CN105174875B - 一种高流动性泵送陶粒混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高流动性泵送陶粒混凝土及其制备方法，混凝土配方中包括水泥、粉煤灰、水、细骨料、石灰石粉、泵送剂、陶粒、陶砂、可再分散乳胶、羟丙基甲基纤维素，根据所需配制的混凝土容重合理选择各原料及其用量，预先用水将陶粒浸泡至饱和吸水状态后再与其他原料混合，搅拌制得陶粒混凝土。本发明通过控制陶粒的粒径以及细骨料的细度模数，配合添加可再分散乳胶、羟丙基甲基纤维素来促进水泥、粉煤灰、石灰石粉等胶凝材料与陶粒的粘结，增加混凝土的粘聚性和保水性，有效解决了陶粒混凝土中陶粒易上浮、分层、离析的问题，利用本发明所生产的陶粒混凝土可有效避免出现陶粒离析、分层，运输、待料过程中的坍落度损失明显减小。
Description
技术领域
本发明涉及陶粒混凝土生产技术领域，特别是涉及一种高流动性泵送陶粒混凝土及其制备方法。
背景技术
随着墙材的改革，建筑节能日益重要，墙体设计和应用主要向自重轻、节能保温性能好、强度高、耐久性高、安全性高的方向可持续发展。因此，同普通混凝土相比具有良好工作性、高强轻质、耐火、自保温性、防潮隔音性、体积稳定性和耐久安全性的陶粒混凝土在工程应用中越来越受到关注和认可，同时在减轻结构自重、节约材料用量、综合利用资源以及改善建筑物功能方面都取得了良好的经济和社会效益。但陶粒混凝土在生产中泵送时存在陶粒易上浮、分层、离析等问题，另外由于陶粒吸水率大，特别是在泵压作用下，陶粒会出现因压力作用前冲至泵管前端或弯管处堵塞，同时混凝土中的水在泵送过程中被压入陶粒内部，从而对拌合物性能产生较大影响，造成局部混凝土成团，极易造成泵送困难甚至堵管现象，陶粒混凝土的容重越小，坍落度和扩展度越大，越容易出现上述问题，现在技术中基本上通过控制混凝土坍落度在160mm以下，添加粉煤灰、硅灰等胶材用量来解决上述问题，但堵管、陶粒分层离析、不易施工的现象仍然较多。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高流动性泵送陶粒混凝土及其制备方法，用于解决现有技术中陶粒混凝土在泵送时陶粒易上浮、分层、离析，混凝土易成团、堵管等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种高流动性泵送陶粒混凝土，所述混凝土配方包括如下重量份的原料：
水泥220-320份、粉煤灰60-110份、水210份、细骨料0-250份、石灰石粉0-90份、泵送剂5-8份、陶粒438-680份、陶砂0-292份、可再分散乳胶0.8-1.2份、羟丙基甲基纤维素0-1份。
优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。所述水为自来水。
更优选的，所述普通硅酸盐水泥为满足GB175-2007《普通硅酸盐水泥标准》的P.O42.5或P.O 42.5R水泥。所述粉煤灰为满足GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中的F类Ⅱ级粉煤灰，需水量比不大于105.0％，细度(45μm方孔筛筛余)不大于25.0％，烧失量不大于8.0％。
优选的，所述细骨料为河沙、炉底渣中的一种或两种以任意比例组合；所述河沙的细度模数为1.0-1.3；所述炉底渣为燃煤在锅炉炉膛中燃烧产生的从炉底排渣口排出的灰渣，所述炉底渣的粒径≤4.75mm，细度模数为2.3-3.0。
优选的，所述泵送剂由聚羧酸减水剂、缓凝剂、引气剂、糊精、水复配而成，所述泵送剂中聚羧酸减水剂含量为10-12wt％，缓凝剂含量为0-5wt％，引气剂含量为0-0.3wt‰，糊精含量为0.1-0.3wt％，余量为水，所述水为自来水。该泵送剂的固含量15％，减水率为20-25％。
更优选的，所述聚羧酸减水剂符合JG/T 223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》的要求；所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、白糖中的一种或两种以任意重量比组合；所述引气剂为十二烷基硫酸钠(又称K12)；所述糊精为麦芽糊精，符合GB/T 20884-2007《麦芽糊精》的要求。
优选的，所述陶粒为页岩陶粒、粘土陶粒或粉煤灰陶粒中的任意一种或多种的混合，粒径为4.75-12mm，所述陶粒的容重不大于750kg/m3，筒压强度不小于3.5MPa；所述陶砂的粒径＜4.75mm。
优选的，所述可再分散乳胶为乙烯、醋酸乙烯酯的共聚物，以醋酸乙烯酯作为保护胶体，细度大于300μm，残渣含量为0.5wt％，粘度600±300mPa·S。
优选的，所述羟丙基甲基纤维素颗粒的100目通过率为100％，堆密度为0.25-0.70g/cm，比重1.26-1.31，炭化温度280-300℃，变色温度190-200℃，甲氧基含量为19-30％(即甲氧基的物质的量与羟丙基甲基纤维素的物质的量的百分比)，羟丙基含量为4.5-12％(即羟丙基的物质的量与羟丙基甲基纤维素的物质的量的百分比)，凝胶温度58-90℃，pH为4.0-8.0。
更优选的，羟丙基甲基纤维素的堆密度为0.4g/cm。
进一步的，所述混凝土配方包括如下重量份的原料：水泥290—320份、粉煤灰80-110份、水210份、细骨料150-250份、泵送剂5-8份、陶粒630-680份、可再分散乳胶0.8-1.2份。该配方制得的混凝土容重为1300-1500kg/m3。
进一步的，所述混凝土配方包括如下重量份的原料：水泥220-250份、粉煤灰60-90份、水210份、石灰石粉60-90份、泵送剂5-8份、陶粒438-552份、陶砂138-292份、可再分散乳胶0.8-1.2份、羟丙基甲基纤维素0.6-1份。该配方制得的混凝土容重为1100-1300kg/m3。优选的，所述陶粒与陶砂的总重量份为690-730份。
本发明另一方面提供上述高流动性泵送陶粒混凝土的制备方法，先将配方中的陶粒浸泡至饱和吸水状态，再将浸泡的陶粒与配方中的其他成分混匀搅拌，制得陶粒混凝土成品。
优选的，所述陶粒的浸泡时间为24h，所述搅拌时间为2min。
如上所述，本发明一种高流动性泵送陶粒混凝土及其制备方法，具有以下有益效果：本发明高流动性泵送陶粒混凝土是通过控制陶粒的容重、粒径以及河沙、炉底渣的细度模数，配合添加可再分散乳胶、羟丙基甲基纤维素(简称HPMC纤维素)中的一种或二种来促进水泥、粉煤灰、石灰石粉等胶凝材料与陶粒的粘结，增加混凝土的粘聚性和保水性，有效解决了陶粒混凝土中陶粒易上浮、分层、离析的问题，利用本发明所生产的陶粒混凝土可有效避免出现陶粒离析、分层等现象，制得的混凝土在运输、待料过程中(2h内)坍落度损失明显减小。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1
本实施例制得的陶粒混凝土为LC20/1400级陶粒混凝土(即强度为LC20，密度为1400级)，其配方组成如下：
P.O 42.5普通硅酸盐水泥290kg、Ⅱ级粉煤灰110kg、水210kg、炉底渣150kg、泵送剂6kg、陶粒670kg、可再分散乳胶1kg。
所述炉底渣的细度模数为2.6，4.75-12mm陶粒为粗骨料，炉底渣为细骨料。
本实施例LC20/1400级陶粒混凝土的制备方法如下：
1、称取上述重量的陶粒并放入水中浸泡24h至饱和吸水状态，铲车铲送到配料仓，再转入搅拌主机。
2、炉底渣经过计量秤计量后由斜皮带运送至中间斗，再放至搅拌主机，水泥、粉煤灰两种胶凝材料由螺旋输送机运送至计量秤，再放至搅拌主机，水和泵送剂由液体泵泵送至计量秤计量后直接进入搅拌主机，可再分散乳胶由人工称量后通过投入口投入搅拌主机。搅拌2min后将拌合物放入砼车内，制得陶粒混凝土成品。
本实施例的陶粒混凝土拌合物初始坍落度/扩展度为：265mm/720mm*720mm，混凝土和易性好，陶粒不上浮、不离析，陶粒混凝土入泵时坍落度/扩展度为：265mm/720mm*720mm，无损失；作业面坍落度/扩展度为：250mm/610mm*600mm，作业面上混凝土陶粒也不上浮、不离析，且泵送性能良好。本实施例的陶粒混凝土的容重为1400±50kg/m3。
陶粒混凝土硬化后强度为：7d抗压强度：18.3MPa；28d抗压强度25.7MPa。
实施例2
本实施例陶粒混凝土的配方组成如下：
P.O 42.5R普通硅酸盐水泥320kg、Ⅱ级粉煤灰80kg、水210kg、河沙250kg、泵送剂8kg、陶粒630kg、可再分散乳胶0.8kg。
其制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例陶粒混凝土的配方组成如下：
P.O 42.5普通硅酸盐水泥300kg、Ⅱ级粉煤灰90kg、水210kg、河沙200kg、泵送剂5kg、陶粒680kg、可再分散乳胶1.2kg。
其制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例制得的陶粒混凝土为LC15/1200级陶粒混凝土(即强度为LC15，密度为1200级)，其配方组成如下：
P.O 42.5R普通硅酸盐水泥240kg、Ⅱ级粉煤灰80kg、水210kg、石灰石粉80kg、泵送剂6kg、陶粒490kg、陶砂240kg、可再分散乳胶0.8kg、羟丙基甲基纤维素0.6kg。
本实施例LC20/1200级陶粒混凝土的制备方法如下：
1、称取上述重量的陶粒并放入水中浸泡24h至饱和吸水状态，铲车铲送到配料仓，再转入搅拌主机。
2、水泥、粉煤灰、石灰石粉三种胶凝材料以及陶砂由螺旋输送机运送至计量秤，再放至搅拌主机，水和泵送剂由液体泵泵送至计量秤计量后直接进入搅拌主机，可再分散乳胶、羟丙基甲基纤维素由人工称量后通过投入口投入搅拌主机。搅拌2min后将拌合物放入砼车内，制得陶粒混凝土成品。
本实施例的陶粒混凝土初始拌合物坍落度/扩展度为：255mm/620mm*620mm，混凝土和易性好，陶粒不上浮、不离析；入泵时坍落度/扩展度为：250mm/600mm*600mm，损失较小；作业面坍落度/扩展度为：250mm/610mm*600mm，作业面上混凝土陶粒也不上浮、不离析，且泵送性能良好。本实施例的陶粒混凝土的容重为1200±50kg/m3。
陶粒混凝土硬化后强度为：7d抗压强度：13.8MPa；28d抗压强度19.5MPa。
实施例5
本实施例陶粒混凝土的配方组成如下：
P.O 42.5普通硅酸盐水泥220kg、Ⅱ级粉煤灰60kg、水210kg、石灰石粉60kg、泵送剂5kg、陶粒438kg、陶砂292kg、可再分散乳胶1.2kg、羟丙基甲基纤维素1.0kg。
其制备方法与实施例4相同。
实施例6
本实施例陶粒混凝土的配方组成如下：
P.O 42.5R普通硅酸盐水泥250kg、Ⅱ级粉煤灰90kg、水210kg、石灰石粉90kg、泵送剂8kg、陶粒552kg、陶砂138kg、可再分散乳胶1.0kg、羟丙基甲基纤维素0.8kg。
其制备方法与实施例4相同。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种高流动性泵送陶粒混凝土，其特征在于，所述混凝土配方由如下重量份的原料组成：
水泥220-320份、粉煤灰60-110份、水210份、细骨料0-250份、石灰石粉0-90份、泵送剂5-8份、陶粒438-680份、陶砂0-292份、可再分散乳胶0.8-1.2份、羟丙基甲基纤维素0-1份；所述泵送剂由聚羧酸减水剂、缓凝剂、引气剂、糊精、水复配而成，所述泵送剂中聚羧酸减水剂含量为10-12wt％，缓凝剂含量为0-5wt％，引气剂含量为0-0.3wt‰，糊精含量为0.1-0.3wt％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的高流动性泵送陶粒混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
3.根据权利要求1所述的高流动性泵送陶粒混凝土，其特征在于，所述细骨料为河沙、炉底渣中的一种或两种以任意比例组合；所述河沙的细度模数为1.0-1.3；所述炉底渣的粒径≤4.75mm，细度模数为2.3-3.0。
4.根据权利要求1所述的高流动性泵送陶粒混凝土，其特征在于，所述陶粒为页岩陶粒、粘土陶粒或粉煤灰陶粒中的任意一种或多种的混合，粒径为4.75-12mm，所述陶粒的容重不大于750kg/m3，筒压强度不小于3.5MPa；所述陶砂的粒径＜4.75mm。
5.根据权利要求1所述的高流动性泵送陶粒混凝土，其特征在于，所述可再分散乳胶为乙烯、醋酸乙烯酯的共聚物，细度大于300μm，残渣含量为0.5wt％，粘度600±300mPa·S。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高流动性泵送陶粒混凝土，其特征在于，所述混凝土配方由如下重量份的原料组成：水泥290—320份、粉煤灰80-110份、水210份、细骨料150-250份、泵送剂5-8份、陶粒630-680份、可再分散乳胶0.8-1.2份。
7.根据权利要求1-2、4-5任一项所述的高流动性泵送陶粒混凝土，其特征在于，所述混凝土配方由如下重量份的原料组成：水泥220-250份、粉煤灰60-90份、水210份、石灰石粉60-90份、泵送剂5-8份、陶粒438-552份、陶砂138-292份、可再分散乳胶0.8-1.2份、羟丙基甲基纤维素0.6-1份。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高流动性泵送陶粒混凝土的制备方法，其特征在于，先将配方中的陶粒浸泡至饱和吸水状态，再将浸泡的陶粒与配方中的其他成分混匀搅拌，制得陶粒混凝土成品。
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