CN103664094B - 一种轻骨料混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种轻骨料混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种轻骨料混凝土，每立方米轻骨料混凝土的原料组成配比包括:水泥380~450？kg、粉煤灰20~100kg、炉渣轻粗骨料350~450kg、炉渣轻细骨料230~460kg、混凝土砌块细骨料80~350kg、减水剂3.5~4.2kg和水240~381kg。该混凝土具有质轻高强的特点，其干表观密度低于1550kg/m3，28d抗压强度达到25？MPa以上，抗冻性检测冻融循环次数可达250次以上，可用于围护构件、护栏、建筑板材等领域。

Description

一种轻骨料混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种轻骨料混凝土及其制备方法。
背景技术
轻骨料混凝土是由轻粗集料、轻细集料(或普通砂)、水泥和水配制而成的混凝土，其表观密度不大于1950 kg/m3。轻骨料混凝土因具有轻质、高强、保温、抗震性能好、耐火性能高、易于施工等优点而成为具有极好发展前途的新型混凝土。目前，国外轻集料混凝土向着高强方向发展，现已配制出60～80 MPa的轻质高强混凝土，为发展高层和超高层建筑发挥了巨大作用。我国在轻骨料混凝土应用方面，正向着轻质、高强、多功能方向发展。随着建筑节能、高层、抗震的综合要求，大力推广应用轻骨料混凝土，这是摆在建筑业所有技术人员面前的一项重要任务。
混凝土轻骨料主要包括：1、天然轻骨料：浮石、火山渣；2、工业废料：粉煤灰、陶粒，膨胀矿渣珠；3、人造轻骨料：页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩。现阶段我国轻质骨料使用最多的是粘土陶粒、页岩陶粒和粉煤灰陶粒等，这无疑增加了原料成本，同时随着人们对环境保护的日益重视，工业固体废弃物和建筑废弃物的综合利用研究工作成为一项新的重要任务。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的缺点，提供一种轻骨料混凝土，其以固体废弃物燃煤炉渣和废弃混凝土砌块作为轻质骨料，成本较低且性能好。
本发明还提供了上述轻骨料混凝土的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种轻骨料混凝土，每立方米轻骨料混凝土的原料组成配比包括: 水泥380~450 kg、粉煤灰20~100 kg、炉渣轻粗骨料350~450 kg、炉渣轻细骨料230~460 kg、混凝土砌块细骨料80~350 kg、减水剂3.5~4.2 kg和水240~381 kg。
所述炉渣轻粗骨料为经破碎、筛分后公称粒径在5~20 mm的炉渣；其1 h吸水率为11.2~13.0 %，堆积密度538~585 kg/m3，表观密度1526~1573 kg/m3。
所述炉渣轻细骨料为经破碎、筛分后公称粒径在5 mm以下的炉渣；细度模数为2.69~2.80。
所述混凝土砌块细骨料是由B05和/或B06级蒸压加气混凝土砌块生产过程中产生的破损砌块经破碎而得；细度模数为2.1~2.5，堆积密度0.55~0.62 g/cm3，吸水率48 %以上。具有质轻、多孔的特点，对混凝土泌水性能有较大改善作用，其“微泵”作用有利于胶凝材料的后期水化进程。
所述水泥为P·O 42.5普通硅酸盐水泥。
所述粉煤灰属Ⅱ级干排灰，0.08 mm负压筛筛余不大于10 %，烧失量为5.1~6.2 %，需水量比为100~105 %，堆积密度0.50~0.76 g/cm3，密度2.01~2.48 g/cm3。
所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，含固量20%以上，密度1.04~1.05 g/cm3，减水率20~25 %；可购买普通市售产品。本发明所用减水剂购自巴斯夫化学建材（上海）有限公司。
为保证混凝土的和易性，当炉渣轻细骨料：混凝土砌块细骨料=3:2~1:1（重量比）时，可形成最佳的填充配比，在混凝土干表观密度较小情况下，利于形成更高强度的混凝土。
上述轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）按比例取各原料，将水泥、粉煤灰、炉渣轻粗骨料、炉渣轻细骨料和混凝土砌块细骨料混匀，备用；
2）将减水剂和1/2的水混匀，然后搅拌下加入到步骤1所得产物中混匀；再搅拌加入剩余的水，混匀；采用100×100×100 mm试模成型试件，成型后，放入温度20±2℃、湿度95 %的数显标准养护箱中带模养护24 h后自然养护至28d。
和现有技术相比，本发明的优点在于：
电厂炉渣和废弃加气混凝土砌块特征上属于轻质骨料，炉渣自身的多孔结构、较高的筒压强度、较好的耐化学腐蚀性、抗风化性等符合轻集料的特性，应用于轻质混凝土，既能提高炉渣附加值又可以降低轻质混凝土成本。显微镜观测结果显示蒸压加气混凝土除有宏观气孔外，在孔壁上还存有大量的微小孔隙，具有良好的吸水、储水性能，与胶凝材料的粘结面大。将两者应用于混凝土中，配制所得的混凝土成本较低，且具有质轻高强的特点。混凝土干表观密度低于1550 kg/m3，28 d抗压强度达到25 MPa以上，抗冻性检测冻融循环次数可达250次以上，可用于围护构件、护栏、建筑板材等领域。
具体实施方式
以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1：
一种轻骨料混凝土，每立方米轻骨料混凝土的原料组成配比为: 水泥395 kg、粉煤灰37 kg、炉渣轻粗骨料370 kg、炉渣轻细骨料312 kg、混凝土砌块细骨料215 kg、聚羧酸系高性能减水剂3.8 kg和水276 kg。所述炉渣轻粗骨料为经破碎、筛分后公称粒径在5~20 mm的炉渣；其1 h吸水率为13.0 %，堆积密度535 kg/m3，表观密度1528 kg/m3（具体级配见表1）。所述炉渣轻细骨料（具体级配见表2）为经破碎、筛分后公称粒径在5 mm以下的炉渣，细度模数为2.79。所述混凝土砌块细骨料（具体级配见表2）是由B05级蒸压加气混凝土砌块生产过程中产生的破损砌块经破碎而得；细度模数为2.1，堆积密度0.58 g/cm3。所述水泥为P·O 42.5普通硅酸盐水泥。所述粉煤灰为Ⅱ级干排灰，0.08 mm负压筛筛余不大于10 %，烧失量为5.2 %，需水量比为100 %，堆积密度0.50 g/cm3，密度2.02 g/cm3。
上述轻骨料混凝土的制备方法，其包括如下步骤：
1）按比例取各原料，将水泥、粉煤灰、炉渣轻粗骨料、炉渣轻细骨料和混凝土砌块细骨料混匀，备用；
2）将减水剂和1/2的水混匀，然后搅拌下加入到步骤1所得产物中混匀；再搅拌加入剩余的水，混匀；采用100×100×100 mm试模成型试件，成型后，放入温度20±2℃、湿度95 %的数显标准养护箱中带模养护24 h后自然养护至28d。按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、GB50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》和JGJ51-2002《轻骨料混凝土技术规程》测试混凝土平均干表观密度为1512 kg/m3，28d抗压强度为28.8 MPa，冻融循环次数为254次。
实施例2：
一种轻骨料混凝土，每立方米轻骨料混凝土的原料组成配比为: 水泥415 kg、粉煤灰50 kg、炉渣轻粗骨料387 kg、炉渣轻细骨料290 kg、混凝土砌块细骨料290 kg、聚羧酸系高性能减水剂4.0 kg和水280 kg。所述炉渣轻粗骨料为经破碎、筛分后公称粒径在5~20 mm的炉渣；其1 h吸水率为12.5 %，堆积密度539 kg/m3，表观密度1551 kg/m3（具体级配见表3）。所述炉渣轻细骨料（具体级配见表4）为经破碎、筛分后公称粒径在5 mm以下的炉渣；细度模数为2.80。所述混凝土砌块细骨料（具体级配见表4）是由B05级蒸压加气混凝土砌块生产过程中产生的破损砌块经破碎而得；细度模数为2.2，堆积密度0.60 g/cm3。所述水泥为P·O 42.5普通硅酸盐水泥。所述粉煤灰为Ⅱ级干排灰，0.08 mm负压筛筛余不大于10 %，烧失量为5.6%，需水量比为105 %，堆积密度0.56 g/cm3，密度2.32 g/cm3。
上述轻骨料混凝土的制备方法参照实施例1。按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、GB50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》和JGJ51-2002《轻骨料混凝土技术规程》测试，混凝土平均干表观密度为1483 kg/m3，28 d抗压强度为30.8 MPa，冻融循环次数为267次。
实施例3：
一种轻骨料混凝土，每立方米轻骨料混凝土的原料组成配比为: 水泥433 kg、粉煤灰45 kg、炉渣轻粗骨料405 kg、炉渣轻细骨料317 kg、混凝土砌块细骨料290 kg、聚羧酸系高性能减水剂4.0 kg和水282 kg。所述炉渣轻粗骨料为经破碎、筛分后公称粒径在5~20 mm的炉渣；其1 h吸水率为11.7 %，堆积密度539 kg/m3，表观密度1571 kg/m3（具体级配见表4）。所述炉渣轻细骨料（具体级配见表5）为经破碎、筛分后公称粒径在5 mm以下的炉渣；细度模数为2.77。所述混凝土砌块细骨料（具体级配见表5）是由B06级蒸压加气混凝土砌块生产过程中产生的破损砌块经破碎而得；细度模数为2.2，堆积密度0.60 g/cm3。所述水泥为P·O 42.5普通硅酸盐水泥。所述粉煤灰为Ⅱ级干排灰，0.08 mm负压筛筛余不大于10 %，烧失量为6.2%，需水量比为100 %，堆积密度0.75 g/cm3，密度2.46 g/cm3。
上述轻骨料混凝土的制备方法参照实施例1。按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、GB50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》和JGJ51-2002《轻骨料混凝土技术规程》测试，混凝土平均干表观密度为1442 kg/m3，28 d抗压强度为28.5 MPa，冻融循环次数为270次。

Claims (4)

1.一种轻骨料混凝土，其特征在于，每立方米轻骨料混凝土的原料组成配比包括: 水泥380~450 kg、粉煤灰20~100 kg、炉渣轻粗骨料350~450 kg、炉渣轻细骨料230~460 kg、混凝土砌块细骨料80~350 kg、减水剂3.5~4.2 kg和水240~381 kg；
所述炉渣轻粗骨料为经破碎、筛分后公称粒径在5~20 mm的炉渣；其1 h吸水率为11.2~13.0 %，堆积密度538~585 kg/m3，表观密度1526~1573 kg/m3；
所述炉渣轻细骨料为经破碎、筛分后公称粒径在5 mm以下的炉渣；细度模数为2.69~2.80；
所述混凝土砌块细骨料是由B05和/或B06级蒸压加气混凝土砌块生产过程中产生的破损砌块经破碎而得；细度模数为2.1~2.5，堆积密度0.55~0.62 g/cm3；
所述轻骨料混凝土的制备方法，包括如下步骤：
1）按比例取各原料，将水泥、粉煤灰、炉渣轻粗骨料、炉渣轻细骨料和混凝土砌块细骨料混匀，备用；
2）将减水剂和1/2的水混匀，然后搅拌下加入到步骤1所得产物中混匀；再搅拌加入剩余的水，混匀；成型后，放入温度20±2℃、湿度95 %的标准养护箱中带模养护24 h后自然养护至28d。
2.如权利要求1所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述水泥为P·O 42.5普通硅酸盐水泥。
3.如权利要求1所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，含固量20 %以上，密度1.04~1.05 g/cm3，减水率20~25 %。
4.如权利要求1所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述炉渣轻细骨料与混凝土砌块细骨料的重量比为3:2~1:1。
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