CN105731851A - 轻质高强抗裂辅料和提高混凝土抗裂与保温性能的方法 - Google Patents

轻质高强抗裂辅料和提高混凝土抗裂与保温性能的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轻质高强抗裂辅料和提高混凝土抗裂与保温性能的方法，该轻质高强抗裂辅料由轻质高强的球形免烧陶粒和专用界面剂组成。采用的陶粒的粒径为8～15mm，松散堆积密度为800～1000kg/m3，筒压强度为4～6.5MPa，吸水率为15％～25％。界面剂使用有机添加剂，可以显著提高免烧陶粒与砂浆界面粘结强度和缓慢释放其中水分。本发明抗裂辅料用量为泵送混凝土体积的10％～25％，显著提高了混凝土结构的抗裂性和保温隔热性能，并实现自养护。本发明可用于建筑物的楼面、地面和屋面现浇的泵送混凝土施工过程。

Description

轻质高强抗裂辅料和提高混凝土抗裂与保温性能的方法
技术领域
本发明属于土木工程材料领域，涉及一种轻质高强陶粒制作而成的抗裂辅料和提高混凝土抗裂与保温性能的方法。
背景技术
众所周知，建筑物的楼面、地面和屋面的特点是面积大，但厚度只有100～150mm,属于大面积混凝土。用于该类结构的泵送混凝土，强度等级一般为C30～C40，实际坍落度为180±30mm，流动性大，含砂率高，石子用量偏少，混凝土工作性欠佳，振捣后表面常出现20～30mm的砂浆层，并伴有泌水现象。从而造成了混凝土的均匀性变得很差，表层的砂浆极易开裂，并常出现由表及里的裂缝。在温湿度等环境变化和施工控制养护不规范情况下，有的裂缝非常严重，必须进行高价修补，否则会严重影响结构的使用功能和长期耐久性。
另一方面，随着国家节能建筑要求的提高，对混凝土楼面、地面和屋面都要进行铺设保温层，该项费用每m2高达40～60元，而常使用有机的泡沫塑料板，还有造成火灾的危险。
轻骨料有自养护功能，这是因为轻骨料均匀地分散在整个混凝土当中，起到了内部蓄水池的作用。一旦水泥水化过程中出现水分不足的情况时，轻骨料中的水分会依靠毛细管吸力传送至水泥浆体，并且通过水蒸汽扩散到四周，经过毛细冷凝作用变为水，继续支持着水泥的水化作用，新的水化产物填充混凝土中的孔隙或者是由于干燥作用产生的微裂缝，使混凝土对养护缺陷不再敏感，硬化水泥浆体结构更加密实，微裂缝更少。由于该方法依靠混凝土骨料蓄水对混凝土自身进行养护，形成混凝土内部的密实结构，因此可以形象地称其为自养护高性能混凝土。
发明内容
技术问题：本发明提供一种不仅可以使混凝土具有良好的抗裂性能，同时还具有较好保温效果的轻质高强抗裂辅料和提高混凝土抗裂与保温性能的处理方法。这种辅料在泵送混凝土中有自养护的功能，减少了人工洒水养护工序，节约了成本。
技术方案：本发明的轻质高强抗裂辅料，由质量百分比为95％～99.5％轻质高强陶粒和质量百分比为0.5％～5.0％的界面剂按照如下方式配制而成：将界面剂加水稀释，均匀的喷洒在轻质陶粒的表面，同时搅拌，使其混合均匀。
进一步的，本发明抗裂辅料中，所述的轻质高强陶粒，包括烧结成型和免烧水化成型的两类，其直径为8～15mm，松散堆积密度为800～1000kg/m3，筒压强度为4～6.5MPa，饱和面干吸水率为15％～25％。
进一步的，本发明抗裂辅料中，所述的界面剂为水溶性液态聚合物乳液，其固含量为30％～50％。
本发明的提高混凝土抗裂与保温性能的处理方法，包括如下步骤：
步骤1，制备轻质高强抗裂辅料：将界面剂加水稀释，均匀的喷洒在轻质陶粒的表面，同时搅拌，使其混合均匀；
步骤2，将制备的轻质高强抗裂辅料均匀的撒布在成型泵送混凝土的表层，再利用平板振动器进行二次振捣，使其均匀分布于表层砂浆中；
步骤3，覆盖遮阳进行收光成型，使表层砂浆变为轻骨料混凝土。
进一步的，本发明方法中，所述的轻骨料混凝土厚度为30～50mm。
本发明中，首先配制轻质高强抗裂辅料，该辅料是由轻质免烧陶粒和特种界面剂按一定配比配制而成，混合方式为将界面剂均匀喷涂在陶粒表面并晾干，其中陶粒占95.0％～99.5％，界面剂占0.5％～5.0％。在楼面、地面和屋面泵送混凝土施工时，直接在振平的混凝土表面均匀地撒布上占泵送混凝土体积10％～25％的轻质高强抗裂辅料,视混凝土表层砂浆的厚度确定辅料的用量，视混凝土表面的砂浆稠度和泌水情况调节轻质高强抗裂辅料的含水率，采用平板振动器将轻质高强抗裂辅料均匀分布于表层砂浆中，该层轻质混凝土厚度达30～50mm,进行收光成型，具有自养护功能，可简单覆盖遮阳，不必进行洒水养护。
所述的轻质免烧陶粒的粒径为8～15mm，松散堆积密度为800～1000kg/m3，筒压强度大于4～6.5MPa，吸水率为15％～25％。
所述的界面剂为特种聚合物乳液，固含量为30％～50％。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
陶粒在建筑材料领域一直是作为一种轻集料拌合于混凝土当中，得到的陶粒混凝土应用于工业与民用建筑的各类型预构件和现浇混凝土工程中。但是陶粒混凝土中陶粒的占比大；而本发明是将强度标号不小于25MPa的结构用高强陶粒用于制作抗裂辅料，只需要泵送混凝土体积的10～25％，并且制成的抗裂辅料均匀分布于大面积泵送混凝土的表层，使得混凝土具有自养护功能，改善了楼面地面混凝土的均匀性，提高了抗裂性。
采用无机轻质免烧陶粒制备一层保温隔热的轻骨料混凝土，解决了楼面地面以及屋面的保温隔热问题，减少了该项费用；采用无机轻质保温混凝土取代了工程中常用的有机的泡沫塑料板保温层，消除了火灾的危险。
专利201210276501.3《现浇保温屋面的制作方法》中制作屋面的步骤繁琐，且仅为保温屋面。它使用轻骨料混凝土直接浇筑，再在浇筑后的表面铺一层抗裂砂浆。而本发明使用了大面积泵送混凝土，在楼面、地面或屋面的表层砂浆中加入轻质高强抗裂辅料，这使得结构和保温一次完成，还可以自养护，提高抗裂性，简化了施工程序、减少了人工、降低了工程造价，具有良好的及经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明是一种楼(地)面泵送混凝土集自养护、抗裂与保温为一体的新方法用于大面积泵送混凝土结构，其制备方法是采用首先配制轻质高强抗裂辅料，该辅料是由轻质免烧陶粒和特种界面剂按一定配比配制而成，混合方式为将界面剂均匀喷涂在陶粒表面并晾干，其中陶粒占95.0％～99.5％，界面剂占0.5％～5.0％。
在楼面、地面和屋面泵送混凝土施工时，直接在振平的混凝土表面均匀地撒布上轻质高强抗裂辅料,其中轻质高强抗裂辅料的用量可以根据混凝土表层砂浆的厚度确定，一般为泵送混凝土重量的10％～25％。根据混凝土表面的砂浆稠度和泌水情况调节轻质高强抗裂辅料的含水率。
本发明的抗裂辅料是轻质陶粒和界面剂的均匀混合物。
本发明的实施方法是采用平板振捣器将轻质高强抗裂辅料均匀分布于表层砂浆中，该层轻质混凝土厚度达30～50mm,进行收光成型，具有自养护功能，可简单覆盖遮阳，不必进行洒水养护。
结合本发明内容提供以下实施例：
泵送混凝土的抗裂辅料是由轻质高强陶粒和界面剂按一定比例均匀混合而成也可以直接使用轻质高强陶粒或烧过核的轻质高强陶粒，根据应用需要，通过调整发明配方，获得所需的性能。
实施例1：
1)泵送混凝土的配合比:水泥370kg，粉煤灰93kg，砂701kg，石子1051kg，PCA减水剂4.63kg，水185kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土体积的10％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：轻质高强陶粒100％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于混凝土表面的砂浆中。
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其抗裂性能的裂缝降低系数为86％。实施例2：
1)泵送混凝土的配合比:水泥370kg，粉煤灰93kg，砂701kg，石子1051kg，PCA减水剂4.63kg，水185kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土体积的10％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
轻质高强陶粒99.5％
界面剂0.5％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于混凝土表面的砂浆中。
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其抗裂性能的裂缝降低系数为90％。
实施例3：
1)泵送混凝土的配合比:水泥370kg，粉煤灰93kg，砂701kg，石子1051kg，PCA减水剂4.63kg，水185kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土体积的10％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
轻质高强陶粒97.5％
界面剂2.5％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于混凝土表面的砂浆中。
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其抗裂性能的裂缝降低系数为97％。
实施例4：
1)泵送混凝土的配合比:水泥370kg，粉煤灰93kg，砂701kg，石子1051kg，PCA减水剂4.63kg，水185kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土体积的10％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
轻质高强陶粒95％
界面剂5％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于混凝土表面的砂浆中。
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其抗裂性能的裂缝降低系数为98％。
实施例5：
1)泵送混凝土的配合比:水泥370kg，粉煤灰93kg，砂701kg，石子1051kg，PCA减水剂4.63kg，水185kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土体积的18％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
轻质高强陶粒95％
界面剂2.5％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于混凝土表面的砂浆中。
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其抗裂性能的裂缝降低系数为100％。
实施例6：
1)泵送混凝土的配合比:水泥370kg，粉煤灰93kg，砂701kg，石子1051kg，PCA减水剂4.63kg，水185kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土体积的25％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
轻质高强陶粒95％
界面剂2.5％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于混凝土表面的砂浆中。
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其抗裂性能的裂缝降低系数为100％。
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种轻质高强抗裂辅料，其特征在于，该辅料由质量百分比为95％～99.5％轻质高强陶粒和质量百分比为0.5％～5.0％的界面剂按照如下方式配制而成：将界面剂加水稀释，均匀的喷洒在轻质陶粒的表面，同时搅拌，使其混合均匀。
2.根据权利要求1的轻质高强抗裂辅料，其特征在于，所述的轻质高强陶粒，包括烧结成型和免烧水化成型的两类，其直径为8～15mm，松散堆积密度为800～1000kg/m3，筒压强度为4～6.5MPa，饱和面干吸水率为15％～25％。
3.根据权利要求1的轻质高强抗裂辅料，其特征在于，所述的界面剂为水溶性液态聚合物乳液，其固含量为30％～50％。
4.一种提高混凝土抗裂与保温性能的处理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1，制备轻质高强抗裂辅料：将界面剂加水稀释，均匀的喷洒在轻质陶粒的表面，同时搅拌，使其混合均匀；
步骤2，将制备的轻质高强抗裂辅料均匀的撒布在成型泵送混凝土的表层，再利用平板振动器进行二次振捣，使其均匀分布于表层砂浆中；
步骤3，覆盖遮阳进行收光成型，使表层砂浆变为轻骨料混凝土。
5.根据权利要求4的混凝土自养护、抗裂与保温方法，其特征在于，所述的轻骨料混凝土厚度为30～50mm。
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