CN107082612A - 一种保温防裂混凝土及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保温防裂混凝土及其生产工艺，所述混凝土包括如下重量份的原料：普通硅酸盐水泥360～480份、粉煤灰120～160份、硫酸钠粉10～20份、氯化钾5～10份、聚乙烯醇缩丁醛10～25份、玄武岩纤维15～30份、聚氨酯颗粒5～10份、减水剂8～15份、发泡剂18～26份、激发剂3～12份、水150～180份。生产工艺包括常规的物料混合、浇筑、养护等步骤。本发明的混凝土成分简单、成本较低，具有优良的抗冲击性能强和防渗透性能，防水保温，耐腐蚀、防锈、防裂，适用于矿井作业，生产工艺简单易控制，适合大规模生产。

Description

一种保温防裂混凝土及其生产工艺
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种保温防裂混凝土及其生产工艺。
背景技术
混凝土是现代应用最广泛的建筑材料，其具有原料丰富、价格低廉、工艺简单、强度高、耐久性好等优点。目前，国内外90％以上的多、高层建筑物是钢筋混凝土结构。少数钢结构建筑物，其围护结构包括外墙与楼盖也主要是混凝土材料建成的。在全面“禁砖”的今天，混凝土结构的使用更加广泛。
与内、外保温层使用的保温材料相比，混凝土的导热系数极高，这样就只有将内外保温层加设得很厚，才能保证建筑物内部的温度，这不仅导致建造成本增加，而且不利于结构受力、施工及使用安全。授权公告号CN103359994B的发明专利公开了一种保温防裂混凝土，该保温防裂混凝土按质量比的组成为玻化微珠∶水泥∶砂∶可再分散胶粉∶水＝（35～50）：（50～70）：（46～56）：（3～5）：（17～23）。该方法制备的保温防裂混凝土的导热系数 W/(m.K) 均在7d≤0.070；28d≤0.085的范围内，具有良好的保温性能。但是，仍然可以通过改变混凝土的成分与配比来提高其强度与保温性能。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种保温防裂混凝土及其生产工艺，该混凝土成分简单、成本较低，具有优良的抗冲击性能强和防渗透性能，防水保温，耐腐蚀、防锈、防裂，适用于矿井作业，生产工艺简单易控制，适合大规模生产。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种保温防裂混凝土，包括如下重量份的原料：普通硅酸盐水泥360～480份、粉煤灰120～160份、硫酸钠粉10～20份、氯化钾5～10份、聚乙烯醇缩丁醛10～25份、玄武岩纤维15～30份、聚氨酯颗粒5～10份、减水剂8～15份、发泡剂18～26份、激发剂3～12份、水150～180份。
优选地，所述保温防裂混凝土包括如下重量份的原料：普通硅酸盐水泥455份、粉煤灰150份、硫酸钠粉16份、氯化钾8份、聚乙烯醇缩丁醛16份、玄武岩纤维25份、聚氨酯颗粒7份、减水剂10份、发泡剂23份、激发剂8份、水160份。
优选地，所述减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂、聚次甲蒽磺酸钠、聚次甲基萘磺酸钠、氧茚树脂磺酸钠、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的一种或多种的组合。
优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸铵、亚硝酸铵、硼氢化钠、过氧化氢中的一种或多种的组合。
优选地，所述激发剂为硫铝酸盐、硅酸盐、水洗浆中的一种或多种的组合。
上述保温防裂混凝土的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按照重量份将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合，在60～80℃搅拌40～60分钟后，过40～80目筛得到混合颗粒a；
（2）将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在30～40℃搅拌10～20分钟，然后加入水，升温至50～60℃搅拌20～30分钟得到混合物料；
（3）在柱顶直接浇筑混合物料，并分层振捣得到浇筑混凝土；
（4）浇筑混凝土放置在10～20℃的潮湿环境中养护10～12天。
优选地，所述混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在35℃搅拌18分钟，然后加入水，升温至56℃搅拌25分钟得到混合物料。
优选地，所述步骤（3）分层振捣使用插入式振捣器，每层厚度小于50cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的混凝土成分简单、成本较低，具有优良的抗冲击性能强和防渗透性能，防水保温，耐腐蚀、防锈、防裂，适用于矿井作业，生产工艺简单易控制，适合大规模生产。
（2）本发明的混凝土在水泥、粉煤灰的基础上添加了高效减水剂，高效减水剂对凝结时间影响小，与水泥的适应性相对较好，降低了需水量，提高了混凝土的强度；发泡剂是一种常见的表面活性剂，能够很好地分散混凝土中的各种成分，使得质量稳定均匀；硫酸钠粉具有较强的干燥能力，能够吸收空气中的水气，使得混凝土保温干燥；聚氨酯颗粒具有非常优异的隔热性能，由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。综上，本发明的混凝土成分简单、成本较低，显著提高了保温性能，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种保温防裂混凝土，包括如下重量的原料：普通硅酸盐水泥455g、粉煤灰150g、硫酸钠粉16g、氯化钾8g、聚乙烯醇缩丁醛16g、玄武岩纤维25g、聚氨酯颗粒7g、减水剂聚次甲蒽磺酸钠10g、发泡剂亚硝酸铵23g、激发剂硅酸盐8g、水160g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按照重量将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合，在60℃搅拌60分钟后，过40～80目筛得到混合颗粒a。
（2）混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在35℃搅拌18分钟，然后加入水，升温至56℃搅拌25分钟得到混合物料。
（3）在柱顶直接浇筑混合物料，并分层振捣得到浇筑混凝土；分层振捣使用插入式振捣器，每层厚度小于50cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
（4）浇筑混凝土放置在10～20℃的潮湿环境中养护10～12天。
实施例2
一种保温防裂混凝土，包括如下重量的原料：普通硅酸盐水泥360g、粉煤灰140g、硫酸钠粉12g、氯化钾7g、聚乙烯醇缩丁醛16g、玄武岩纤维22g、聚氨酯颗粒6g、减水剂10g、发泡剂23g、激发剂6g、水170g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按照重量将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合，在66℃搅拌48分钟后，过40～80目筛得到混合颗粒a。
（2）将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在30℃搅拌20分钟，然后加入水，升温至60℃搅拌20分钟得到混合物料。
（3）在柱顶直接浇筑混合物料，并分层振捣得到浇筑混凝土；分层振捣使用插入式振捣器，每层厚度小于50cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
（4）浇筑混凝土放置在10～20℃的潮湿环境中养护10～12天。
实施例3
一种保温防裂混凝土，包括如下重量的原料：普通硅酸盐水泥410g、粉煤灰137g、硫酸钠粉16g、氯化钾8g、聚乙烯醇缩丁醛20g、玄武岩纤维22g、聚氨酯颗粒9g、减水剂11g、发泡剂20g、激发剂9g、水168g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按照重量将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合，在70℃搅拌50分钟后，过40～80目筛得到混合颗粒a。
（2）将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在36℃搅拌15分钟，然后加入水，升温至58℃搅拌26分钟得到混合物料。
（3）在柱顶直接浇筑混合物料，并分层振捣得到浇筑混凝土；分层振捣使用插入式振捣器，每层厚度小于50cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
（4）浇筑混凝土放置在10～20℃的潮湿环境中养护10～12天。
实施例4
一种保温防裂混凝土，包括如下重量的原料：普通硅酸盐水泥428g、粉煤灰138g、硫酸钠粉17g、氯化钾8g、聚乙烯醇缩丁醛20g、玄武岩纤维27g、聚氨酯颗粒9g、减水剂13g、发泡剂18g、激发剂8g、水180g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按照重量g将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合，在60～80℃搅拌40～60分钟后，过40～80目筛得到混合颗粒a。
（2）将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在30～40℃搅拌10～20分钟，然后加入水，升温至50～60℃搅拌20～30分钟得到混合物料。
（3）在柱顶直接浇筑混合物料，并分层振捣得到浇筑混凝土；分层振捣使用插入式振捣器，每层厚度小于50cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
（4）浇筑混凝土放置在10～20℃的潮湿环境中养护10～12天。
实施例5
一种保温防裂混凝土，包括如下重量的原料：普通硅酸盐水泥458g、粉煤灰147g、硫酸钠粉14g、氯化钾6g、聚乙烯醇缩丁醛20g、玄武岩纤维18g、聚氨酯颗粒7g、减水剂13g、发泡剂20g、激发剂10g、水176g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按照重量g将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合，在72℃搅拌55分钟后，过40～80目筛得到混合颗粒a。
（2）将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在37℃搅拌12分钟，然后加入水，升温至58℃搅拌24分钟得到混合物料。
（3）在柱顶直接浇筑混合物料，并分层振捣得到浇筑混凝土；分层振捣使用插入式振捣器，每层厚度小于50cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
（4）浇筑混凝土放置在10～20℃的潮湿环境中养护10～12天。
实施例6
一种保温防裂混凝土，包括如下重量的原料：普通硅酸盐水泥480g、粉煤灰160g、硫酸钠粉18g、氯化钾10g、聚乙烯醇缩丁醛22g、玄武岩纤维26g、聚氨酯颗粒10g、减水剂15g、发泡剂25g、激发剂12g、水180g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按照重量将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合，在80℃搅拌40分钟后，过40～80目筛得到混合颗粒a。
（2）将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在40℃搅拌10分钟，然后加入水，升温至60℃搅拌20分钟得到混合物料。
（3）在柱顶直接浇筑混合物料，并分层振捣得到浇筑混凝土；分层振捣使用插入式振捣器，每层厚度小于50cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
（4）浇筑混凝土放置在10～20℃的潮湿环境中养护10～12天。
实施例7
性能测试：对上述实施例1-6生产的混凝土进行了28天后堆积密度、导热系数、抗压强度、劈裂强度等性能进行了测试，结果见表1。
表1. 混凝土性能测试结果
由表1的数据可以看出，本发明的混凝土具有质轻、导热系数较低、保温性能优良、抗压和抗劈裂强度高的特点，适合作为高危矿井的混凝土结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种保温防裂混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料：普通硅酸盐水泥360～480份、粉煤灰120～160份、硫酸钠粉10～20份、氯化钾5～10份、聚乙烯醇缩丁醛10～25份、玄武岩纤维15～30份、聚氨酯颗粒5～10份、减水剂8～15份、发泡剂18～26份、激发剂3～12份、水150～180份。
2.根据权利要求1所述的保温防裂混凝土，其特征在于，所述保温防裂混凝土包括如下重量份的原料：普通硅酸盐水泥455份、粉煤灰150份、硫酸钠粉16份、氯化钾8份、聚乙烯醇缩丁醛16份、玄武岩纤维25份、聚氨酯颗粒7份、减水剂10份、发泡剂23份、激发剂8份、水160份。
3.根据权利要求1所述的保温防裂混凝土，其特征在于，所述减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂、聚次甲蒽磺酸钠、聚次甲基萘磺酸钠、氧茚树脂磺酸钠、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的保温防裂混凝土，其特征在于，所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸铵、亚硝酸铵、硼氢化钠、过氧化氢中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的保温防裂混凝土，其特征在于，所述激发剂为硫铝酸盐、硅酸盐、水洗浆中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的保温防裂混凝土的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合，在60～80℃搅拌40～60分钟后，过40～80目筛得到混合颗粒a；
（2）将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在30～40℃搅拌10～20分钟，然后加入水，升温至50～60℃搅拌20～30分钟得到混合物料；
（3）在柱顶直接浇筑混合物料，并分层振捣得到浇筑混凝土；
（4）浇筑混凝土放置在10～20℃的潮湿环境中养护10～12天。
7.根据权利要求6所述的保温防裂混凝土的生产工艺，其特征在于，所述混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合，在35℃搅拌18分钟，然后加入水，升温至56℃搅拌25分钟得到混合物料。
8.根据权利要求6所述的保温防裂混凝土的生产工艺，其特征在于，所述步骤（3）分层振捣使用插入式振捣器，每层厚度小于50cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
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