CN106587772A - 混凝土组合物、制备方法及水泥基地坪的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的混凝土组合物，包括水泥、砂、碎石、矿渣粉、水、消泡剂、纤维和脲醛树脂。该组合物的制备方法通过高速搅拌将纤维、脲醛树脂与水混合形成均匀分布纤维的粘性溶液。再将粘性溶液与其他原料混合液混合，使纤维能够均匀地分布在混凝土组合物混合液中。还提供水泥基地坪的施工方法，在槽钢内喷洒粘接剂，使混凝土通过粘接剂固定在垫层上，连接紧密。本发明加入纤维用于提高其抗拉强度、抗冲击和抗裂性能。脲醛树脂与水混合之后形成的溶液具备粘合性，使纤维外表面覆盖脲醛树脂，在与水泥、砂、碎石等充分搅拌之后，能够使纤维能够相对稳定、均匀地分布、固定在混凝土组合物的混合物中，提高其抗拉强度、韧性。

Description

混凝土组合物、制备方法及水泥基地坪的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑材料施工领域，尤其是一种混凝土组合物、制备方法以及水泥基地坪的施工方法。

背景技术

现有的混凝土地面一般由水泥、砂浆、石头混合而成。这种混凝土的价格低廉、成型简单，抗压强度高，但是其缺点是抗拉强度低，易开裂。开裂后的混凝土缝隙中容易渗入液体，破坏基层的强度，造成基层材料的水稳定性降低，导致局部沉陷，地面受荷载时会出现不均匀沉降。所属领域技术人员为了解决上述问题，在混凝土中加入纤维以提高混凝土的韧性。早期采用钢纤维，但由于其与混凝土的粘结性能差，现在逐渐被碳纤维、玻璃纤维以及聚丙烯纤维所替代。上述这几种纤维虽然具有轻质、抗拉强度高、抗冲击和抗裂性能等优点，但是上述纤维难以与混凝土混合均匀，且在摊铺过程中，容易导致纤维下沉或缠绕成团，影响其抗拉效果。

发明内容

针对上述现有技术中的缺陷，本发明解决了现有的纤维混凝土中，纤维容易下沉或缠绕成团的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

混凝土组合物，包括以下重量份的原料：

水泥440-450份；砂600-620份；碎石1170-1190份；矿渣粉60-62份；水140-150份；消泡剂0.4-0.6份；纤维5-6份；脲醛树脂50-60份。在混凝土组合物中，加入纤维用于提高其抗拉强度、抗冲击和抗裂性能。脲醛树脂与水混合之后形成的溶液具备粘合性，使纤维外表面覆盖脲醛树脂，在与水泥、砂、碎石等充分搅拌之后，能够使纤维在混合物中的位置能够相对固定。因此在混凝土组合物搅拌完成之后，纤维能够相对稳定、均匀地分布、固定在混凝土组合物的混合物中。

一种优选实施方式中，包括以下重量份的原料：

水泥445份；砂610份；碎石1185份；矿渣粉61份；水142份；消泡剂0.5份；纤维6份；脲醛树脂55份。

一种优选实施方式中，所述纤维为聚丙烯树脂纤维。

本发明还提供一种混凝土组合物制备方法，包括以下步骤：

步骤S01，将水泥、砂、矿渣粉、碎石与一部分水低速搅拌。在步骤中，加入的水大概占全部水体积总量的75-85％，使其能够与水泥、砂等物质充分混合。

步骤S02，在剩下的水中加入纤维、脲醛树脂采用高速搅拌。在剩下的15-25％的水中加入脲醛树脂形成粘性溶液，并通过高速搅拌使纤维能够均匀地分布在混合溶液中，每个纤维都覆盖在粘性溶液中。

步骤S03，把步骤S01的混合物和步骤S02的混合物混合，加入消泡剂采用低速搅拌。将上述步骤中形成的混合物再混合在一起，使含有纤维的粘性溶液与其他原料充分混合。

本发明还提供一种水泥基地坪的施工方法，包括以下步骤：

步骤S101，在地面上采用钢纤维混凝土或高强砂浆铺设垫层；

步骤S201，在垫层上固定槽钢侧模的位置；

步骤S301，在所述槽钢侧模内，垫层上面喷洒粘接剂；

步骤S401，将采用上述方法制成的混凝土组合物，摊铺在所述槽钢侧模内，使混凝土与粘接剂粘接；

步骤S501，在混凝土摊铺24小时之后，采用塑料薄膜覆盖在混凝土上方，覆盖时间为至少7天，形成混凝土面层。

一种优选实施方式中，在步骤S501之后还包括以下步骤：

步骤S601，用金属砂磨片对混凝土面层进行干磨1-2遍，并进行吸尘清理；

步骤S701，用树脂研磨片进行打磨，并进行吸尘清理；

步骤S801，将干粉固化剂与水混合形成固化液，把固化液泼洒在混凝土面层上，等待固化液渗透2个小时以上。

一种优选实施方式中，所述步骤701包括：

步骤711，采用50#的树脂研磨片进行打磨后进行吸尘；

步骤712，采用100#的树脂研磨片进行打磨后进行吸尘。

一种优选实施方式中，在步骤S801之后还包括，

步骤S901，在固化后的混凝土喷洒清水，使混凝土的表面湿润，采用600#的树脂研磨片进行打磨后进行吸尘；

步骤1001，将干粉固化剂与水混合形成固化液，把固化液泼洒在混凝土面层上，等待固化液渗透2个小时以上。

本发明的有益效果为：

本发明提供的混凝土组合物中，加入纤维用于提高其抗拉强度、抗冲击和抗裂性能。脲醛树脂与水混合之后形成的溶液具备粘合性，使纤维外表面覆盖脲醛树脂，在与水泥、砂、碎石等充分搅拌之后，能够使纤维在混合物中的位置能够相对固定。因此在混凝土组合物搅拌完成之后，纤维能够相对稳定、均匀地分布、固定在混凝土组合物的混合物中。

本发明提供的混凝土组合物制备方法，通过高速搅拌将纤维、脲醛树脂与水混合形成均匀分布纤维的粘性溶液。再将粘性溶液与其他原料混合液混合，使纤维能够均匀地分布在混凝土组合物混合液中。在混凝土铺设过程中，不会因为倒注、静止固化而导致纤维下沉，从而保证其形成混凝土地面具备足够的抗拉强度、韧性。

本发明提供的水泥基地坪的施工方法，在槽钢内喷洒粘接剂，使混凝土通过粘接剂固定在垫层上，连接紧密。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种混凝土组合物，包括以下重量份的原料：水泥440份；砂620份；碎石1170份；矿渣粉62份；水140份；消泡剂0.4份；碳纤维5份；脲醛树脂50份。水泥采用GB175—2007规定的六大类水泥，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥都可以。砂采用建筑用砂，其表观密度不小于2500kg/m3；松散堆积密度不小于1400kg/m3；空隙率不大于44％。碎石指由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的粒径为5-30mm的岩石颗粒。矿渣粉指符合GB/T203标准的粒化高炉矿渣，S105、S95、S75三个级别均可。消泡剂采用建筑用消泡剂，比如市购的聚醚型消泡剂、有机硅型消泡剂、硅醚混合型消泡剂。

本实施例中的混凝土组合物按照以下步骤制成：

步骤S01，将上述配方中的所有水泥、砂、矿渣粉、碎石与75％(体积)水放入搅拌机中，选择低速方式搅拌。

步骤S02，在剩下的水(即25％体积的水)中加入上述配方中所有的纤维、脲醛树脂，并放入另一搅拌机中进行高速搅拌。脲醛树脂与水混合之后形成的溶液具备粘合性，其与纤维混合之后能够使纤维外表面覆盖脲醛树脂。本步骤中，通过高速搅拌使纤维能够均匀地分布在脲醛树脂及水的溶液中，使每个纤维都覆盖在粘性溶液中。

步骤S03，把步骤S02中制成的混合物导入步骤S01中的搅拌机内，加入消泡剂采用低速搅拌，将含有纤维的粘性溶液与其他原料充分混合，使得纤维能够相对稳定、均匀地分布在混凝土组合物的混合物中。在随后的混凝土铺设工作中，避免因为混凝土倒注、固化而导致纤维下沉，从而保证其形成混凝土地面具备足够的抗拉强度、韧性。

实施例2

一种混凝土组合物，包括以下重量份的原料：水泥450份；砂600份；碎石1190份；矿渣粉60份；水150份；消泡剂0.6份；玻璃纤维6份；脲醛树脂60份。该混凝土组合物按照实施例1中的制备方法制成。

实施例3

一种混凝土组合物包括以下重量份的原料：水泥445份；砂610份；碎石1185份；矿渣粉61份；水142份；消泡剂0.5份；聚丙烯树脂纤维6份；脲醛树脂55份；色粉5份。色粉的颜色根据使用的需要进行调配。该混凝土组合物按照实施例1中的制备方法制成。

将实施例1-3的混凝土组合物按照坍落度为130mm，制成直径为152mm，厚度为63.5mm的圆饼状试件。同时，按照同样的坍落度以及尺寸制成对比试件1-3。对比试件1包括以下原料：水泥440份；砂620份；碎石1170份；矿渣粉62份；水140份；消泡剂0.4份；碳纤维5份。对比试件2包括以下原料：水泥450份；砂600份；碎石1190份；矿渣粉60份；水150份；消泡剂0.6份；玻璃纤维6份。对比试件3包括以下原料：水泥445份；砂610份；碎石1185份；矿渣粉61份；水142份；消泡剂0.5份。上述每种试件的数量均为两个。所有的试件分为两组，分别对应7d与28d情形。每组中均包括实施例1-3的试件以及对比试件1-3。抗冲击试验采用美国混凝土协会的落锤冲击试验规范。抗折试验采用《纤维混凝土试验方法标准》中检验纤维混凝土弯曲韧性的4点加载试验方法。具体的试验数据如下表。

表一

从表一的试验数据可知，在采用相同配方的情况下，加入脲醛树脂能够有效地提高试件的抗冲击性能以及抗折强度，有效防止裂缝出现。而且，实施例3中的抗冲击性能以及抗折强度最佳。在混凝土产生断裂时，混凝土的基体始终与纤维共同工作。在这里，混凝土基体指水泥、砂、碎石、矿渣粉与水混合所形成的混合物。初裂前，混凝土基体与纤维靠内聚力而共同工作；初裂后，纤维与基体间内聚力已破坏，产生脱黏；随着裂缝进一步张开，纤维被拔出，纤维拉断或滑移过程中消耗大量能量，充分发挥了纤维的连接作用，因而其抗折性能得到极大提高。在发明中，由于加入了脲醛树脂，使得纤维的外表面覆盖脲醛树脂粘性液体。在混凝土的搅拌制备过程中，当所有原料混合充分搅拌均匀之后，纤维通过其表面的粘性脲醛树脂粘贴在混合物内部，使得纤维的位置在混凝土混合物未固化之前相对固定，不会发生下沉现象。同时，脲醛树脂提高了纤维与混凝土基体之间的粘结力，使得纤维被拉断或滑移需要消耗更大的能力，从而提高了混凝土的抗拉、抗折以及抗冲击能力。

本发明还提供一种水泥基地坪的施工方法，包括以下步骤：

步骤S101，在地面上采用钢纤维混凝土或高强砂浆铺设垫层。地面基层可能出现裂缝、空洞、蜂窝、破损等现象，先通过钢纤维混凝土或高强砂浆铺设5cm以上厚度的垫层，一方面提高基层的强度，并防止地面基层起灰。另一方面，在铺设垫层的同时，对地面基层进行找平，以减少后面铺设过程的找平工程。由于垫层的强度较高，在铺设过程中应该按工程制作的需要预留伸缩缝，以避免后期使用过程中出现裂缝。钢纤维混凝土为在混凝土中加入钢纤维，钢纤维占总量的0.6-1.2％，以保证垫层的强度。也可以采用市购的高强砂浆替代。

步骤S201，在垫层上固定槽钢侧模的位置。在垫层上放线，以去定槽钢的位置。采用钢筋钉钉入地面，并通过点焊方式将槽钢侧模固定。槽钢侧模的高度需要依据混凝土的设计厚度来确定，一般预留2cm的余量作为标高控制余量。例如，混凝土设计厚度为20cm，则使用18cm高的槽钢侧模，其余2cm作为标高控制余量。

步骤S301，在固定后的槽钢侧模内，垫层上面喷洒粘接剂。现有的混凝土在铺设过程中，都是将混凝土混合物直接摊铺在槽钢内，使混凝土与垫层粘贴。但是固化后的垫层与铺设在其上方的混凝土粘结力较小，容易导致鼓泡现象。在本步骤中，先在垫层上喷洒粘接剂能有效提高垫层与其上层的混凝土之间的粘结力，防止鼓泡现象。粘接剂可以采用市购的氯丁橡胶、聚硫橡胶、丁基橡胶或聚氨酯等粘接剂。

步骤S401，将上述实施例中制成的组合物，摊铺在定位后的槽钢侧模内，使混凝土与粘接剂粘接。摊铺混凝土时应连续摊铺，不得中断。

步骤S501，在混凝土摊铺24小时之后，采用塑料薄膜覆盖在混凝土上方，覆盖时间为至少7天，形成混凝土面层。采用塑料薄膜覆盖的方法来保证混凝土自身蒸发的水分不流失，从而达到养护的目的。

步骤S601，用金属砂磨片对混凝土面层进行干磨1-2遍，并进行吸尘清理。上述实施例制作的混凝土铺设的地坪，具备足够的抗拉强度、抗冲击和抗裂性能，因此其强度会有所下降，导致地坪容易起灰起沙，需要对混凝土面层进行强化处理。在进行强化处理时，需要先对混凝土面层进行干磨，以降低混凝土表面的粗糙度，并将表面由于强度低容易产生粉末去除。

步骤S701，用树脂研磨片进行打磨，并进行吸尘清理。

步骤S801，将干粉固化剂与水混合形成固化液，把固化液泼洒在混凝土面层上，等待固化液渗透2个小时以上。干粉固化剂为市购的固化剂，其与水的比例，安装固化剂说明书要求的比例进行混合即可。

步骤S901，在固化后的混凝土上喷洒清水，使混凝土的表面湿润，采用600#的树脂研磨片进行打磨后进行吸尘。固化剂在混凝土表面进行固化后，一些地坪由于泼洒不均的原因可能会出现固化不均匀。采用600#的树脂研磨片进行打磨，能够找出未固化或固化层太薄的地面。同时，对固化层进行打磨，以减少固化剂在固化过程中产生的粗糙。

步骤1001，将干粉固化剂与水混合形成固化液，把固化液泼洒在混凝土面层上，等待固化液渗透2个小时以上。采用固化剂进行第二次固化，一方面巩固第一次固化形成的固化层，另一方面能够填平第一次固化未固化或固化太薄的地面，以保证施工后的地坪表面具备足够的强度，且不会起灰。

为了使地坪在固化时能够固化剂能够完全覆盖在地坪表面，需要降低地坪表面的粗糙，在一种实施方式中，步骤701具体包括：

步骤711，采用50#的树脂研磨片进行打磨后进行吸尘。在金属砂磨片进行较粗糙的第一次打磨之后，先采用较粗糙的50#的树脂研磨片进行打磨，进行第一次细磨。

步骤712，采用100#的树脂研磨片进行打磨后进行吸尘。通过第一次细磨之后再采用100#的树脂研磨片进行第二次细磨，以保证打磨后的地坪表面初步光滑，不容易产生粉末。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.混凝土组合物，其特征在于，包括以下重量份的原料：

水泥440-450份；砂600-620份；碎石1170-1190份；矿渣粉60-62份；水140-150份；消泡剂0.4-0.6份；纤维5-6份；脲醛树脂50-60份。

2.根据权利要求1所述的混凝土组合物，其特征在于，包括以下重量份的原料：

水泥445份；砂610份；碎石1185份；矿渣粉61份；水142份；消泡剂0.5份；纤维6份；脲醛树脂55份。

3.根据权利要求1或2所述的混凝土组合物，其特征在于，所述纤维为聚丙烯树脂纤维。

4.按权利要求1-3任一所述的混凝土组合物制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01，将水泥、砂、矿渣粉、碎石与一部分水低速搅拌；

步骤S02，在剩下的水中加入脲醛树脂、纤维采用高速搅拌；

步骤S03，把步骤S01的混合物和步骤S02的混合物混合，加入消泡剂采用低速搅拌。

5.水泥基地坪的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S101，在地面上采用钢纤维混凝土或高强砂浆铺设垫层；

步骤S201，在垫层上固定槽钢侧模的位置；

步骤S301，在所述槽钢侧模内，垫层上面喷洒粘接剂；

步骤S401，将权利要求4制成的混凝土组合物，摊铺在所述槽钢侧模内，使混凝土与粘接剂粘接；

步骤S501，在混凝土摊铺24小时之后，采用塑料薄膜覆盖在混凝土上方，覆盖时间为至少7天，形成混凝土面层。

6.根据权利要求5所述的水泥基地坪的施工方法，其特征在于，在步骤S501之后还包括以下步骤：

步骤S601，用金属砂磨片对混凝土面层进行干磨1-2遍，并进行吸尘清理；

步骤S701，用树脂研磨片进行打磨，并进行吸尘清理；

步骤S801，将干粉固化剂与水混合形成固化液，把固化液泼洒在混凝土面层上，等待固化液渗透2个小时以上。

7.根据权利要求6所述的水泥基地坪的施工方法，其特征在于，所述步骤701包括：

步骤711，采用50#的树脂研磨片进行打磨后进行吸尘；

步骤712，采用100#的树脂研磨片进行打磨后进行吸尘。

8.根据权利要求6或7所述的水泥基地坪的施工方法，其特征在于，在步骤S801之后还包括，

步骤S901，在固化后的混凝土喷洒清水，使混凝土的表面湿润，采用600#的树脂研磨片进行打磨后进行吸尘；

步骤1001，将干粉固化剂与水混合形成固化液，把固化液泼洒在混凝土面层上，等待固化液渗透2个小时以上。