CN107586077A

CN107586077A - 一种超缓凝混凝土

Info

Publication number: CN107586077A
Application number: CN201610537095.XA
Authority: CN
Inventors: 常峰; 常志奇; 郭大仁; 马连宝; 康雪松; 李志金
Original assignee: Beijing Urban Construction Yinlong Concrete Co Ltd
Current assignee: Beijing Urban Construction Yinlong Concrete Co Ltd
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2018-01-16
Anticipated expiration: 2036-07-08
Also published as: CN107586077B

Abstract

本实发明公开了一种超缓凝混凝土，包括下述以重量份表示的组分：水165‑175份，水泥160‑260份，矿粉56‑64份，粉煤灰80‑160份，砂子835‑841份，石子980‑950份，外加剂6‑8.5份；所述外加剂包括下述以重量份表示的组分：缓凝剂10‑14份，减水剂35‑41份。本发明在保证混凝土有足够的后期强度的前提下大大延长凝结时间，同时混凝土灌注前后没有离析、泌水现象。

Description

一种超缓凝混凝土

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，更具体的说，它涉及一种超缓凝混凝土。

背景技术

随着社会的发展和各种大型工程的需要，混凝土的应用范围不断扩大，对混凝土的性能要求也越来越高，在许多大型工程中为满足施工工序和施工时长的需求，要求延长混凝土的凝结时间，又要保证凝结后期的强度，同时混凝土灌注前后没有离析、泌水现象而影响施工质量。

在相同外界环境下，混凝土的凝结时间取决于原材料的选择以及掺量。主要涉及水泥品种及强度等级，粉煤灰的掺量，骨料的颗粒级配，外加剂的品种及掺量，以及其他掺合料的性能和掺量。其中外加剂的选用和掺量是配制超缓凝混凝土的关键，因为缓凝剂本身不具减水性能，因而可考虑采用复合掺缓凝剂和高效减水剂，使得保证混凝土有足够后期强度的前提下能大大延长凝结时间，但是缓凝剂掺量不得过多，否则会对混凝土后期强度带来不利影。微细掺合料不仅可以改善流变性能，降低水化热，降低坍落度损失，还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能，提高后期强度和耐久性。

找到合适的原材料以及掺量，发明制备出超缓凝混凝土，延长混凝土的凝结时间，保证混凝土有足够的后期强度，同时混凝土灌注前后没有离析、泌水现象而影响施工质量，为本发明的重要目地。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超缓凝混凝土，其在保证混凝土有足够的后期强度的前提下大大延长凝结时间，同时混凝土灌注前后没有离析、泌水现象。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种超缓凝混凝土，包括下述以重量份表示的组分：水165-175份，水泥160-260份，矿粉56-64份，粉煤灰80-160份，砂子835-841份，石子980-950份，外加剂6-8.5份；所述外加剂包括下述以重量份表示的组分：缓凝剂10-14份，减水剂35-41份。

作为优选，所述缓凝剂包括葡萄糖酸钠和柠檬酸钠；所述减水剂包括下述以重量份表示的组分：聚醚类保坍型减水剂7-9份，聚醚类保水型减水剂9-11份，甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚19-21份，本发明进一步优选为，所述外加剂包括下述以重量份表示的组分：缓凝剂12份，聚醚类保坍型减水剂8份，聚醚类保水型减水剂10份，甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份，采用甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚作为高效减水剂，复合使用缓凝剂，通过反复试配确定保证混凝土缓凝时间的缓凝组分的量，保证混凝土有足够的后期强度；结合矿粉和粉煤灰两种掺合料复合的“双掺技术”，掺加矿物掺合料可提高混凝土的和易性性，降低水泥的使用量，降低水化热，延长混凝土凝结时间，由于矿粉比表面积大，活性大，水化速度快，而粉煤灰早期不参与水化反应，有利于延长混凝土凝结时间，为此在双掺技术前提下，采用大掺量使用粉煤灰。

作为优选所述聚醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚和丙烯酸羟乙脂，所述聚醚类保水型减水剂为丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚，坍落度是混凝土拌合物流动性的指标，坍落度过小则混凝土拌合物的流动性差，而坍落度过大混凝土会出现离析、泌水现象，聚醚类保坍型减水剂保证混凝土灌注前后的坍落度，聚醚类保水型减水剂保证混凝土具有良好的保水性和粘聚性，而且聚醚类减水剂对粉煤灰的激发起到相互促进的作用，被激发后的粉煤灰取代了传统的凝胶材料-水泥，对石子和砂子进行包裹，增加了浆体的粘聚性和流动性，从而防止混凝土出现离析、泌水现象。

作为优选，所述砂子为颗粒级配区为二区的中砂，细度模数为2.3-2.6，含泥量为2-2.6％，泥块含量为0.45-0.65％，所述石子为5-16mm连续级配的碎石，含泥量为0.25-0.45％，泥块含量为0-0.15％，针、片状颗粒含量为5-9％，砂子和石子作为集料，采用级配良好的集料，集料的堆积空隙尽量小，适当提高混凝土砂率，防止混凝土离析；所述粉煤灰为I级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰中的一种，细度为8-13％，需水量比为95-98％，烧失量为2-4.5％，所述矿粉为S95矿粉，比表面积为415-430m²/kg，流动度比为102-105％，活性指数7d为76-78％，活性指数28d为98-101％，采用性能适当的水泥、粉煤灰和矿粉作为胶材，保证水泥标准稠度用水量、粉煤灰需水量比和矿粉流动度比，避免由于胶材的需水量降低而外加减水率剂相对提高后，掺量降低导致实际缓凝组分减少，造成对混凝土凝结时间的影响。

本发明进一步优选为，所述超缓凝混凝土包括下述以重量份表示的组分：水169份，水泥160-260份，矿粉60份，粉煤灰100-140份，砂子838份，石子983份，外加剂6.4份。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、结合矿粉和粉煤灰两种掺合料复合的“双掺技术”，复合使用缓凝剂和高效减水剂，在保证混凝土有足够的后期强度的前提下大大延长凝结时间；

2、采用级配良好的集料，集料的堆积空隙尽量小，适当提高混凝土砂率，同时减水剂中包括聚醚类保坍型减水剂，进一步的保证了混凝土灌注前后的坍落度，从而防止混凝土出现离析、泌水现象；

3、采用性能适当的水泥、粉煤灰和矿粉作为胶材，避免由于胶材的需水量降低而外加减水率剂相对提高后，掺量降低导致实际缓凝组分减少，造成对混凝土凝结时间的影响。

附图说明

图1为本发明实施例2至6中的超缓凝混凝土的粉煤灰掺量—强度增长曲线图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

本发明实施例中所涉及的所有物质均为市售。

实施例中涉及的具体化学药品如表1：

表1各原材料的规格及生产厂家

实施例1：

本实施例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥160kg、矿粉60kg、粉煤灰160kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.536kg、聚醚类保坍型减水剂1.024kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.28kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.56kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.768kg和柠檬酸钠0.768kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.512kg和丙烯酸羟乙脂0.512kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂12份、聚醚类保坍型减水剂8份、聚醚类保水型减水剂10份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份。

实施例2：

本实施例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥180kg、矿粉60kg、粉煤灰160kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.536kg、聚醚类保坍型减水剂1.024kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.28kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.56kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.768kg和柠檬酸钠0.768kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.512kg和丙烯酸羟乙脂0.512kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂12份、聚醚类保坍型减水剂8份、聚醚类保水型减水剂10份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份。

实施例3：

本实施例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥200kg、矿粉60kg、粉煤灰140kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.536kg、聚醚类保坍型减水剂1.024kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.28kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.56kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.768kg和柠檬酸钠0.768kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.512kg和丙烯酸羟乙脂0.512kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂12份、聚醚类保坍型减水剂8份、聚醚类保水型减水剂10份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份。

实施例4：

本实施例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥220kg、矿粉60kg、粉煤灰120kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.536kg、聚醚类保坍型减水剂1.024kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.28kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.56kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.768kg和柠檬酸钠0.768kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.512kg和丙烯酸羟乙脂0.512kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂12份、聚醚类保坍型减水剂8份、聚醚类保水型减水剂10份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份。

实施例5：

本实施例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥250kg、矿粉60kg、粉煤灰100kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.536kg、聚醚类保坍型减水剂1.024kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.28kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.56kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.768kg和柠檬酸钠0.768kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.512kg和丙烯酸羟乙脂0.512kg。

实施例6：

本实施例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥260kg、矿粉60kg、粉煤灰80kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.536kg、聚醚类保坍型减水剂1.024kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.28kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.56kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.768kg和柠檬酸钠0.768kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.512kg和丙烯酸羟乙脂0.512kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂12份、聚醚类保坍型减水剂8份、聚醚类保水型减水剂10份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份。

实施例7：

本实施例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥220kg、矿粉60kg、粉煤灰120kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.28kg、聚醚类保坍型减水剂1.024kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.408kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.688kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.64kg和柠檬酸钠0.64kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.512kg和丙烯酸羟乙脂0.512kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂10份、聚醚类保坍型减水剂8份、聚醚类保水型减水剂11份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚21份。

实施例8：

本实施例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥220kg、矿粉60kg、粉煤灰120kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.28kg、聚醚类保坍型减水剂1.152kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.408kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.56kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.64kg和柠檬酸钠0.64kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.576kg和丙烯酸羟乙脂0.576kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂10份、聚醚类保坍型减水剂9份、聚醚类保水型减水剂11份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份。

实施例9：

本实施例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥220kg、矿粉60kg、粉煤灰120kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.664kg、聚醚类保坍型减水剂1.152kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.152kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.432kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.832kg和柠檬酸钠0.832kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.576kg和丙烯酸羟乙脂0.576kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂13份、聚醚类保坍型减水剂9份、聚醚类保水型减水剂9份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚19份。

表2对实施例1～9的超缓凝混凝土的性能测试

从表2以及图1可以看出，在实施例2-6中，随着粉煤灰掺量的增大，混凝土早期强度增长速度随之放缓，粉煤灰掺量在120Kg以下时，随着粉煤灰掺量的增加，对混凝土28天强度的影响甚微，而当粉煤灰掺量超过120Kg时，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土28天强度也随之受损，由此可知粉煤灰宜取120Kg，因此超缓凝混凝土的最佳配比为：水169份、水泥160-260份、矿粉60份、粉煤灰100-140份、砂子838份、石子983份、外加剂6.4份。

实施例7-9与实施例4的区别为外加剂的各组分质量比不同，可以看出实施例4的超缓凝混凝土具有较佳的性能，其中外加剂的配比为：葡萄糖酸钠6份、柠檬酸钠6份、异戊烯醇聚氧乙烯醚4份、丙烯酸羟乙脂4份、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚10份，甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份(质量份数)。

综合实施例1-9的测试性能，考虑混凝土同时具有良好的流动性、粘聚性和保水性，坍落度宜控制在180-220mm范围内，同时混凝土在保证有足够的后期强度的前提下大大延长凝结时间，实施例4为较为优选的方案。

对比例1：

本对比例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥220kg、粉煤灰120kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.536kg、聚醚类保坍型减水剂1.024kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.28kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.56kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.768kg和柠檬酸钠0.768kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.512kg和丙烯酸羟乙脂0.512kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂12份、聚醚类保坍型减水剂8份、聚醚类保水型减水剂10份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份。

对比例2：

本对比例的超缓凝混凝土由以下组分组成：水169kg、水泥220kg、矿粉60kg、粉煤灰120kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂为聚羧酸高性能减水剂(超缓凝型)，含固量为20％、减水率为29％、碱含量为1.57％、PH值为6.08、1h坍落度经时变化量为10mm。

表3对对比例1～2以及实施例4的超缓凝混凝土的性能测试

对比例与实施例的区别点在于：

对比例1与实施例4的区别在于对比例1中未添加矿粉，由于矿粉比表面积大，活性大，水化速度快，而粉煤灰早期不参与水化反应，有利于延长混凝土凝结时间，因此实施例4中的超缓凝混凝土在不影响后期强度的前提下延长了凝结时间；

对比例2与实施例4的区别在于对比例2中使用聚羧酸高性能减水剂(超缓凝型)作为外加剂，而实施例4中外加剂的质量份数配比为：缓凝剂12份、聚醚类保坍型减水剂8份、聚醚类保水型减水剂10份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份，实施例4中的超缓凝混凝土的凝结时间大大延长，同时聚醚类减水剂对粉煤灰的激发起到相互促进的作用，被激发后的粉煤灰取代了传统的凝胶材料-水泥，对石子和砂子进行包裹，增加了浆体的粘聚性和流动性，从而在保证里混凝土后期强度的同时防止混凝土出现离析、泌水现象。

Claims

1.一种超缓凝混凝土，其特征在于：包括下述以重量份表示的组分：水165-175份，水泥160-260份，矿粉56-64份，粉煤灰80-160份，砂子835-841份，石子980-950份，外加剂6-8.5份；所述外加剂包括下述以重量份表示的组分：缓凝剂10-14份，减水剂35-41份。

2.根据权利要求1所述的超缓凝混凝土，其特征在于：所述缓凝剂包括葡萄糖酸钠和柠檬酸钠。

3.根据权利要求2所述的超缓凝混凝土，其特征在于：所述减水剂包括下述以重量份表示的组分：聚醚类保坍型减水剂7-9份，聚醚类保水型减水剂9-11份，甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚19-21份。

4.根据权利要求3所述的超缓凝混凝土，其特征在于：所述聚醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚和丙烯酸羟乙脂。

5.根据权利要求3所述的超缓凝混凝土，其特征在于：所述聚醚类保水型减水剂为丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚。

6.根据权利要求3所述的超缓凝混凝土，其特征在于：所述外加剂包括下述以重量份表示的组分：缓凝剂12份，聚醚类保坍型减水剂8份，聚醚类保水型减水剂10份，甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份。

7.根据权利要求1所述的超缓凝混凝土，其特征在于：所述砂子为颗粒级配区为二区的中砂，细度模数为2.3-2.6，含泥量为2-2.6％，泥块含量为0.45-0.65％；所述石子为5-16mm连续级配的碎石，含泥量为0.25-0.45％，泥块含量为0-0.15％，针、片状颗粒含量为5-9％。

8.根据权利要求1所述的超缓凝混凝土，其特征在于：所述矿粉为S95矿粉，比表面积为415-430m²/kg，流动度比为102-105％，活性指数7d为76-78％，活性指数28d为98-101％。

9.根据权利要求1所述的超缓凝混凝土，其特征在于：所述粉煤灰为I级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰中的一种，细度为8-13％，需水量比为95-98％，烧失量为2-4.5％。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的超缓凝混凝土，其特征在于：所述超缓凝混凝土包括下述以重量份表示的组分：水169份，水泥160-260份，矿粉60份，粉煤灰100-140份，砂子838份，石子983份，外加剂6.4份。