CN103482932A - 一种抗冻性混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗冻性混凝土及其制备方法,通过将建筑垃圾中的废石渣和脱硫石膏、砂石、粉煤灰等物质按照一定的制作方法制成抗冻性复合水泥混合物,替代近50%的普通硅酸盐水泥熟料,再辅以其他掺合料、外加剂和水制备成一种抗冻性混凝土,一方面制成的混凝土具有较强的抗冻性能和抗渗性能,另一方面大大降低了生产成本,减少了环境污染,带来了明显的经济、环境和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土及其制备方法领域,尤其是涉及一种抗冻性混凝土及其制备方法。
背景技术
我国幅员辽阔,不同地域的气候、环境差别较大,在广大的西部和北部地区,冬天温度通常很低,普通混凝土浇筑时容易被冻裂,很大程度上影响了建筑质量;此外,抗冻性能本就是混凝土耐久性非常重要的一个方面,被冻坏是混凝土耐久性劣化的形式的典型代表,而且抗冻性与混凝土耐久性的其他方面也密切相关,因此抗冻性混凝土的研制是一项极具实用价值的任务。
目前通常抗冻性混凝土中普通硅酸盐水泥的量占有很大的比例,这样造成了成本大量增加,另一方面建筑垃圾的大量产生也严重影响了环境,将建筑垃圾进行一定的处理制备一种能够替代部分的硅酸盐水泥的混合物进行抗冻性混凝土是一项待解决的难题。
发明内容
发明目的:为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种的具有较强抗冻性和抗渗性且使用原料成本低的抗冻性混凝土及其制备方法。
技术方案:为达到上述目的,本发明是通过以下的技术方案来实现的:
一种抗冻性混凝土,包括以下组分:普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、掺合料、其他外加剂和水,以普通硅酸盐水泥熟料质量计,所述普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、掺合料、其他外加剂和水的质量百分比分别为28-48%、26-46%、3-4%和50-110%;
所述抗冻性复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:废石渣25-35%、脱硫石膏12-18%、粉煤灰24-32%、砂石11-18%,余量的矿粉,水固比为0.1-0.2。
更进一步的,所述掺合料为生石灰或者石灰石或二者的混合物。
更进一步的,所述其他外加剂为引气减水剂和抗冻剂的混合物。
更进一步的,所述引气减水剂和抗冻剂的质量比为3:1。
更进一步的,所述抗冻剂为乙二醇或其衍生物中的一种。
使用上述一种抗冻性混凝土配方的一种抗冻性混凝土的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗冻性复合水泥混合物的制作:首先将废石渣、脱硫石膏、砂石用球磨机粉磨到370-470m2/kg待用,将粉煤灰磨到平均粒径为4.5-6.5μm的超细粉煤灰待用;按照所需量的1/2准备水,将粉磨后的废石渣、脱硫石膏、砂石按照所需质量添加到水中,快速搅拌均匀静置15-25min,再加入余下的水,将粉煤灰和矿粉加入混合物中,在20-30℃下继续搅拌混合均匀,制成抗冻性复合水泥混合物;
(2)将普通硅酸盐水泥熟料和步骤(1)制成的抗冻性复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在20-30℃的温度条件下,搅拌混合;
(3)向步骤(2)得到的混合物中加入掺合料、其他外加剂和水,混合15-35min后得到抗冻性混凝土。
有益效果:本发明一种抗冻性混凝土及其制备方法,通过将建筑垃圾中的废石渣和脱硫石膏、砂石、粉煤灰等物质按照一定的制作方法制成抗冻性复合水泥混合物,替代近50%的普通硅酸盐水泥熟料,再辅以其他掺合料、外加剂和水制备成一种抗冻性混凝土,一方面制成的混凝土具有较强的抗冻性能和抗渗性能,另一方面大大降低了生产成本,减少了环境污染,带来了明显的经济、环境和社会效益。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1:
一种抗冻性混凝土,包括以下组分:普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、生石灰、质量比为3:1的引气减水剂和乙二醇抗冻剂的混合物和水,以普通硅酸盐水泥熟料质量计,所述普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、生石灰、质量比为3:1的引气减水剂和乙二醇抗冻剂的混合物和水的质量百分比分别为28%、26%、3%和50%;
所述抗冻性复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:废石渣25%、脱硫石膏18%、粉煤灰32%、砂石18%,余量的矿粉,水固比为0.1。
使用上述一种抗冻性混凝土配方的一种抗冻性混凝土的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗冻性复合水泥混合物的制作:首先将废石渣、脱硫石膏、砂石用球磨机粉磨到370m2/kg待用,将粉煤灰磨到平均粒径为4.5μm的超细粉煤灰待用;按照所需量的1/2准备水,将粉磨后的废石渣、脱硫石膏、砂石按照所需质量添加到水中,快速搅拌均匀静置15min,再加入余下的水,将粉煤灰加入混合物中,在20℃下继续搅拌混合均匀,制成抗冻性复合水泥混合物;
(2)将普通硅酸盐水泥熟料和步骤(1)制成的抗冻性复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在20℃的温度条件下,搅拌混合;
(3)向步骤(2)得到的混合物中加入掺合料、其他外加剂和水,混合15min后得到抗冻性混凝土。
实施例2:
一种抗冻性混凝土,包括以下组分:普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、石灰石、质量比为3:1的引气减水剂和乙二醇抗冻剂的混合物和水,以普通硅酸盐水泥熟料质量计,所述普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、石灰石、质量比为3:1的引气减水剂和乙二醇抗冻剂的混合物和水的质量百分比分别为48%、46%、4%和110%;
所述抗冻性复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:废石渣35%、脱硫石膏15%、粉煤灰29%、砂石16%,余量的矿粉,水固比为0.2。
使用上述一种抗冻性混凝土配方的一种抗冻性混凝土的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗冻性复合水泥混合物的制作:首先将废石渣、脱硫石膏、砂石用球磨机粉磨到470m2/kg待用,将粉煤灰磨到平均粒径为6.5μm的超细粉煤灰待用;按照所需量的1/2准备水,将粉磨后的废石渣、脱硫石膏、砂石按照所需质量添加到水中,快速搅拌均匀静置25min,再加入余下的水,将粉煤灰加入混合物中,在30℃下继续搅拌混合均匀,制成抗冻性复合水泥混合物;
(2)将普通硅酸盐水泥熟料和步骤(1)制成的抗冻性复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在30℃的温度条件下,搅拌混合;
(3)向步骤(2)得到的混合物中加入掺合料、其他外加剂和水,混合35min后得到抗冻性混凝土。
实施例3:
一种抗冻性混凝土,包括以下组分:普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、生石灰、质量比为3:1的引气减水剂和乙二醇抗冻剂的混合物和水,以普通硅酸盐水泥熟料质量计,所述普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、生石灰、质量比为3:1的引气减水剂和乙二醇抗冻剂的混合物和水的质量百分比分别为38%、36%、3.5%和95%;
所述抗冻性复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:废石渣30%、脱硫石膏12%、粉煤灰24%、砂石11%,余量的矿粉,水固比为0.14。
使用上述一种抗冻性混凝土配方的一种抗冻性混凝土的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗冻性复合水泥混合物的制作:首先将废石渣、脱硫石膏、砂石用球磨机粉磨到410m2/kg待用,将粉煤灰磨到平均粒径为5.5μm的超细粉煤灰待用;按照所需量的1/2准备水,将粉磨后的废石渣、脱硫石膏、砂石按照所需质量添加到水中,快速搅拌均匀静置20min,再加入余下的水,将粉煤灰加入混合物中,在25℃下继续搅拌混合均匀,制成抗冻性复合水泥混合物;
(2)将普通硅酸盐水泥熟料和步骤(1)制成的抗冻性复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在25℃的温度条件下,搅拌混合;
(3)向步骤(2)得到的混合物中加入掺合料、其他外加剂和水,混合28min后得到抗冻性混凝土。
采用上述实施例1-3中的一种抗冻性混凝土及其制备方法,即可制备出物理性能符合国家混凝土标准要求的混凝土,将实施例1-3中的混凝土成品进行物理性能测试,试验方法按照常规方法以及GB-T50082-2009进行,其中抗冻性采用慢冻法测试以最大冻融循环次数进行评价,结果如下表所示:
物理性能 | 最大冻融循环次数 | 抗渗等级 |
实施例1 | 280 | ≥1.5 |
实施例2 | 265 | ≥1.5 |
实施例3 | 286 | ≥1.5 |
从上表数据可得出,本发明一种抗冻性混凝土及其制备方法显著改善了混凝土的工作性能,增加了混凝土的抗冻性能,并具有较高的抗渗等级,另一方面用废石渣等建筑废料制作成的抗冻性复合水泥混合物替代近50%的普通硅酸盐水泥熟料,大大降低了混凝土的生产成本,具有较强的实用性。
应当指出,以上具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (6)
1.一种抗冻性混凝土,其特征在于,包括以下组分:普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、掺合料、其他外加剂和水,以普通硅酸盐水泥熟料质量计,所述普通硅酸盐水泥熟料、抗冻性复合水泥混合物、掺合料、其他外加剂和水的质量百分比分别为28-48%、26-46%、3-4%和50-110%;
所述抗冻性复合水泥混合物按照质量百分比包括如下组分:废石渣25-35%、脱硫石膏12-18%、粉煤灰24-32%、砂石11-18%,余量的矿粉,水固比为0.1-0.2。
2.根据权利要求1所述的一种抗冻性混凝土,其特征在于:所述掺合料为生石灰或者石灰石或二者的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种抗冻性混凝土,其特征在于:所述其他外加剂为引气减水剂和抗冻剂的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种抗冻性混凝土,其特征在于:所述引气减水剂和抗冻剂的质量比为3:1。
5.根据权利要求1所述的一种抗冻性混凝土,其特征在于:所述抗冻剂为乙二醇或其衍生物中的一种。
6.按照权利要求1所述的一种抗冻性混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)抗冻性复合水泥混合物的制作:首先将废石渣、脱硫石膏、砂石用球磨机粉磨到370-470m2/kg待用,将粉煤灰磨到平均粒径为4.5-6.5μm的超细粉煤灰待用;按照所需量的1/2准备水,将粉磨后的废石渣、脱硫石膏、砂石按照所需质量添加到水中,快速搅拌均匀静置15-25min,再加入余下的水,将粉煤灰和矿粉加入混合物中,在20-30℃下继续搅拌混合均匀,制成抗冻性复合水泥混合物;
(2)将普通硅酸盐水泥熟料和步骤(1)制成的抗冻性复合水泥混合物按照权利要求1所述的配比在20-30℃的温度条件下,搅拌混合;
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