CN107721314B - 一种含有七级配骨料的预拌混凝土及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含有七级配骨料的预拌混凝土及其用途，该混凝土包括如下重量份的原料：水泥200‑300份、矿渣粉0‑40、石灰石粉0‑60、河砂100‑320份、人工砂0‑300份、机制砂300‑600份、4‑8mm级碎石100‑200份、8‑15mm级碎石0‑300份、10‑20mm级碎石500‑800份、10‑30mm级碎石0‑250份、减水剂3‑8份、水150‑190份。本发明科学地将混凝土的骨料级配区分出来并合理搭配，使得拌制的预拌混凝土密实度更好，改善混凝土和易性，从而提高混凝土强度，有效解决了原预拌混凝土中四级配混凝土存在级配偏差，和易性难以满足泵送施工要求等问题。

Description

一种含有七级配骨料的预拌混凝土及其用途

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是涉及一种含有七级配骨料的预拌混凝土及其用途。

背景技术

目前我国混凝土行业大量采用的骨料多为石灰质岩，骨料的粒径不稳定，级配配合较差，而针片状含量较多，空隙率大，高者达53％，用这样的骨料配置混凝土，必须多用水泥浆才能对混凝土和易性有所改善，否则会使混凝土在搅拌后达不到所需要的工作性，和易性较差，容易泌水，坍落度损失比较严重，影响混凝土的强度和其他性能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种含有七级配骨料的预拌混凝土及其用途，用于解决现有技术中预拌混凝土空隙率大、混凝土施工性能差、和易性和泵送性能较差等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种含有七级配骨料的预拌混凝土，包括如下重量份的原料：水泥200-300份、矿渣粉0-40、石灰石粉0-60、河砂100-320份、人工砂0-300份、机制砂300-600份、4-8mm级碎石100-200份、8-15mm级碎石0-300份、10-20mm级碎石500-800份、10-30mm级碎石0-250份、减水剂3-8份、水150-190份。

在本发明的一些实施例中，包括如下重量份的原料：水泥220-260份、矿渣粉10-40份、石灰石粉30-60份、河砂100-200份、人工砂150-250份、机制砂300-500份、4-8mm级碎石100-200份、8-15mm级碎石150-250份、10-20mm级碎石600-800份、10-30mm级碎石100-200份、减水剂3-6份、水150-180份。

在本发明的一些实施例中，包括如下重量份的原料：水泥230-255份、矿渣粉20-40份、石灰石粉45-60份、河砂150-200份、人工砂200-250份、机制砂300-400份、4-8mm级碎石150-200份、8-15mm级碎石200-250份、10-20mm级碎石600-700份、10-30mm级碎石100-150份、减水剂3-5份、水150-170份。

在本发明的一些实施例中，包括如下重量份的原料：水泥235-255份、矿渣粉20-40份、石灰石粉45-55份、河砂150-200份、人工砂200-250份、机制砂300-400份、4-8mm级碎石150-200份、8-15mm级碎石220-225份、10-20mm级碎石606-619份、10-30mm级碎石110-113份、减水剂4-4.5份、水150-170份。

在本发明的一些实施例中，包括如下重量份的原料：水泥235份、矿渣粉30份、石灰石粉55份、河砂153份、人工砂230份、机制砂384份、4-8mm级碎石168份、8-15mm级碎石225份、10-20mm级碎石619份、10-30mm级碎石113份、减水剂4份、水160份。

在本发明的一些实施例中，所述水泥选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中的至少一种。

所述硅酸盐水泥的等级包括42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R，所述普通硅酸盐水泥的等级包括42.5、42.5R、52.5、52.5R。

在本发明的一些实施例中，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。

在本发明的一些实施例中，所述河砂的细度模数为0.8-1.2，河砂的其他指标符合JGJ/52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的要求。

在本发明的一些实施例中，所述人工砂的细度模数为1.8-2.2。

在本发明的一些实施例中，所述机制砂的细度模数为2.6-3.1。

在本发明的一些实施例中，所述矿渣粉符合GB/T18046—2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》的要求。

在本发明的一些实施例中，所述石灰石粉的比表面积为400-500m²/kg。

在本发明的一些实施例中，所述石灰石粉的其他指标符合JGJ/T318-2014《石灰石粉在混凝土中应用技术规程》。

在本发明的一些实施例中，所述减水剂包括如下组分：减水组分、保坍组分、葡萄糖酸钠、消泡剂、防腐剂、水。

优选地，所述减水组分选自聚氧乙烯醚，所述保坍组分选自江苏博特新材料有限公司生产的聚羧酸高性能保坍剂Ⅱ型。

优选地，所述消泡剂选自聚二甲基硅氧烷，所述防腐剂选自竹本油脂(苏州)有限公司生产的CHUPOLAFK-2型防腐剂。

本发明第二方面提供上述预拌混凝土的制备方法，按配方量将各原料混合，制得所述预拌混凝土。

本发明第三方面提供上述预拌混凝土在建筑材料中的用途。该混凝土主要用作建筑物的结构材料。

如上所述，本发明的一种含有七级配骨料的预拌混凝土及其用途，具有以下有益效果：本发明科学地将混凝土的骨料级配区分出来并合理搭配，使得拌制的预拌混凝土密实度更好，改善混凝土和易性从而提高混凝土强度，在保证强度要求的情况下，可有效降低原料成本，制得的预拌混凝土在强度、泵送性等工作性能方面均取得了良好的效果，符合标准要求，有效解决了现有预拌混凝土中只有四级配骨料，造成混凝土级配偏差，和易性难以满足泵送施工要求等问题。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下实施例中采用的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，当然，采用42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R级的硅酸盐水泥或42.5、42.5R、52.5、52.5R级的普通硅酸盐水泥均在本发明的保护范围之内；以下实施例中采用的减水剂为标准型高性能减水剂，选用重庆富皇建筑工业化制品有限公司生产的FH-01减水剂，具体配方如表1所示。以下实施例中的人工砂为采用球磨机生产的人工砂，粒形、细度模数和级配可调整，具体方法参见专利申请号为201510590776.8的专利文件，调整球磨机的进料量为40-80T/h，即可生产出本申请所需的人工砂。以下实施例中的机制砂为采用机制砂生产系统生成的机制砂，粒形、细度模数和级配可调整，具体方法参见专利申请号为201520714479.5的专利文件。

表1 FH-01减水剂配方

组分名称	减水组分	保坍组分	葡萄糖酸钠	消泡剂	防腐剂	水
							重量份	25	15	10	0.02	0.02	50

其中，减水组分选自江苏博特新材料有限公司生产的聚氧乙烯醚，保坍组分选自江苏博特新材料有限公司生产的聚羧酸高性能保坍剂Ⅱ型，消泡剂选自江苏博特新材料有限公司生产的聚二甲基硅氧烷，防腐剂选自竹本油脂(苏州)有限公司生产的代号CHUPOLAFK-2型防腐剂。

各种砂子级配如下表2所示：

表2砂子级配表

各种碎石级配如下表3所示：

表3碎石级配表

对照组1采用四级配的配方，实验组1采用七级配的配方，对两个组别的预拌混凝土成本进行比较，如下表4所示。

表4实验组1及对照组1的预拌混凝土工作性能以及成本比较表

上表4中，实验组1为本发明的预拌混凝土配方，其中的河砂即长江天然特细砂，需要从自然界开采，无法进行人工制备，因地域限制，重庆等地区的长江天然特细砂较少，如果从其他地区采购，会明显提高生产成本，并且，天然开采的特细砂是不可再生的资源，由于长时间的开采，特细砂在自然界中的存在量越来越少，一方面，其价格会因稀少而显著上升，另一方面，将来甚至可能无法购买到该原料。从表4可以看出，对照组1采用四种骨料与实验组中采用七种骨料比，存在掉级的现象，不利于生产出较好和易性的预拌混凝土。从表4可以看出，在成本方面，由于采用七级配的混凝土，使得其生产效益有显著提高，以每方混凝土节约8.45元计，年收益可增加1690万元。在工作性能方面，本实验组制得的预拌混凝土的强度与对照组非常接近，和易性明显优于对照组，其他指标也符合GB T 14902-2012预拌混凝土标准要求。具体性能指标检测值见下表5：

表5实验组1与对照组1的预拌混凝土性能指标比较表

从表5可以看出，通过对初始坍落度、经时损失、28天抗压强度、泵送压力等指标的对比，本发明在显著改善混凝土和易性的情况下，有效减少河砂用量，显著降低单方成本。

按配方量将各原料混合，即制得相应的实验组和对照组预拌混凝土，表5中的标准参照GB T 14902-2012《预拌混凝土》标准中的混凝土性能指标要求。和易性的测试方法参照GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》的要求，强度的测试方法参照GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》的要求。从表5可以看出，实验组1制得的预拌混凝土能有效改善混凝土和易性，减少河砂用量，同时可显著降低单方成本，可见，本实施例的预拌混凝土在成本明显降低的同时，部分性能指标上还得到了显著提高，减少不可再生资源使用率，取得了显著的技术进步。

表6其他对照组及实验组的配方组成表以及成本核算表

采用与实验组1相同的方法制备预拌混凝土，对对照组2-4、实验组2-3制得的预拌混凝土进行性能检测，其结果如下表：

表7其他对照组及实验组制得的预拌混凝土性能检测结果表

表7中，和易性是指混凝土的流动性、保水性、包裹性的总体性能。

从表6和表7可知，单方面改变混凝土的粗骨料或细骨料级配或增加粉料并不能很好地解决和易性差的问题，同时混凝土的经时损失较大，难以满足泵送要求。因此，在保证强度的前提下，通过科学搭配混凝土骨料的良好级配是改善传统的四级配混凝土和易性的重要方法。实验组2-3相对于对照组2-4，单方成本也有效降低。

综上所述，本发明采用三种细骨料与四种粗骨料合理复配，能有效减小混凝土骨架的空隙率，建立混凝土骨料良好的级配分布，进而在保证强度要求下有效降低胶凝材料的用量，改善混凝土和易性，有效解决了现有四级配预拌混凝土的级配不可控、原料成本高等问题，本发明的预拌混凝土能够广泛应用于建筑领域。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (16)

1.一种含有七级配骨料的预拌混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料：水泥200-300份、矿渣粉0-40份、石灰石粉0-60份、河砂 100-320份、人工砂 0-300份、机制砂300-600份、4-8mm级碎石100-200份、8-15mm级碎石0-300份、10-20mm级碎石500-800份、10-30mm级碎石0-250份、减水剂 3-8份、水 150-190份；所述河砂的细度模数为0.8-1.2，所述人工砂的细度模数为1.8-2.2，所述机制砂的细度模数为2.6-3.1。

2.根据权利要求1所述的预拌混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料：水泥 220-260份、矿渣粉10-40份、石灰石粉30-60份、河砂 100-200份、人工砂 150-250份、机制砂300-500份、4-8mm级碎石100-200份、8-15mm级碎石150-250份、10-20mm级碎石600-800份、10-30mm级碎石100-200份、减水剂 3-6份、水 150-180份。

3.根据权利要求2所述的预拌混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料：水泥 230-255份、矿渣粉20-40份、石灰石粉45-60份、河砂 150-200份、人工砂 200-250份、机制砂300-400份、4-8mm级碎石150-200份、8-15mm级碎石200-250份、10-20mm级碎石600-700份、10-30mm级碎石100-150份、减水剂 3-5份、水 150-170份。

4.根据权利要求3所述的预拌混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料：水泥 235-255份、矿渣粉20-40份、石灰石粉45-55份、河砂 150-200份、人工砂 200-250份、机制砂300-400份、4-8mm级碎石150-200份、8-15mm级碎石220-225份、10-20mm级碎石606-619份、10-30mm级碎石110-113份、减水剂 4-4.5份、水 150-170份。

5.根据权利要求4所述的预拌混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料：水泥 235份、矿渣粉30份、石灰石粉55份、河砂 153份、人工砂 230份、机制砂384份、4-8mm级碎石168份、8-15mm级碎石225份、10-20mm级碎石619份、10-30mm级碎石113份、减水剂 4份、水 160份。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的预拌混凝土，其特征在于，所述机制砂的级配如下：4.75mm累计筛余0-5%，2.36mm累计筛余0-10%，1.18mm累计筛余10-35%，0.6mm累计筛余45-70%，0.3mm累计筛余90-92%，0.15mm累计筛余92-98%，0.075mm累计筛余95-100%。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的预拌混凝土，其特征在于，所述河砂的级配如下：4.75mm累计筛余0.0%，2.36mm累计筛余0.0%，1.18mm累计筛余0.0%，0.6mm累计筛余1-2%，0.3mm累计筛余7-10%，0.15mm累计筛余70-80%，0.075mm累计筛余95-97%。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的预拌混凝土，其特征在于，所述人工砂的级配如下：4.75mm累计筛余0.0%，2.36mm累计筛余0-1%，1.18mm累计筛余8-15%，0.6mm累计筛余25-35%，0.3mm累计筛余55-65%，0.15mm累计筛余70-80%，0.075mm累计筛余95-97%。

9.权利要求1-5任意一项所述的预拌混凝土，其特征在于，所述河砂、人工砂、机制砂混合后所得的混合砂级配如下：4.75mm累计筛余0.0%，2.36mm累计筛余0-1%，1.18mm累计筛余4-8%，0.6mm累计筛余20-25%，0.3mm累计筛余40-50%，0.15mm累计筛余60-70%，0.075mm累计筛余95-100%。

10.权利要求1-5任意一项所述的预拌混凝土，其特征在于，所述河砂、人工砂、机制砂混合后所得的混合砂细度模数为2.2-2.5。

11.根据权利要求1-5任意一项所述的预拌混凝土，其特征在于，所述减水剂包括如下组分：减水组分、保坍组分、葡萄糖酸钠、消泡剂、防腐剂、水。

12.根据权利要求11所述的预拌混凝土，其特征在于，所述减水剂包括如下重量份的组分：减水组分 25份、保坍组分 15份、葡萄糖酸钠 10份、消泡剂 0.02份、防腐剂 0.02份、水50份。

13.根据权利要求11所述的预拌混凝土，其特征在于：所述减水组分选自聚氧乙烯醚，所述保坍组分选自江苏博特新材料有限公司生产的聚羧酸高性能保坍剂Ⅱ型。

14.根据权利要求11所述的预拌混凝土，其特征在于：所述消泡剂选自聚二甲基硅氧烷，所述防腐剂选自竹本油脂(苏州)有限公司生产的CHUPOLAFK-2型防腐剂。

15.根据权利要求1-5任意一项的预拌混凝土，其特征在于：所述水泥选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中的至少一种，所述河砂的其他指标符合JGJ/52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的要求；所述矿渣粉符合GB/T18046—2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》的要求，所述石灰石粉的比表面积为400-500m²/kg。

16.根据权利要求1-15任意一项所述预拌混凝土在建筑材料中的用途。