CN107540328A - 一种高性能现浇混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能现浇混凝土及其制备方法，包括由以下重量份的原料制备而成：硅酸盐水泥85‑100份、掺和料20‑30份、石料10‑25份、铝酸盐水泥15‑35份、纳米粘土10‑15份、聚丙烯纤维18‑25份、石膏10‑20份、微硅粉20‑25份、碳酸钙颗粒10‑15份、聚羧酸高效减水剂10‑20份、复合膨胀剂5‑10份、稳定剂8‑15份和水适量。本发明采用硅酸盐水泥、掺和料、石料、铝酸盐水泥、纳米粘土、聚丙烯纤维、石膏、微硅粉、碳酸钙颗粒、聚羧酸高效减水剂、复合膨胀剂、稳定剂有效配比，能够有效地防止因混凝土温度、干缩等非结构性原因造成的表面、内部裂缝，该混凝土还具有较高的抗冲击性能和抗渗性能，适用于矿井作业，安全性能好，防水性好，使用寿命长。

Description

一种高性能现浇混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土制作技术领域，具体涉及一种高性能现浇混凝土及其制备方法。

背景技术

近年来，高强化成为现代混凝土技术发展的趋势之一。高强混凝土的研究、开发工作取得了较大的进步，高强混凝土的强度逐渐提高，性能不断完善，并且在许多领域得到了广泛应用。但随着建筑结构的复杂化、超高层建筑日益增多，高强混凝土已无法满足建设需要，超高强混凝土将成为混凝土发展的最主要趋势。世界各国均开始对超高强混凝土进行理论研究和工程应用。

超高强混凝土是一种良好的结构材料，它拥有极高的强度和优良的耐久性能，可以有效的减低结构自重、增大建筑使用空间，并且相较于其他材料，具有较低的成本，随着我国超高层建筑的发展，对于超高强混凝土的需求也在逐步的增长。随着现代建筑向着高层化、大跨度、轻量化，环境恶劣地区发展（寒冷地区、盐碱地区）对混凝土强度的要求也越来越高，因此开展研制高强高性能混凝土具有重要的现实意义。

为改善普通混凝土的保温性能差的不足，建筑内/外围结构需要增设保温层。传统保温材料为有机保温材料，其制作时对环境污染严重，并且易燃、易老化、耐久性差，各地保温建筑工程屡屡发生火灾事故，有机保温材料在火灾时很快就会熔化，烟雾大、毒性大，很难扑救，危害严重。不解决墙体保温材料的防火安全问题，我国的建筑节能工程将具有重大火灾隐患，这使得无机保温材料取代有机保温材料成为历史发展及科技进步的必然。2009年9月20日公安部和住建部联合颁布公通字[2009]46号文《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，对民用建筑墙体保温材料燃烧性能级别及防火构造提出了具体要求。根据规定，民用建筑的整体外墙必须采用A级不燃保温材料，市场迫切需要既节能、又具有阻燃等高性能的建筑围护结构材料、制品及其系统。

泡沫混凝土作为新型的无机防火保温材料，普遍存在密度大，强度低以及保温性不及有机材料等缺陷，但是综合相比，它仍然是有机易燃材料的最佳取代品。目前，泡沫混凝土在各个领域的应用并没有被广泛推广使用，主要是由于干密度和抗压强度问题。因为泡沫混凝土的干密度和抗压强度指标是相互对立的，是矛盾的统一体。而国内主要的研究是重点解决在降低泡沫混凝土干密度的前提条件下，如何提高其抗压强度，以及平衡泡沫混凝土的其他性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高性能现浇混凝土及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高性能现浇混凝土及其制备方法，包括由以下重量份的原料制备而成：硅酸盐水泥85-100份、掺和料20-30份、石料10-25份、铝酸盐水泥15-35份、纳米粘土10-15份、聚丙烯纤维18-25份、石膏10-20份、微硅粉20-25份、碳酸钙颗粒10-15份、聚羧酸高效减水剂10-20份、复合膨胀剂5-10份、稳定剂8-15份和水适量。

进一步地，一种高性能现浇混凝土，包括由以下重量份的原料制备而成：硅酸盐水泥86-99份、掺和料21-29份、石料11-24份、铝酸盐水泥16-34份、纳米粘土11-14份、聚丙烯纤维19-24份、石膏11-18份、微硅粉21-24份、碳酸钙颗粒11-14份、聚羧酸高效减水剂12-18份、复合膨胀剂6-9份、稳定剂9-14份和水适量。

进一步地，所述掺和料为矿砂、陶砂、超细石英砂的混合物。

进一步地，所述石料为明矾石、珍珠岩、蒙脱石、煤矸石的混合物。

进一步地，一种高性能现浇混凝土的制备方法，包括如下步骤：

S1、将硅酸盐水泥86-99份、掺和料21-29份、石料11-24份、铝酸盐水泥16-34份、纳米粘土11-14份经高温粉磨机，粉磨得到粉料，经高温煅烧，然后投入搅拌机中加水搅拌混合；得到混合物A；

S2、将聚丙烯纤维19-24份、石膏11-18份、微硅粉21-24份、碳酸钙颗粒11-14份加入另一搅拌机中，边加边搅拌；以500-900r/min的速度搅拌，再加入稳定剂9-14份继续搅拌30-50min，得到混合物B；

S3、将步骤S1得到混合物A和步骤S2得到混合物B混合，加入聚羧酸高效减水剂12-18份、复合膨胀剂6-9份充分搅拌混合；制得混凝土。

进一步地，一种高性能现浇混凝土，包括由以下重量份的原料制备而成：硅酸盐水泥88份、掺和料28份、石料18份、铝酸盐水泥18份、纳米粘土13份、聚丙烯纤维19份、石膏15份、微硅粉23份、碳酸钙颗粒13份、聚羧酸高效减水剂13份、复合膨胀剂7份、稳定剂11份和水适量。

本发明采用硅酸盐水泥、掺和料、石料、铝酸盐水泥、纳米粘土、聚丙烯纤维、石膏、微硅粉、碳酸钙颗粒、聚羧酸高效减水剂、复合膨胀剂、稳定剂有效配比，能够有效地防止因混凝土温度、干缩等非结构性原因造成的表面、内部裂缝，该混凝土还具有较高的抗冲击性能和抗渗性能，适用于矿井作业，安全性能好，防水性好，使用寿命长；价格低廉、生产工艺简单，适合规模化生产；通过优化配比和添加合理的稳定剂，克服了传统的再生骨料混凝土塌落度难以控制，强度低的缺陷；增加了混凝土的抗压、抗折、抗拉强度，增加了耐腐蚀性、防锈性能、防水防渗性能。

本发明混凝土整体浇筑而成的结构比常用粘、挂、抹等方式施工建造的保温结构在整体上更加安全可靠，能够有效避免其它保温节能系统极易出现防护层开裂和饰面层脱落的情况，同时还能防止保温系统被大风刮掉以及雨水渗至外墙内表面。

微硅粉具有较高的活性且为多孔结构，在本发明所选择的适宜掺量下，以较高的活性提高了混凝土的后期强度 ；同时，微硅粉在混凝土中起到了蓄水库的作用，有利于提高混凝土内部相对湿度，减小了超高强混凝土的自收缩。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明包括由以下重量份的原料制备而成：硅酸盐水泥85-100份、掺和料20-30份、石料10-25份、铝酸盐水泥15-35份、纳米粘土10-15份、聚丙烯纤维18-25份、石膏10-20份、微硅粉20-25份、碳酸钙颗粒10-15份、聚羧酸高效减水剂10-20份、复合膨胀剂5-10份、稳定剂8-15份和水适量。

一种高性能现浇混凝土，包括由以下重量份的原料制备而成：硅酸盐水泥86-99份、掺和料21-29份、石料11-24份、铝酸盐水泥16-34份、纳米粘土11-14份、聚丙烯纤维19-24份、石膏11-18份、微硅粉21-24份、碳酸钙颗粒11-14份、聚羧酸高效减水剂12-18份、复合膨胀剂6-9份、稳定剂9-14份和水适量。

所述掺和料为矿砂、陶砂、超细石英砂的混合物。

所述石料为明矾石、珍珠岩、蒙脱石、煤矸石的混合物。

一种高性能现浇混凝土的制备方法，包括如下步骤：

S1、将硅酸盐水泥86-99份、掺和料21-29份、石料11-24份、铝酸盐水泥16-34份、纳米粘土11-14份经高温粉磨机，粉磨得到粉料，经高温煅烧，然后投入搅拌机中加水搅拌混合；得到混合物A；

S2、将聚丙烯纤维19-24份、石膏11-18份、微硅粉21-24份、碳酸钙颗粒11-14份加入另一搅拌机中，边加边搅拌；以500-900r/min的速度搅拌，再加入稳定剂9-14份继续搅拌30-50min，得到混合物B；

S3、将步骤S1得到混合物A和步骤S2得到混合物B混合，加入聚羧酸高效减水剂12-18份、复合膨胀剂6-9份充分搅拌混合；制得混凝土。

实施例1：

一种高性能现浇混凝土的制备方法，包括如下步骤：

S1、将硅酸盐水泥88份、掺和料28份、石料18份、铝酸盐水泥18份、纳米粘土13份经高温粉磨机，粉磨得到粉料，经高温煅烧，然后投入搅拌机中加水搅拌混合；得到混合物A；

S2、将聚丙烯纤维19份、石膏15份、微硅粉23份、碳酸钙颗粒13份加入另一搅拌机中，边加边搅拌；以550r/min的速度搅拌，再加入稳定剂14份继续搅拌35min，得到混合物B；

S3、将步骤S1得到混合物A和步骤S2得到混合物B混合，加入聚羧酸高效减水剂13份、复合膨胀剂7份充分搅拌混合；制得混凝土。

实施例2：

一种高性能现浇混凝土的制备方法，包括如下步骤：

S1、将硅酸盐水泥99份、掺和料29份、石料24份、铝酸盐水泥34份、纳米粘土14份经高温粉磨机，粉磨得到粉料，过220目筛，然后投入搅拌机中加水搅拌混合；得到混合物A；

S2、将聚丙烯纤维24份、石膏18份、微硅粉24份、碳酸钙颗粒14份加入另一搅拌机中，边加边搅拌；以900r/min的速度搅拌，再加入稳定剂14份继续搅拌50min，得到混合物B；

S3、将步骤S1得到混合物A和步骤S2得到混合物B混合，加入聚羧酸高效减水剂18份、复合膨胀剂9份充分搅拌混合；制得混凝土。

实施例3：

一种高性能现浇混凝土的制备方法，包括如下步骤：

S1、将硅酸盐水泥86份、掺和料21份、石料11份、铝酸盐水泥16份、纳米粘土11份经高温粉磨机，粉磨得到粉料，过200目筛，然后投入搅拌机中加水搅拌混合；得到混合物A；

S2、将聚丙烯纤维19份、石膏11份、微硅粉21份、碳酸钙颗粒11份加入另一搅拌机中，边加边搅拌；以500r/min的速度搅拌，再加入稳定剂9份继续搅拌30min，得到混合物B；

S3、将步骤S1得到混合物A和步骤S2得到混合物B混合，加入聚羧酸高效减水剂12份、复合膨胀剂9份充分搅拌混合；制得混凝土。

本发明采用硅酸盐水泥、掺和料、石料、铝酸盐水泥、纳米粘土、聚丙烯纤维、石膏、微硅粉、碳酸钙颗粒、聚羧酸高效减水剂、复合膨胀剂、稳定剂有效配比，能够有效地防止因混凝土温度、干缩等非结构性原因造成的表面、内部裂缝，该混凝土还具有较高的抗冲击性能和抗渗性能，适用于矿井作业，安全性能好，防水性好，使用寿命长；价格低廉、生产工艺简单，适合规模化生产；通过优化配比和添加合理的稳定剂，克服了传统的再生骨料混凝土塌落度难以控制，强度低的缺陷；增加了混凝土的抗压、抗折、抗拉强度，增加了耐腐蚀性、防锈性能、防水防渗性能。

以上所述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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高性能现浇混凝土，其特征在于，包括由以下重量份的原料制备而成：硅酸盐水泥85-100份、掺和料20-30份、石料10-25份、铝酸盐水泥15-35份、纳米粘土10-15份、聚丙烯纤维18-25份、石膏10-20份、微硅粉20-25份、碳酸钙颗粒10-15份、聚羧酸高效减水剂10-20份、复合膨胀剂5-10份、稳定剂8-15份和水适量。

2.根据权利要求1所述的一种高性能现浇混凝土，其特征在于，包括由以下重量份的原料制备而成：硅酸盐水泥86-99份、掺和料21-29份、石料11-24份、铝酸盐水泥16-34份、纳米粘土11-14份、聚丙烯纤维19-24份、石膏11-18份、微硅粉21-24份、碳酸钙颗粒11-14份、聚羧酸高效减水剂12-18份、复合膨胀剂6-9份、稳定剂9-14份和水适量。

3.根据权利要求1所述的一种高性能现浇混凝土，其特征在于，所述掺和料为矿砂、陶砂、超细石英砂的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种高性能现浇混凝土，其特征在于，所述石料为明矾石、珍珠岩、蒙脱石、煤矸石的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种高性能现浇混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将硅酸盐水泥86-99份、掺和料21-29份、石料11-24份、铝酸盐水泥16-34份、纳米粘土11-14份经高温粉磨机，粉磨得到粉料，经高温煅烧，然后投入搅拌机中加水搅拌混合；得到混合物A；

S2、将聚丙烯纤维19-24份、石膏11-18份、微硅粉21-24份、碳酸钙颗粒11-14份加入另一搅拌机中，边加边搅拌；以500-900r/min的速度搅拌，再加入稳定剂9-14份继续搅拌30-50min，得到混合物B；

S3、将步骤S1得到混合物A和步骤S2得到混合物B混合，加入聚羧酸高效减水剂12-18份、复合膨胀剂6-9份充分搅拌混合；制得混凝土。

6.根据权利要求1所述的一种高性能现浇混凝土，其特征在于，包括由以下重量份的原料制备而成：硅酸盐水泥88份、掺和料28份、石料18份、铝酸盐水泥18份、纳米粘土13份、聚丙烯纤维19份、石膏15份、微硅粉23份、碳酸钙颗粒13份、聚羧酸高效减水剂13份、复合膨胀剂7份、稳定剂11份和水适量。