CN104844045A

CN104844045A - 一种用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺

Info

Publication number: CN104844045A
Application number: CN201510229808.1A
Authority: CN
Inventors: 马先伟
Original assignee: Henan University of Urban Construction
Current assignee: Henan University of Urban Construction
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2035-05-08
Also published as: CN104844045B

Abstract

本发明公开了一种用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺，旨在解决轻骨料上浮的问题，其主要技术措施包括以下步骤：（1）将胶凝材料加入到搅拌机中后，再加入胶凝材料总量为20%～30%的自来水，慢速搅拌30s，快速搅拌1min～2min；（2）将经水浸泡的轻骨料取出，放入到搅拌机中，慢速搅拌2min～5min；（3）把搅拌后的轻骨料取出，进行自然或标准养护。本发明不仅消除轻骨料上浮的现象，提高混凝土拌合物的均匀性，而且在不影响使用功能的前提下，减少轻骨料使用时的破碎率和吸水率，增强了轻骨料、包裹层与混凝土层间的粘结力，有利于轻骨料混凝土整体性能的提高。

Description

一种用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺

技术领域

本发明属于建筑材料中轻骨料混凝土的技术领域，主要涉及一种用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺。

背景技术

轻骨料混凝土是由轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）、胶凝材料和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m³ 的混凝土，具有轻质、高强、保温、隔热、抗震等特点，广泛应用承重和非承重结构中，如桥梁工程、高层建筑、保温结构等。

轻骨料的表观密度越小，混凝土保温性和抗震性越好，但是轻骨料的表观密度通常比水低，在混凝土拌和与振捣过程中很容易上浮到表面，造成构件上层轻骨料较多，而下层水泥砂浆含量相对较多，即工程中所述的“上浮”现象，从而使构件质量很难保证，在泵送中也易堵塞管道。

目前采用抑制上浮主要包括两个方面的措施：调整混凝土配合比和轻骨料表面处理。调整配合比的目的主要是通过加入增稠组分，如降低水胶比，加入增稠剂（如纤维素醚、羧甲基纤维素钠盐）、矿物掺合料、纤维（如聚丙烯纤维）等，来增加混凝土的粘度，但这些方法只是稍稍延缓了轻骨料的上浮速率，在机械振捣下，轻骨料会很快上浮到混凝土的表面。其它的方法如调整轻骨料的粒级，只是通过不同粒径的骨料相互阻碍作用，对抑制页岩陶粒的上浮有一定的作用，但是对粉煤灰和粘土陶粒基本起不到作用。

对轻骨料表面处理的方法有水泥或水泥和活性料（如硅粉、粉煤灰）的浆体包裹法，硅灰浆体包裹法，表面憎水处理法等。常用的水泥或水泥和活性料浆体包裹法先用部分或全部材料加适量的水搅拌，然后加入轻骨料继续搅拌，使水泥或水泥和活性料浆体包裹在骨料的表面后，再加入其它原材料，但此方法形成的包裹层很不稳定，在搅拌过程中很容易融合到水泥浆中，试包裹层与骨料表面脱离。虽然比通常增大粘度法会好些，不过在搅拌时间较长或振捣幅度过大时，仍会使轻骨料上浮，因此此技术对轻骨料的密度及形状和水胶比有较高的要求。硅灰浆体包裹法采用将硅灰和聚羧酸减水剂拌和成浆体覆盖于陶粒表面来抑制上浮，引入硅灰的目的是希望其与水泥水化后Ca(OH)₂反应后，形成稳定的包裹层，但这个反应在混凝土成型后2-3d才发生，因此包裹层在搅拌中稳定性仍然很差，存在与水泥浆体包裹法同样的问题，且硅灰价格较高。至于轻骨料表面憎水处理是通过加入减水剂，在其表面形成疏水层，以减少吸水率，但并不能消除上浮，同时降低了轻骨料与水泥浆体的结合力。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种能够彻底消除轻骨料在混凝土拌和物中上浮，又能增加轻骨料与水泥浆体间的粘结力的方法，实现有效提高轻骨料在混凝土中均匀性和轻骨料混凝土性能的目标。

本发明目的是这样实现的：

一种用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺，主要包括以下步骤：

（1）将胶凝材料加入到搅拌机中后，再加入胶凝材料总量20%～30%的自来水，搅拌1min～2min；

（2）将经水浸泡的轻骨料取出，放入到搅拌机中，慢速搅拌2min～5min；

（3）把搅拌后的轻骨料取出，进行自然或标准养护；

步骤（1）中，所用胶凝材料的组成及比例与所配制轻骨料混凝土的胶凝材料组成及比例相同；

步骤（2）中，轻骨料采用建筑中使用的所有轻骨料，包括沸石、陶粒和珍珠岩，密度等级为200-1200，形状包括规则和非规则。

步骤（2）中，轻骨料的浸水时间为2h～5h；加入轻骨料的量为步骤（1）中胶凝材料用量的1～3倍；步骤（2）中搅拌机的转速控制在20转/min～25转/min；

步骤（2）中，加入轻骨料的量为步骤（1）中胶凝材料用量的1～3倍；

步骤（2）中，搅拌机的转速控制在20转/min～25转/min；

步骤（3）中，自然或标准养护的时间为1d～3d；

所述的步骤（2）中，轻骨料的浸水时间为3h～4h；加入轻骨料的量为步骤（1）中胶凝材料用量的1.5～2.5倍；步骤（2）中搅拌机的转速控制在25转/min。

积极有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

（1）轻骨料通过上述处理后能有效根除其在混凝土中的上浮现象；

（2）所采用包裹材料组成和比例与所配制轻骨料混凝土中胶凝材料的组成与比例相同，同时通过控制包裹层有效的养护时间，提高轻骨料、包裹层和混凝土间的粘结力，使之形成一个整体，达到有效改善了轻骨料混凝土性能的目的。

（3）通过上述处理后的轻骨料吸水率和破碎率降低。

（4）所用的包裹材料和设备是通常的混凝土制品企业都具备的，所设计的工艺也易于操作，便于实现，且能有效提高产品质量，从而保证此技术快速应用。

本发明从增加轻骨料的密度入手，以增强轻骨料与包裹层的粘结力和混凝土与轻骨料的包裹层的结合力为重点，在消除轻骨料上浮的同时，使轻骨料、包裹层和混凝土形成连续的整体，从而实现轻骨料混凝土性能的有效改善。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步的说明：

（3）把搅拌后的轻骨料取出，进行自然或标准养护；

步骤（2）中，轻骨料采用建筑中使用的所有轻骨料，包括沸石、陶粒、珍珠岩，密度等级为200-1200，形状包括规则和非规则。

步骤（2）中，搅拌机的转速控制在20转/min～25转/min；

步骤（3）中，自然或标准养护的时间为1d～3d；

实施例

（1）混凝土设计要求及原材料情况

配制C30轻骨料混凝土，单位用水量为180 kg/m³，水灰比为0.43，砂率40%，粉煤灰用量为水泥15%。粉煤灰为II级；水泥为32.5MPa的粉煤灰水泥（粉煤灰掺量为25%）；砂，河砂；轻骨料为粉煤灰烧结陶粒，球状，吸水率为16%，5-25mm。

（2）轻骨料的表面处理过程

在这里以包裹的胶凝材料与轻骨料的质量比1：1和1：3为例。

a．在搅拌机A和搅拌机B中分别加入5kg胶凝材料（水泥为85%，粉煤灰为15%），并分别加入胶凝材料用量的25%的水，搅拌1.5min。

b.在搅拌机A中加入在水中浸泡2h的轻骨料5kg，B搅拌机中加入在水中浸泡2h的轻骨料15kg，以25转/min的速度同时搅拌3-4min后，使全部胶凝材料充分包裹到轻骨料表面。

c. 在室内养护2d，平均温度和湿度分别为20℃和60%。

（3）处理后的轻骨料性能

表1表面处理后的轻骨料性能

性能	未处理	1：1	1：3
				表观密度（kg/m³）	840.63	1263.40	1205.27
24h吸水率（%）	15.02	6.58	9.63
				桶压强度（MPa）	3.25	5.32	4.68

（4）C30轻骨料混凝土的性能

表2 轻骨料表面处理后C30混凝土的强度和表观密度

性能	未处理	1：1	1：3
				表观密度（kg/m³）	1518	1534	1523
28强度（MPa）	30.20	40.13	37.05

表3 包裹处理前后混凝土的抗离析性

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

（2）所采用包裹材料组成和比例与所配制轻骨料混凝土中胶凝材料的组成与比例相同，同时控制控制包裹层有效的养护时间，提高轻骨料、包裹层和混凝土间的粘结力，使之形成一个整体，达到有效改善了轻骨料混凝土的性能的目的。

（3）通过上述处理后的轻骨料吸水率和破碎率降低。

（4）所用的包裹材料和设备是通常的混凝土制品企业都具备的，所设计的工艺也易于操作，便于实现，且能有效提高产品质量，能保证此技术快速应用。

以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。

Claims

1.一种用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将胶凝材料加入到搅拌机中后，再加入胶凝材料总量为20%～30%的自来水，搅拌1min～2min；

（3）把搅拌后的轻骨料取出，进行自然或标准养护。

2.根据权利要求1所述的用于混凝土的轻骨料的表面处理技术，其特征在于：步骤（1）中，所用胶凝材料的组成及比例与所配制轻骨料混凝土的胶凝材料组成及比例相同。

3.根据权利要求1所述的用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中，轻骨料采用建筑中使用的轻骨集料，包括沸石、陶粒和珍珠岩，密度等级为200-1200，形状包括规则和非规则。

4.根据权利要求1所述的用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中，轻骨料的浸水时间为2h～5h；加入轻骨料的量为步骤（1）中胶凝材料用量的1～3倍；步骤（2）中搅拌机的转速控制在20转/min～25转/min。

5.根据权利要求1所述的用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中，加入轻骨料的量为步骤（1）中胶凝材料用量的1～3倍。

6.根据权利要求1所述的用于混凝土的轻骨料的表面处理技术，其特征在于，所述的步骤（2）中，搅拌机的转速控制在20转/min～25转/min。

7.根据权利要求3所述的用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺，其特征在于：所述的步骤（3）中，自然或标准养护的时间为1d～3d。

8.根据权利要求1所述的用于混凝土的轻骨料的表面处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中，轻骨料的浸水时间为3h～4h；加入轻骨料的量为步骤（1）中胶凝材料用量的1.5～2.5倍；步骤（2）中搅拌机的转速控制在25转/min。