CN107572958B - 超低粘度水泥浆体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超低粘度水泥浆体，每立方米水泥浆体的制备原料中各组分及含量：硅酸盐水泥900～1100kg，粒化高炉矿渣粉90～200kg，石灰石粉90～200kg，粉煤灰微珠75～180kg，硅灰10～50kg，高性能减水剂20～50kg，高性能降粘剂5～20kg，拌合水300～600kg。制备所述超低粘度水泥浆体的方法，按原料比例称量各原料备用；将所述拌合水、高性能减水剂以及高性能降粘剂放入混凝土搅拌机的搅拌锅内；然后向所述搅拌锅内添加所述硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、石灰石粉和硅灰；启动混凝土搅拌机，搅拌时间为3分钟，搅拌结束即可制得所述超低低粘度水泥浆体。与现有技术相比，本发明水泥浆体具有超低粘度等优点。

Description

超低粘度水泥浆体及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及超低粘度水泥浆体及其制备方法。
背景技术
随着土木工程规模不断扩大，科技水平不断提高，一些高层大跨、有特殊功能要求的重要建筑的不断出现，如摩天大楼、超大跨桥梁及巨型水利枢纽工程的建设等，要求混凝土必须具有更高的强度、更好的耐久性、更优的稳定性，这些需求促成了混凝土从普通向高性能乃至超高性能方向逐步发展。
混凝土强度的提高主要通过降低水胶比来实现，这也导致了混凝土粘度较大，引发混凝土搅拌、运输、泵送等一系列的施工问题，很大程度上限制了高强与超高强混凝土的推广与应用。如何降低混凝土粘度成为高强与超高强混凝土发展的关键问题，而水泥浆体是影响高强与超高强混凝土粘度最主要因素，因此，降低水泥浆体的粘度是降低高强与超高强混凝土粘度的关键。
目前可采用的降粘方法主要是从有机外加剂和掺合料两方面开展。添加的有机外加剂主要是引气剂，引气剂的掺入使水泥浆体拌合物内形成大量微小的封闭球状气泡，这些微气泡如同滚珠一样，从而降低水泥浆体粘度，但是引气剂降粘作用有限，引入的气泡对高强混凝土的强度产生不利影响。
因此，需要选用合适矿物掺合料和配比配制胶凝材料，并通过合适的聚羧酸高性能减水剂和降粘剂，配制出超低粘度的水泥浆体，从而成为改善高强与超高强混凝土粘度的基础，为其提供胶凝材料及相关配制方法，也可应用于配制高流动性水泥基灌浆材料。
发明内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是提供一种大幅度降低水泥浆体的粘度的超低粘度水泥浆体。
为解决上述技术问题，本发明具有如下构成：
超低粘度水泥浆体，由胶凝材料、高性能减水剂、高性能降粘剂和拌合水组成，其中，所述胶凝材料由硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、石灰石粉、粉煤灰微珠和硅灰组成；每立方米水泥浆体的制备原料中各组分及含量：
Figure GDA0002301152570000021
优选的，每立方米水泥浆体的制备原料包括下列组分：
Figure GDA0002301152570000022
本发明中，硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、石灰石粉、粉煤灰微珠和硅灰的配比为：所述的硅酸盐水泥占胶凝材料总重量的60-80％，所述粒化高炉矿渣粉占胶凝材料总重量的5-15％，所述的石灰石粉占胶凝材料总重量的5-15％，所述粉煤灰微珠占胶凝材料总重量的5-15％，所述硅灰占胶凝材料总重量的0.5-5％。
优选的，所述的硅酸盐水泥占胶凝材料总重量的69％，所述粒化高炉矿渣粉占胶凝材料总重量的10％，所述的石灰石粉占胶凝材料总重量的10％，所述粉煤灰微珠占胶凝材料总重量的9％，所述硅灰占胶凝材料总重量的2％。
所述硅酸盐水泥为水泥强度等级为52.5的Ⅱ型硅酸盐水泥，比表面积不小于300m2/kg。
所述粒化高炉矿渣粉为等级为S95级粒化高炉矿渣粉。本发明采用粒化高炉矿渣粉作为水泥浆体的矿物掺合料，所述粒化高炉矿渣粉具有较高的活性，可改善水泥浆体的粘度。
所述石灰石粉为400目，碳酸钙含量不小于75％，7天和28天的活性指数不小于60％，流动度比不小于100％，含水量不大于1％。本发明采用石灰石粉作为水泥浆体矿物掺合料，所述石灰石粉属于惰性材料，一定细度石粉掺量可形成密实填充体系，有效降低水泥浆体的需水量，降低水泥浆体的粘度。
所述粉煤灰微珠的需水量比80％，7天活性指数不小于85％。本发明采用粉煤灰微珠作为水泥浆体的矿物掺合料，所述粉煤灰微珠具有活性高、耐腐蚀、抗压强度高、流动性好、无毒等优异功能，可提高水泥浆体的密实性、耐久性、抗腐蚀等性能，可以降低混凝土的用水量，有效降低水泥浆体的粘度。
所述硅灰的比表面积大于18000m2/kg，28天的活性指数大于95％。优选的，所述硅灰的比表面积为18500m2/kg，28天的活性指数大于96％。本发明采用硅灰作为水泥浆体矿物掺合料，所述硅灰属于超细矿物掺合料，具有较高活性和填充性能，提高混凝土强度和耐久性，形成密实填充体系，有效降低水泥浆体的粘度。
所述高性能减水剂为聚羧酸高性能减水剂。优选的，所述减水剂为上海华登HP400聚羧酸高性能减水剂。
所述高性能降粘剂为降粘型聚羧酸高性能减水剂母液。优选的，所述高性能降粘剂为巴斯夫中国有限公司生产的Rheoplus416降粘剂，固含量为55.0～57.0％，PH值为5.0～8.0。
采用减水率大于25％的高性能减水剂，将所述高性能减水剂与高性能降粘剂复合，进一步降低水泥浆体的粘度。
所述拌合水为饮用水。
制备所述超低粘度水泥浆体的方法，按原料比例称量各原料备用；将所述拌合水、高性能减水剂以及高性能降粘剂放入混凝土搅拌机的搅拌锅内；然后向所述搅拌锅内添加所述硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、石灰石粉和硅灰；启动混凝土搅拌机，搅拌时间为3分钟，搅拌结束即可制得所述超低粘度水泥浆体。
与现有技术相比，本发明具有技术效果：
本发明利用不同矿物掺合料颗粒形貌和级配，并通过不同矿物掺合料的合理掺量，从而大幅度改善胶凝材料的粘度；通过添加高性能减水剂和降粘剂，进一步改善胶凝材料的粘度，可配制出超低粘度的水泥浆体。
具体实施方式
以下将对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
本实施例原材料：
(1)水泥：强度等级52.5Ⅱ型硅酸盐水泥
(2)矿渣粉：S95级粒化高炉矿渣粉
(3)石灰石粉：为400目，碳酸钙含量不小于75％
(4)粉煤灰微珠：需水量比为80％，7天活性指数为85％。
(5)硅灰：比表面积为18500m2/kg，28天的活性指数为96％。
(6)高性能降粘剂：巴斯夫中国有限公司生产的Rheoplus416降粘剂
(11)高性能减水剂：上海华登HP400聚羧酸高性能减水剂。
(12)拌合水：采用城市自来水。
本实施例试验方法
(1)流动度
水泥浆体的流动度试验按照《混凝土外加剂匀质性试验方法》(GB/T8077-2000)的有关规定进行。
(2)粘度
水泥浆体粘度试验按照《粘度测量方法》(GB/T 10247-2008)的有关规定进行。
本实施例采用的试验环境为18-22℃，环境湿度大于50％。
本实施例水泥浆体各原料配比如表1所示。
表1水泥浆体配合比(kg/m3)
Figure GDA0002301152570000051
本实施例水泥浆体各性能试验
水泥浆体流动度和粘度的测试结果如表2所示。
表2水泥浆体各性能测试结果
编号 流动度(mm) 粘度(mPa·s)
1 300 80
2 305 75
3 320 60
4 325 55
5 310 70
6 330 40
7 300 75
8 320 65
测试结果表明，本实施例所配制的水泥浆体的流动度不低于300mm，粘度均不大于80mPa·s，说明采用本实施例的水泥浆体具有超低的粘度，可满足配制超低粘度高性能混凝土的所需胶凝材料及其相关的技术要求，也可应用于配制超高流动性水泥基灌浆材料。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限定，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.超低粘度水泥浆体，其特征在于，
由胶凝材料、高性能减水剂、高性能降粘剂和拌合水组成，
其中，所述胶凝材料由硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、石灰石粉、粉煤灰微珠和硅灰组成；
每立方米水泥浆体的制备原料中各组分及含量：
Figure FDA0002301152560000011
2.根据权利要求1所述的超低粘度水泥浆体，其特征在于，
每立方米水泥浆体的制备原料中各组分及含量：
Figure FDA0002301152560000012
Figure FDA0002301152560000021
3.根据权利要求1或2所述的超低粘度水泥浆体，其特征在于，
所述的硅酸盐水泥占胶凝材料总重量的60-80％，
所述粒化高炉矿渣粉占胶凝材料总重量的5-15％，
所述的石灰石粉占胶凝材料总重量的5-15％，
所述粉煤灰微珠占胶凝材料总重量的5-15％，
所述硅灰占胶凝材料总重量的0.5-5％。
4.根据权利要求3所述的超低粘度水泥浆体，其特征在于，所述硅酸盐水泥为水泥强度等级为52.5的Ⅱ型硅酸盐水泥，比表面积不小于300m2/kg。
5.根据权利要求4所述的超低粘度水泥浆体，其特征在于，所述粒化高炉矿渣粉为等级为S95级粒化高炉矿渣粉。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的超低粘度水泥浆体，其特征在于，所述石灰石粉的碳酸钙含量不小于75％，7天和28天的活性指数不小于60％，流动度比不小于100％，含水量不大于1％。
7.根据权利要求6所述的超低粘度水泥浆体，其特征在于，所述粉煤灰微珠的需水量比80％，7天活性指数不小于85％。
8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的超低粘度水泥浆体，其特征在于，所述硅灰的比表面积大于18000m2/kg，28天的活性指数大于95％。
9.根据权利要求8所述的超低粘度水泥浆体，其特征在于，所述高性能减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
10.根据权利要求1或2或4或5或7或9所述的超低粘度水泥浆体，其特征在于，所述高性能降粘剂为降粘型聚羧酸高性能减水剂母液。
11.制备如权利要求1所述的超低粘度水泥浆体的方法，其特征在于，按原料比例称量各原料备用；
将所述拌合水、高性能减水剂以及高性能降粘剂放入混凝土搅拌机的搅拌锅内；
然后向所述搅拌锅内添加所述硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、石灰石粉和硅灰；
启动混凝土搅拌机，搅拌时间为3分钟，搅拌结束即可制得所述超低粘度水泥浆体。
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