粉，聚羧酸减水剂为聚酯类与聚醚类的混合物，两者质量份数比为2∶8，固含量为20％。膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂，消泡剂为有机硅类消泡剂，引气剂为三萜皂甙类引气剂。聚丙烯酰胺的分子量范围为10000-80000，机制砂细度模数为2.4-2.9，含粉量为8-15％。碎石为5-20mm的碎石，水为市售的自来水。
拌合物出机性能：出机坍落度(mm)：240
                扩展度(mm)：800
                1h经时坍落度(mm)：240
                扩展度(mm)：750
硬化混凝土28d强度为43.3Mpa。
实施例三
将水泥100份，粉煤灰60份，矿粉40份，聚羧酸减水剂2.5份，膨胀剂6份，消泡剂0.002份，引气剂0.001份，聚丙烯酰胺6份，机制砂350份，碎石350份，水75份进行混合搅拌。
上述水泥为PO42.5R型水泥，粉煤灰为I级粉煤灰，矿粉为S95级水淬粒化高炉矿渣粉，聚羧酸减水剂为聚酯类与聚醚类的混合物，两者质量份数比为2∶8，固含量为20％。膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂，消泡剂为有机硅类消泡剂，引气剂为三萜皂甙类引气剂。聚丙烯酰胺的分子量范围为10000-80000，机制砂细度模数为2.4-2.9，含粉量为8-15％。碎石为5-20mm的碎石，水为市售的自来水。
拌合物出机性能：出机坍落度(mm)：250
                扩展度(mm)：850
            1h经时坍落度(mm)：250
            扩展度(mm)：800
硬化混凝土28d强度为44.3Mpa。
本发明采用水溶性高分子聚合物聚丙烯酰胺(PAM)来改善机制砂混凝土的性能。利用聚丙烯酰胺的流动性能和增稠作用改善机制砂自流平混凝土的工作性能(流动性和黏聚性)。利用聚丙烯酰胺的保水性能结合使用硫铝酸盐类膨胀剂降低机制砂自流平混凝土的收缩。并且聚丙烯酰胺在硬化混凝土中充当柔性中间体，缓解混凝土的内应力，提高了混凝土的抗裂性能。在使用超塑化剂时，采用先消后引工艺改善了混凝土中的微孔结构，提升了混凝土的工作性和耐久性。
以上对本发明实施例所提供的一种机制砂自流平混凝土进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡以本发明设计思想所做任何改变，均在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种机制砂自流平混凝土，其特征在于，按质量份其包括：水泥100份，粉煤灰40-60份，矿粉20-40份，聚羧酸减水剂0.5-3份，膨胀剂3-8份，消泡剂0.0004-0.02份，引气剂0.0006-0.01份，聚丙烯酰胺3-8份，机制砂250-350份，碎石250-350份，水50-80份。
2.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述水泥为PO42.5R型水泥。
3.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述粉煤灰为I级粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述矿粉为S95级水淬粒化高炉矿渣粉。
5.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述聚羧酸减水剂为聚酯类与聚醚类的混合物，两者质量份数比为2∶8，固含量为20％。
6.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
7.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
8.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述引气剂为三萜皂甙类引气剂。
9.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的分子量范围为10000-80000。
10.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述机制砂细度模数为2.4-2.9，含粉量为8-15％。
11.根据权利要求1所述的机制砂自流平混凝土，其特征在于：所述碎石为5-20mm的碎石。
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