CN103626438B

CN103626438B - 抗裂高强石灰石资源全利用混凝土

Info

Publication number: CN103626438B
Application number: CN201310616075.8A
Authority: CN
Inventors: 徐乾森; 何智海; 徐亦冬; 杨剑; 黄将木; 周光安; 黄登峰; 杨斌; 章春晖
Original assignee: TIANSEN CONSTRUCTION Co Ltd
Current assignee: TIANSEN CONSTRUCTION Co Ltd
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2033-11-27
Also published as: CN103626438A

Abstract

本发明公开一种抗裂高强石灰石资源全利用混凝土，各组分的配比为：该混凝土由水、水泥、石灰石粉、机制砂、碎石、纤维、减缩剂和减水剂组成；以配制一立方米的抗裂高强石灰石资源全利用混凝土计算，其中各组分用量为：水为130～150kg，水泥为410～470kg，石灰石粉为70～90kg，机制砂为660～740kg，碎石为1000～1150kg，纤维为1～1.5kg，减缩剂为9.5～11kg，减水剂为4.8～6.5kg/m³。本发明实现了石灰石资源在混凝土中全利用和资源利用最大化的目的，极大降低了高强混凝土收缩和开裂敏感性，摆脱了制备高强混凝土时对日益匮乏的天然河砂和传统矿物掺合料的依赖。

Description

抗裂高强石灰石资源全利用混凝土

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种抗裂高强（C60及以上）石灰石资源全利用混凝土。

背景技术

粗骨料碎石在混凝土中的应用技术相对较为成熟完备。目前全国大部分碎石厂在破碎、生产碎石时，产生了大量的石屑，由于碎石生产水平和混凝土制备技术的限制，这些石屑没有得到有效利用，占用大量耕地堆放，造成了大量的石灰石资源浪费。近年来，随着《人工砂混凝土应用技术规程》（JGJ/T241-2011）的实施，部分碎石厂开始了石灰石资源破碎、生产碎石和机制砂的新型生产工艺，减少了石屑的排放量，但仍产生了部分石灰石粉末，对环境污染很大。而已立项即将正式出版的行业标准《石灰石粉在混凝土中应用技术规程》为规范指导石灰石粉在混凝土中的应用提供了很好的技术指导，据此可以把破碎、生产碎石和机制砂产生的石灰石粉末，加工成适用于混凝土中的矿物掺合料-石灰石粉。这些为实现石灰石资源破碎、生产粗骨料（碎石）、细骨料（机制砂）、矿物掺合料（石灰石粉）的全开发、全利用和无污染的目的，提供了技术保障。

由于采用机制砂或石灰石粉制备混凝土会增加混凝土的收缩和开裂敏感性，由此导致制备混凝土时不能单独使用机制砂和石灰石粉，通常同时掺用天然河砂和其它矿物掺合料如粉煤灰和矿粉等，这些极大地限制了机制砂和石灰石粉的使用量，导致碎石厂生产的碎石经常是供不应求，而机制砂和石灰石粉是供过于求。另外，对于易开裂的高强混凝土，单独使用机制砂和石灰石粉制备，更是鲜见尝试，而主要依赖于优质天然河砂和传统矿物掺合料粉煤灰和矿粉等。这些都极大地限制了石灰石资源在混凝土中的全开发利用，无法有效摆脱制备高强混凝土时、对日益匮乏的天然河砂和传统矿物掺合料粉煤灰和矿粉等的依赖。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种低收缩抗裂、石灰石资源全利用的抗裂高强石灰石资源全利用混凝土。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种抗裂高强石灰石资源全利用混凝土，该混凝土由水、水泥、石灰石粉、机制砂、碎石、纤维、减缩剂和减水剂制备而成；以配制一立方米的低收缩抗裂高强石灰石资源全利用混凝土计算，其中各组分用量为：水为130～150kg，水泥为410～470kg，石灰石粉为70～90kg，机制砂为660～740kg，碎石为1000～1150kg，纤维为1～1.5kg，减缩剂为9.5～11kg，减水剂为4.8～6.5kg。

本发明所述的石灰石粉其细度满足45μm方孔筛筛余量≤15wt%，石灰石粉中CaCO₃的重量百分比含量≥85%。

本发明所述的机制砂为与石灰石粉来自同一母岩，其细度模数为2.6～3.0，级配为Ⅱ区中砂（砂的颗粒级配根据不同筛孔对应的累计筛余百分率计算得到，分成Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区三个级配区。粗细程度可通过细度模数的计算获得）要求，MB（亚甲蓝值）＜1.4，石粉重量百分比含量≤4.5%。

本发明所述的碎石与石灰石粉来自同一母岩，粒径为5～20mm连续级配(连续级配：指用一套规定筛孔尺寸的标准筛对某一矿质混合料进行筛分析时，所得到的级配曲线是一顺滑的曲线，具有连续线，相邻粒级的粒料之间有一定的比例关系，这种由大到小，各粒级颗粒均有，并按质量比例搭配组成的矿质混合料，称为连续级配混合料)，其针片状含量小于碎石总质量的3.5%，含泥量小于0.3%。

本发明所述的纤维为聚乙烯醇纤维，长径比（长度与直径的比值）≥40，弹性模量≥35GPa，断裂延伸率≥10%。

本发明所述的减缩剂28d（28天）抗压强度比≥100%，28d减缩率≥45%，如Greece公司Eclipse-Floor型减缩剂。

本发明所述的减水剂为聚羧酸减水剂，其固含量≥25%。

本发明的优点和有益效果：

（1）粗骨料单独采用碎石、细骨料单独采用机制砂、矿物掺合料单独采用石灰石粉，制备高强混凝土，提高了混凝土的制备应用技术水平，实现了石灰石资源在混凝土中的全开发和全利用。

（2）在高强混凝土中同时掺用聚乙烯醇纤维和减缩剂，极大地降低混凝土收缩和开裂敏感性，有效解决了石灰石资源全利用混凝土易开裂的技术难题，增加了该混凝土的应用范围。这是由于纤维自身的物理力学性能，特别是抗拉弹性模量，对降低其收缩和开裂敏感性效果影响很大。而聚乙烯醇纤维在众多纤维中降低混凝土开裂敏感性效果相对较好，并在混凝土中均匀分散效果较好。

（3）相比于常用的高强混凝土，本发明制备的混凝土所需的粗骨料、细骨料和矿物掺合料都取材于石灰石资源，摆脱了对日益匮乏的天然河砂和传统矿物掺合料的依赖，符合可持续发展的绿色混凝土范畴。

具体实施方式

下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

实施例1

一种抗裂高强石灰石资源全利用混凝土各组分的配比为：水为144kg/m³；水泥为410kg/m³；石灰石粉为70kg/m³；机制砂为720kg/m³；碎石为1060kg/m³；纤维为1.2kg/m³；减缩剂为9.5kg/m³；减水剂为5kg/m³。上述各组分混合均匀即可得到低收缩抗裂高强石灰石资源全利用混凝土；其性能技术指标见表1。

实施例2

一种抗裂高强石灰石资源全利用混凝土各组分的配比为：水为146kg/m³；水泥为440kg/m³；石灰石粉为80kg/m³；机制砂为694kg/m³；碎石为1050kg/m³；纤维为1.3kg/m³；减缩剂为10kg/m³；减水剂为5.5kg/m³。上述各组分混合均匀即可得到低收缩抗裂高强石灰石资源全利用混凝土；其性能技术指标见表1。

实施例3

一种抗裂高强石灰石资源全利用混凝土各组分的配比为：水为143kg/m³；水泥为460kg/m³；石灰石粉为90kg/m³；机制砂为685kg/m³；碎石为1025kg/m³；纤维为1.4kg/m³；减缩剂为10.5kg/m³；减水剂为6kg/m³。上述各组分混合均匀即可得到低收缩抗裂高强石灰石资源全利用混凝土；其性能技术指标见表1。

表1低收缩抗裂高强石灰石资源全利用混凝土性能技术指标

从表1可以看出，本发明的高强混凝土具有低收缩高抗裂的优点，实现了石灰石资源在混凝土中全利用的目的。

Claims

1.一种抗裂高强石灰石资源全利用混凝土，其特征在于：该混凝土由水、水泥、石灰石粉、机制砂、碎石、纤维、减缩剂和减水剂制备而成；以配制一立方米的抗裂高强石灰石资源全利用混凝土计算，其中各组分用量为：水为130~150kg，水泥为410~470 kg，石灰石粉为70~90 kg，机制砂为660~740 kg，碎石为1000~1150 kg，纤维为1~1.5 kg，减缩剂为9.5~11 kg，减水剂为4.8~6.5 kg；

所述的石灰石粉其细度满足45μm方孔筛筛余量≤15wt%，所述的石灰石粉中CaCO₃的重量百分比含量≥85%；

所述的机制砂为与石灰石粉来自同一母岩，其细度模数为2.6~3.0，级配为Ⅱ区中砂要求，MB＜1.4，石粉质量百分比含量≤4.5%；

所述的碎石为与石灰石粉来自同一母岩，为粒径5~20mm的连续级配，其针片状含量小于碎石总质量的3.5%，含泥量小于0.3%。

2.根据权利要求1所述的抗裂高强石灰石资源全利用混凝土，其特征在于：所述的纤维为聚乙烯醇纤维，长径比≥40，弹性模量≥35GPa，断裂延伸率≥10%。

3.根据权利要求1所述的抗裂高强石灰石资源全利用混凝土，其特征在于：所述的减缩剂28d抗压强度比≥100%，28d减缩率≥45%。

4.根据权利要求1所述的抗裂高强石灰石资源全利用混凝土，其特征在于：所述的减水剂为聚羧酸减水剂，其固含量≥25%。