CN103467014B - 一种混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：水泥180～280重量份；矿粉50～70重量份；粉煤灰50～80重量份；石子920～980重量份；碎屑700～750重量份；砂100～200重量份；水170～200重量份；减水剂5～9重量份；CTF混凝土增效剂1.8～2.5重量份。本发明采用碎屑取代大部分砂和一部分石子，充分发挥CTF混凝土增效剂的作用提高水泥颗粒的分散性，提升减水剂的功效，解决了石子和砂级配不良导致的新拌混凝土粘聚性、保水性差，易离析、泌水，并降低和易性和流动性，使混凝土强度、耐久性降低，早期收缩增大，混凝土硬化其表面水波纹严重，影响混凝土结构物的感观质量。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种混凝土。
背景技术
随着经济的快速发展，我国的建筑业也在迅猛发展，混凝土的使用量也大大增加，但是混凝土在浇筑硬化过程中，由于化学减缩、冷缩和干缩等原因会引起体积收缩。而且单位水泥用量和用水量越多，混凝土体积越大，水分蒸发越快，则收缩越明显。一般情况下，每1m3混凝土收缩值为0.04～0.09%，导致混凝土产生开裂、渗漏、钢筋锈蚀、预应力损失等不良后果。
为了解决这一问题，针对不同的混凝土配合比、养护制度和约束状态，掺入适量的膨胀剂或防水剂可以解决混凝土的开裂、渗漏、钢筋锈蚀、预应力损失等不良后果，并使处于约束状态下的混凝土密实性提高，改善其抗渗性，因此很多工程应用了膨胀剂或防水剂。
《CTF混凝土增效剂对混凝土抗渗性能的影响》（李青川、陈洪韬、陈向荣、梁景怀、黄崇奕，中国期刊《商品混凝土》第2011年第03期）的CTF混凝土增效剂对混凝土抗渗性能的试验结果与分析中提到了：渗入CTF混凝土增效剂在不改变配合比用量时，混凝土的坍落度均有明显加大，保塌性好，和易性好，即使减少15%水泥用量时也能保持混凝土的工作性能，甚至有所改善；掺入CTF混凝土增效剂不改变配合比用量时，混凝土的抗渗等级和抗压强度均有较大幅度提升，能提高混凝土强度一个等级以上，且结构致密，内部孔隙以超细居多，分布稳定均匀，减少15%水泥用量时，其抗渗性能和抗压强度与对比样相当甚至有所改善，内部结构密实，孔隙分布良好。文献中还提到：有研究表明，混凝土中有15-30%左右的水泥是不完全水化的，只起到填充作用，不能被有效分散发生反应，实际属于富余水泥。究其CTF混凝土增效剂产品的作用机理就是：能快速提高水泥颗粒的分散性，提升混凝土高效减水剂的功效，改善新拌混凝土的性能，从而增强混凝土中各物相之间的连接力，达到混凝土结构增强目的。
申请号为201310107118.X的中国专利申请公开了一种混凝土制造配方，主要包含水泥、矿粉、粉煤灰、外加剂、水、砂、碎石及CTF混凝土增效剂，各个组分按照重量份分别为：水泥为270重量份-290重量份，矿粉为55重量份-65重量份，粉煤灰为55重量份-65重量份，外加剂为5重量份-6重量份，水为180重量份-190重量份，砂为725重量份-745重量份，碎石为1040重量份-1060重量份，CTF混凝土增效剂为2重量份-3重量份。该发明的优点在于：改善砼料和易性，减少泌水，泵送摩阻小，减少水泥使用量10-15%，可保持或超过基准强度。
但CTF混凝土增效剂在掺量、限制程度和养护条件等方面都有苛刻的要求，受制于水泥及混凝土的适应性，其与碎石、砂和水的配比更是严格苛刻，现有技术中指出影响混凝土抗裂性的主要因素是水泥，却忽略了配方中大量的砂会对抗裂性造成重要影响，由于砂的细度模数小，需水量减少，在缩短凝结时间上有不能忽视的贡献，而在CTF混凝土增效剂掺入混凝土已经大大缩短凝结时间的基础上，使得混凝土急剧凝结，CTF混凝土增效剂来不及分散富余水泥颗粒和提升减水剂性能，易产生坍落度损失大和泌水率降低、凝结时间缩短等问题，使CTF混凝土增效剂的作用不能充分发挥，得到的混凝土性能难以保障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种混凝土，充分发挥CTF混凝土增效剂的作用提高水泥颗粒的分散性，提升减水剂的功效，而且解决凝结时间缩短等问题，保证优异的坍落度、和易性和抗压强度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种混凝土，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
其中，所述水泥可以是强度等级为C25、C30、C35或C40的水泥。现有技术中，只有石子和砂，而且两者的用量较大，特别是砂的用量达到700～800重量份，由于砂的细度模数小，需水量减少，在缩短凝结时间上有不能忽视的贡献，而在CTF混凝土增效剂掺入混凝土已经大大缩短凝结时间的基础上，使得混凝土急剧凝结，CTF混凝土增效剂来不及分散富余水泥颗粒和提升减水剂性能，易产生坍落度损失大和泌水率降低、凝结时间缩短等问题，使CTF混凝土增效剂的作用不能充分发挥，得到的混凝土性能难以保障。本发明加入碎屑这一组分，其细度模数比砂大，在相同的条件下，配制相同坍落度的混凝土，碎屑比天然砂需水量增加10～20kg/m3。充分发挥CTF混凝土增效剂的作用提高水泥颗粒的分散性，提升减水剂的功效，而且解决凝结时间缩短等问题，保证优异的坍落度、和易性和抗压强度。解决了石子和砂级配不良往往容易导致的新拌混凝土粘聚性、保水性差，易离析、泌水，并降低和易性和流动性，使混凝土强度、耐久性降低，而且早期收缩增大，混凝土硬化其表面水波纹严重，影响混凝土结构物的感观质量。
CTF混凝土增效剂是一种以聚合物为主体的高效复合混凝土添加剂，为半透明液体，无毒无害，无污染，无放射性，比重为1.03g/cm3，不含氯离子和碱等对混凝土有害的成分。CTF混凝土增效剂主要是通过提高水泥颗粒及细集料的分散度，最大限度地激发每一个单位水泥分子的作用，提升减水剂功效，并增强混凝土的综合性能，降低水泥用量，改善了新拌混凝土粘聚性、保水性差，易离析、泌水，和易性和流动性降低的现象。另外，在降低水泥用量的同时，不必要增大砂率，并能增加粗骨料的用量。CTF混凝土增效剂对泵送混凝土还能减少泵送阻力，提高混凝土的密实度期收缩，并减少混凝土的裂缝，提高了混凝土的耐久性。
优选的，各组分按照重量份分别为：
优选的，各组分按照重量份分别为：
优选的，各组分按照重量份分别为：
优选的，各组分按照重量份分别为：
优选的，所述石子的颗粒粒径为5～31.5mm。
优选的，所述碎屑的细度模数为3.2。
优选的，所述砂的细度模数为1.6。
碎屑的细度模数为3.2，砂的细度模数为1.6。在相同的条件下，配制相同坍落度的混凝土，碎屑比天然砂需水量增加10～20kg/m3。充分发挥CTF混凝土增效剂的作用提高水泥颗粒的分散性，提升减水剂的功效，而且解决凝结时间缩短等问题，保证优异的坍落度、和易性和抗压强度。
优选的，所述减水剂为脂肪族高效减水剂。脂肪族高效减水剂以羰基化合物为主要原料，在适当的条件下通过碳负离子的产生而缩合成脂肪族高分子链，形成憎水部分的碳氢链，并通过亚硫酸盐对羰基的加成在分子链中引入亲水的磺酸基。脂肪族高效减水剂属阴离子高分子表面活性剂，其显著特点是减水率高、不引气、不缓凝、耐高温、无氯、低碱，易与其它减水剂复配，添加保塑、引气或防冻组份，可形成具有复合性能的高效减水剂。脂肪族高效减水剂减水率高，掺量1～2%，减水率可达15～25%，在同等强度坍落度条件下，掺脂肪族高效减水剂可节约25～30%的水泥用量。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明采用细度模数为3.2的碎屑取代大部分砂和一部分石子，需水量虽然比现有技术中稍多，但是能充分发挥CTF混凝土增效剂的作用提高水泥颗粒的分散性，提升减水剂的功效，而且解决凝结时间缩短等问题，保证优异的坍落度、和易性和抗压强度。解决了石子和砂级配不良往往容易导致的新拌混凝土粘聚性、保水性差，易离析、泌水，并降低和易性和流动性，使混凝土强度、耐久性降低，而且早期收缩增大，混凝土硬化其表面水波纹严重，影响混凝土结构物的感观质量。而且使用CTF混凝土增效剂，改善了混凝土工作性能，保水性好，无泌水；CTF混凝土增效剂对各种水泥适应性好，对不同强度等级的混凝土具有同样的增效效果，在减少水泥用量的同时能保证混凝土的强度，降低生产成本；掺CTF混凝土增效剂7d强度比基准配比略低，28d强度增长比较迅速，能达到或超越基准配比；掺CTF混凝土增效剂坍落度损失比基准混凝土小，并且有利泵送；掺CTF混凝土增效剂能增强混凝土拌合物的密实性，提高混凝土的抗渗性，并能减少混凝土裂缝，提高混凝土的耐久性。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：
具体实施方式
本发明一种混凝土实施例1，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
本发明一种混凝土实施例2，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
本发明一种混凝土实施例3，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
本发明一种混凝土实施例4，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
碎屑的细度模数为3.2，砂的细度模数为1.6。在相同的条件下，配制相同坍落度的混凝土，碎屑比天然砂需水量增加10～20kg/m3。充分发挥CTF混凝土增效剂的作用提高水泥颗粒的分散性，提升减水剂的功效，而且解决凝结时间缩短等问题，保证优异的坍落度、和易性和抗压强度。
所述减水剂为脂肪族高效减水剂。脂肪族高效减水剂以羰基化合物为主要原料，在适当的条件下通过碳负离子的产生而缩合成脂肪族高分子链，形成憎水部分的碳氢链，并通过亚硫酸盐对羰基的加成在分子链中引入亲水的磺酸基。脂肪族高效减水剂属阴离子高分子表面活性剂，其显著特点是减水率高、不引气、不缓凝、耐高温、无氯、低碱，易与其它减水剂复配，添加保塑、引气或防冻组份，可形成具有复合性能的高效减水剂。脂肪族高效减水剂减水率高，掺量1～2%，减水率可达15～25%，在同等强度坍落度条件下，掺脂肪族高效减水剂可节约25～30%的水泥用量。
下面对本发明实施例1至4的混凝土进行性能测试，并与不加CTF混凝土增效剂的对比例进行比较。
表1
单位：kg/m3
说明：在每立方混凝土中掺入胶凝材料质量0.6%的CTF混凝土增效剂，检测混凝土的强度，工作性能，并计算单方混凝土的材料成本，进行有效对比。掺CTF混凝土增效剂的则分别减少水泥用量10%。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (5)
1.一种混凝土，其特征在于：包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
其中，所述石子的颗粒粒径为5～31.5mm，所述碎屑的细度模数为3.2，所述砂的细度模数为1.6，所述减水剂为脂肪族高效减水剂。
2.如权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：各组分按照重量份分别为：
3.如权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：各组分按照重量份分别为：
4.如权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：各组分按照重量份分别为：
5.如权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：各组分按照重量份分别为：
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