CN107572963A - 混凝土及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土及其制备工艺，该混凝土包括如下重量份数的组分：水泥300‑330份；砂子490‑590份；石子725‑850份；粉煤灰85‑100份；矿渣58‑78份；聚羧酸系减水剂1‑3份；膨胀剂0.5‑1.5份；纤维混合物5‑10份；添加剂0.5‑1.2份；水130‑160份；水泥为P.O42.5水泥；纤维混合物包括玻璃纤维、钢纤维、碳纤维中的至少两种；添加剂包括N,N‑二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠中的至少三种。本发明具有优异的早期抗压强度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土制备技术领域，更具体地说，它涉及一种混凝土及其制备工艺。
背景技术
混凝土是用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料，与水按一定比例配合，经搅拌而得，被广泛应用于土木工程。传统的混凝土的抗压强度较差，但在建筑中，尤其是隧道管片、高楼等，使用的成型后的混凝土需要承受更大的压力，传统的混凝土难以实现上述目的。因此，一种具有较好的抗压强度的混凝土具有广阔的市场前景。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种混凝土，具有优异的早期抗压强度的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种混凝土，包括如下重量份数的组分：
水泥300-330份；
砂子490-590份；
石子725-850份；
粉煤灰85-100份；
矿渣58-78份；
聚羧酸系减水剂1-3份；
膨胀剂0.5-1.5份；
纤维混合物5-10份；
添加剂0.5-1.2份；
水130-160份；
所述水泥为P.O42.5水泥；
所述纤维混合物包括玻璃纤维、钢纤维、碳纤维中的至少两种；
所述添加剂包括N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠中的至少三种。
通过上述技术方案，聚羧酸系减水剂的减水效果好，与水泥、砂子、石子、粉煤灰等组分相互配合，形成本申请中的混凝土，有助于降低加入的水量。膨胀剂对形成的混凝土具有较好的补偿功能，有助于提高混凝土的连接强度和抗裂性能。纤维混合物中的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维相互配合，有助于提高混凝土的抗压强度。N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠形成复配作用，达到对纤维较好的附着性和粘连效果，从而使纤维混合物能够与粗细骨料连接地更为紧密。
经研究(试验)发现，添加剂、纤维混合物相互配合，有助于促进纤维混合物与粗细骨料之间的连接强度，从而提高形成的本申请中的混凝土的抗压强度。
进一步优选为：所述混凝土包括如下重量份数的组分：
P.O42.5水泥315-330份；
砂子520-590份；
石子770-850份；
粉煤灰90-100份；
矿渣65-78份；
聚羧酸系减水剂1.5-3份；
膨胀剂0.8-1.5份；
纤维混合物7-10份；
添加剂0.8-1.2份；
水145-160份；
所述纤维混合物由重量份数比为1∶1.5-2∶2-3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维；
所述添加剂由重量份数比为10-15∶1∶30-40∶10-20∶1的N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成。
通过上述技术方案，经研究(试验)发现，在比例范围内的组分相互配合，形成的混凝土的抗压强度更佳。
进一步优选为：所述混凝土包括如下重量份数的组分：
P.O42.5水泥325份；
砂子560份；
石子795份；
粉煤灰95份；
矿渣72份；
聚羧酸系减水剂2.5份；
膨胀剂1.2份；
纤维混合物8.8份；
添加剂1.1份；
水155份；
所述纤维混合物由重量份数比为1∶1.8∶3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维；
所述添加剂由重量份数比为15∶1∶38∶16∶1的N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成。
通过上述技术方案，经研究(试验)发现，上述重量份数的各组分混合形成的混凝土具有最佳的抗压强度。
进一步优选为：还包括重量份数为3-5份的白油。
通过上述技术方案，白油具有较好的流动性，在混合粗细骨料的过程中，不易纤维混合物出现团聚等现象，使成型后的混凝土的抗压强度较为均匀。
进一步优选为：所述膨胀剂包括硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂中的一种。
通过上述技术方案，硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂对形成的混凝土具有较好的补偿功能，有助于提高混凝土的抗压强度。
进一步优选为：所述石子包括细石子和粗石子，所述细石子和粗石子的重量份数的比值为0.3-0.4∶1，所述细石子的单粒级为5-10mm，所述粗石子的单粒级为16-31.5mm。
通过上述技术方案，在该重量份数范围内的细石子和粗石子相互配合，有助于增加粗细骨料之间的填充效果，减小组分之间的空隙，从而提高组分之间的连接紧密性，增大成型后的混凝土的抗压强度。
进一步优选为：所述粉煤灰的级别为二级。
通过上述技术方案，有助于提高成型后混凝土的抗压强度。
进一步优选为：所述纤维混合物的长径比为80-88。
通过上述技术方案，有助于使纤维混合物在混合过程中，不易出现打结、团聚的现象，并助于分散充分，均匀提高成型后的混凝土的抗压强度。
本发明的目的二在于提供一种混凝土的制备工艺。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种混凝土的制备工艺，包括如下步骤：
S1，将相应重量份数的P.O42.5水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿渣、聚羧酸系减水剂、膨胀剂、纤维混合物充分混合，形成第一混合物；
S2，将相应重量份数的添加剂加入至水中，充分混合，形成第二混合物；
S3，将步骤S2中获得的第二混合物加入至步骤S1中获得的第一混合物中，充分混合，获得。
通过上述技术方案，有助于使粗细骨料得到充分的分散，且添加剂加入到水中后，会溶解于其中，便于第二混合物充分地与第一混合物混合均匀，提高形成的混凝土的混合的均匀性，且有助于提高成型后的混凝土的整体抗压强度。
根据权利要求9所述的混凝土的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中，加入白油并充分混合。
通过上述技术方案，白油加入后，形成的新的第二混合物与第一混合物混合时，更易促进水泥、砂子、石子等粗细骨料的混合充分性，改善形成的混凝土的坍落度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过纤维混合物和添加剂相互配合，有助于提高混凝土的整体性和抗压强度；
2.白油有助于改善混凝土的坍落度。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：混凝土，包括的组分及其相应的重量份数如表1所示，且通过如下步骤制备获得：
S1，将P.O42.5水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿渣、聚羧酸系减水剂、膨胀剂、纤维混合物充分混合，形成第一混合物；
S2，将添加剂加入至水中，充分混合，形成第二混合物；
S3，将步骤S2中获得的第二混合物加入至步骤S1中获得的第一混合物中，充分混合，获得。
其中，石子包括细石子和粗石子，细石子和粗石子的重量份数的比值为0.36∶1，细石子的单粒级为5-10mm，粗石子的单粒级为16-31.5mm；膨胀剂选取硫铝酸钙类混凝土膨胀剂；添加剂由重量份数比为15∶1∶38∶16∶1的N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成；纤维混合物由重量份数比为1∶1.8∶3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维组成；纤维混合物的长径比为85。
实施例2-6：混凝土，与实施例1的区别在于，包括的组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例1-6包括的组分及其相应的重量份数
实施例7：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物中，玻璃纤维、钢纤维、碳纤维的重量份数比为1∶1.5∶2.8。
实施例8：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物中，玻璃纤维、钢纤维、碳纤维的重量份数比为1∶2∶2。
实施例9：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物中，玻璃纤维、钢纤维、碳纤维的重量份数比为1∶2∶2.3。
实施例10：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物中，选取重量份数比为1∶3的玻璃纤维、碳纤维。
实施例11：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物中，选取重量份数比为1.8∶3的钢纤维、碳纤维。
实施例12：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物中，选取重量份数比为1∶1.8的玻璃纤维、钢纤维。
实施例13：混凝土，与实施例1的区别在于，添加剂中，N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠的重量份数比为15∶1∶30∶12∶1。
实施例14：混凝土，与实施例1的区别在于，添加剂中，N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠的重量份数比为10∶1∶33∶18∶1。
实施例15：混凝土，与实施例1的区别在于，添加剂中，N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠的重量份数比为13∶1∶40∶20∶1。
实施例16：混凝土，与实施例1的区别在于，在步骤S2中还添加有3份白油。
实施例17：混凝土，与实施例1的区别在于，白油的重量份数为5份。
实施例18：混凝土，与实施例1的区别在于，白油的重量份数为4份。
实施例19：混凝土，与实施例1的区别在于，细石子和粗石子的重量份数的比值为0.3∶1。
实施例20：混凝土，与实施例1的区别在于，细石子和粗石子的重量份数的比值为0.4∶1。
实施例21：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物的长径比为80。
实施例22：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物的长径比为88。
对比例1-4：混凝土，与实施例1的区别在于，包括的组分及其相应的重量份数如表2所示。
表2对比例1-4包括的组分及其相应的重量份数
对比例5：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物全部由玻璃纤维代替。
对比例6：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物全部由钢纤维代替。
对比例7：混凝土，与实施例1的区别在于，纤维混合物全部由碳纤维代替。
对比例8：混凝土，与实施例1的区别在于，添加剂全部为N，N-二甲基乙醇胺。
对比例9：混凝土，与实施例1的区别在于，添加剂全部为三乙醇胺。
对比例10：混凝土，与实施例1的区别在于，添加剂全部为十八烷基异氰酸酯。
试验：抗压强度试验
试验样品：采用实施例1-22中制备获得的混凝土制成的规格为150mm×150mm×150mm的立方体试件作为试验样1-22，采用对比例1-10中制备获得的混凝土制成的规格为150mm×150mm×150mm的立方体试件作为对照样1-10。
试验方法：按照GB50107-2010，分别对试验样1-22和对照样1-10进行第7天、第14天、第28天的抗压强度的检测。
试验结果：试验样1-22的抗压强度如表3所示；对照样1-10的抗压强度如表4所示。
由表3和表4可知，试验样1-22具有较好的早期抗压强度，而对照样1-10的早期强度较差。引起该区别的主要原因在于，对照样中，纤维混合物、添加剂的种类、比例或者种类和比例的结合，均没有在规定的范围内，对样品的早期抗压强度造成了较大的影响。反之，纤维混合物、添加剂的相互配合，可提高形成的混凝土的早期抗压强度。
表3试验样1-22的抗压强度
表4对照样1-10的抗压强度
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
水泥300-330份；
砂子490-590份；
石子725-850份；
粉煤灰85-100份；
矿渣58-78份；
聚羧酸系减水剂1-3份；
膨胀剂0.5-1.5份；
纤维混合物5-10份；
添加剂0.5-1.2份；
水130-160份；
所述水泥为P.O42.5水泥；
所述纤维混合物包括玻璃纤维、钢纤维、碳纤维中的至少两种；
所述添加剂包括N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠。
2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述混凝土包括如下重量份数的组分：
P.O42.5水泥315-330份；
砂子520-590份；
石子770-850份；
粉煤灰90-100份；
矿渣65-78份；
聚羧酸系减水剂1.5-3份；
膨胀剂0.8-1.5份；
纤维混合物7-10份；
添加剂0.8-1.2份；
水145-160份；
所述水泥为P.O42.5水泥；
所述纤维混合物由重量份数比为1:1.5-2:2-3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维；
所述添加剂由重量份数比为10-15:1:30-40:10-20:1的N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成。
3.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述混凝土包括如下重量份数的组分：
水泥325份；
砂子560份；
石子795份；
粉煤灰95份；
矿渣72份；
聚羧酸系减水剂2.5份；
膨胀剂1.2份；
纤维混合物8.8份；
添加剂1.1份；
水155份；
所述纤维混合物由重量份数比为1:1.8:3的玻璃纤维、钢纤维、碳纤维；
所述添加剂由重量份数比为15:1:38:16:1的N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、十八烷基异氰酸酯、无水硫酸钠、醋酸钠组成。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的混凝土，其特征在于，还包括重量份数为3-5份的白油。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的混凝土，其特征在于，所述膨胀剂包括硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂中的一种。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的混凝土，其特征在于，所述石子包括细石子和粗石子，所述细石子和粗石子的重量份数的比值为0.3-0.4:1，所述细石子的单粒级为5-10mm，所述粗石子的单粒级为16-31.5mm。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的混凝土，其特征在于，所述粉煤灰的级别为二级。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的混凝土，其特征在于，所述纤维混合物的长径比为80-88。
9.一种如权利要求1-3中任意一项所述的混凝土的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将相应重量份数的P.O42.5水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿渣、聚羧酸系减水剂、膨胀剂、纤维混合物充分混合，形成第一混合物；
S2，将相应重量份数的添加剂加入至水中，充分混合，形成第二混合物；
S3，将步骤S2中获得的第二混合物加入至步骤S1中获得的第一混合物中，充分混合，获得。
10.根据权利要求9所述的混凝土的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中，加入白油并充分混合。
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