CN108129087A - 一种轻集料混凝土制备及泵送工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种轻集料混凝土及其制备工艺及泵送工艺,包括水、水泥、粉煤灰、陶砂、400级陶粒、增稠剂、减水剂和引气剂。利用陶砂和400级陶粒代替混凝土中原本的砂、碎石,作为新的混凝土骨料,用以减小混凝土的表观密集度;提高混凝土中水泥、粉煤灰和水用量,其中水泥、粉煤灰均为质地细腻的粉末与水混合后作为胶黏剂,同时向其中加入增稠剂和引气剂,增强混凝土的流动性和粘聚性,方便泵送,且由于其中陶砂、陶粒等材料具有良好的保温性,因此这种轻集料混凝土具有良好的隔热保温的作用效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻集料混凝土,特别涉及一种轻集料混凝土制备及泵送工艺。
背景技术
轻集料混凝土是由轻粗骨料、轻细集料(或普通砂)、水泥和水配合而成的表观密集度不大于1850Kg/m3的混凝土。其中由轻质细骨料做股骨料配制而成的轻骨料混凝土为全轻混凝土;由普通砂或部分轻质细骨料做细骨料配制而成的轻骨料混凝土为砂轻混凝土。轻骨料混凝土以其轻质、高强、保温、隔热、抗震、耐磨等功能特点,广泛应用于各类工程。
目前,在大多数的轻集料混凝土的制备过程中,通常会选择将用陶瓷颗粒作为其中的轻骨料进行制备;如申请公布号为“CN101747006A”的中国专利所公开的一种高性能轻集料混凝土,主要包括水泥、高性能陶粒、粉煤灰、矿渣等;但是,由于陶粒混凝土的空隙率较大、吸水率较高,容易导致新拌混凝土的坍落度损失较大,因此在生产轻集料混凝土时需要重点考虑坍落度。
因而,在此,我们提供一种坍落度损失较小且易于泵送的轻集料混凝土。
发明内容
本发明的目的是提供一种轻集料混凝土制备工艺,其具有良好的可泵送性能及施工性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:包括水、水泥、粉煤灰、陶砂、400级陶粒、增稠剂和减水剂。
作为优选,以下物质按组份计:
水 150-180份
水泥 220-240份
粉煤灰 110-130份
陶砂 450-470份
400级陶粒 350-370份
增稠剂 0.1-1.0份
减水剂 5-8份
引气剂 0.7-1.4份。
作为优选,所述减水剂采用聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐或干酪素中的一种或几种混配。
作为优选,所述增稠剂包括水、有机溶剂、膨胀剂、硅粉、纳米二氧化硅、乳化剂、环氧树脂、PMMA和分散剂。
作为优选,以下物质按重量计:
水 50-80份
有机溶剂 20-30份
膨胀剂 5-8份
硅粉 8-12份
纳米二氧化硅 6-8份
乳化剂 10-15份
环氧树脂 6-10份
PMMA 6-10份
分散剂 3-8份。
作为优选,所述有机溶剂采用醋酸乙酯、四氢呋喃中的一种或两种混配。
作为优选,制备工艺包括以下步骤:
步骤1, 通过试验确定陶粒的粒形及其吸水率;
步骤2: 将陶粒在储存料场均匀平铺后进行预湿润,使陶粒颗粒充分湿润,达到吸水相对饱和;
步骤3: 增稠剂制备;
步骤4: 搅拌投料顺序按淘沙、水泥、粉煤灰、水、减水剂、引气剂、增稠剂,充分搅拌60秒;
步骤5:继续投入经过预湿的陶粒颗粒持续搅拌60-120秒。
作为优选,所述步骤3包括以下步骤:
步骤3.1:将环氧树脂、PMMA完全溶解在有机溶剂中;
步骤3.2:加入分散剂、乳化剂和水后,高速搅拌形成乳化悬浊液;
步骤3.3:硅粉、纳米二氧化硅加入并均匀混合。
本发明的目的是提供一种轻集料混凝土泵送工艺。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:将搅拌好的混凝土用混凝土泵沿管道水平或垂直输送至工作面进行浇注。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
(1)利用陶砂和400级陶粒代替混凝土中原本的砂、碎石,作为新的混凝土骨料,用以减小混凝土的表观密度,且陶砂和陶粒有良好的保温、隔热性能,可提供混凝土整体的隔热保温性能;提高混凝土中水泥、粉煤灰和水用量,其中水泥、粉煤灰均为质地细腻的粉末与水混合后作为胶黏剂,同时向其中加入增稠剂和引气剂,再增强混凝土的粘聚性的同时增强其流动性,以便泵送;
(2)增稠剂主要包括水、有机溶剂、膨胀剂、硅粉、纳米二氧化硅、乳化剂、环氧树脂、PMMA和分散剂;其中环氧树脂和PMMA是一种聚合度较高的有机物且与水无法溶解,因此将其溶解在有机溶剂中后,再与水、乳化剂一起高速搅拌形成乳化悬浊液,最后将硅粉、二氧化硅加入至混合体系完成增稠剂的制备,环氧树脂和PMMA 均匀分散在整个混合体系中,将其混入至混凝土体系中并均匀分散,混凝土在浇注过程中,有机溶剂和水逐渐挥发,其中的环氧树脂和PMMA析出填充在混凝土中,既减小了混凝土中的孔隙、孔洞,也降低了混凝土坍落度;
(3)加入至混凝土体系中的增稠剂在混凝土体系中自流动,使浇注后的混凝土表面平整;其中环氧树脂是一种化学物理性质稳定且具有一定弹性的物质,将其填充在混凝土体系中时,可增加浇注后混凝土的微弹性,增强行走者的舒适感,同时降低车辆行驶在混凝土道路上的震动;另外环氧树脂也具有良好的保温性能,也可提高混凝土的整体保温性能;
(4)这种类型的混凝土大多用在室外,因而会较长时间的接受紫外线的照射,纳米二氧化硅在光照条件下可作为一种较好的空气净化催化剂;其次纳米二氧化硅和硅粉硬度较大,将其填充在混凝土体系中时,用助于提高混凝土的结构强度;
(5)将本方案中记载的轻集料混凝土在泵送时采用水平管道或竖直管道输送,确保混凝土的连续且均匀的输送,加入至其中的引气剂可增强混凝土的流动性,方便泵送。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1:
一种轻集料混凝土制备工艺,包括水、水泥、粉煤灰、陶砂、400级陶粒、增稠剂、减水剂和引气剂;减水剂可采用聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐和干酪素,有机溶剂可采用醋酸乙酯或四氢呋喃。
增稠剂包括水、有机溶剂、膨胀剂、硅粉、纳米二氧化硅、乳化剂、环氧树脂、PMMA和分散剂。
本实施例中包括150份水、220份水泥、110份粉煤灰、450陶砂、350份400级陶砂、0.1份增稠剂、5份减水剂和0.7份引气剂;本实施例中的增稠剂包括50份水、20份有机溶剂、5份膨胀剂、8份硅粉、6份纳米二氧化硅、10份乳化剂、6份环氧树脂、6份PMMA和3份分散剂。
轻集料混凝土的制备工艺如下:
步骤1, 通过试验确定陶粒的粒形及其吸水率;
步骤2: 将陶粒在储存料场均匀平铺后进行预湿润,使陶粒颗粒充分湿润,达到吸水相对饱和;
步骤3: 增稠剂制备;
步骤3.1:将环氧树脂、PMMA完全溶解在有机溶剂中;
步骤3.2:加入分散剂、乳化剂和水后,高速搅拌形成乳化悬浊液;
步骤3.3:硅粉、纳米二氧化硅加入并均匀混合。
步骤4: 搅拌投料顺序按淘沙、水泥、粉煤灰、水、减水剂、引气剂、增稠剂,充分搅拌60秒;
步骤5:继续投入经过预湿的陶粒颗粒持续搅拌60-120秒。
实施例2-实施例5中轻集料混凝土的各物质组份与实施例1中的相同,但增稠剂中的各物质组份如下表所示。
表1:
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
水 | 50 | 80 | 65 | 58 | 64 |
有机溶剂 | 20 | 30 | 25 | 23 | 31 |
膨胀剂 | 5 | 8 | 6.5 | 6 | 7 |
硅粉 | 8 | 12 | 10 | 9 | 11 |
纳米二氧化硅 | 6 | 5 | 5.5 | 5.2 | 5.6 |
乳化剂 | 10 | 15 | 13 | 11 | 14 |
环氧树脂 | 6 | 10 | 8 | 7 | 9 |
PMMA | 6 | 10 | 8 | 7 | 9 |
分散剂 | 3 | 8 | 5 | 4 | 6 |
引气剂 | 0.7 | 1.4 | 0.9 | 1.2 | 1.1 |
实施例6-实施例8中增稠剂的物质组份含量与实施例1中的相同,但是轻集料混凝土中各物质组份含量不同,组份含量如下表所示。
表2:
实施例1 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | |
水 | 150 | 180 | 160 | 170 |
水泥 | 220 | 240 | 228 | 236 |
粉煤灰 | 110 | 130 | 118 | 126 |
陶砂 | 450 | 470 | 455 | 465 |
400级陶粒 | 350 | 370 | 357 | 362 |
增稠剂 | 0.1 | 1.0 | 0.4 | 0.8 |
减水剂 | 5 | 8 | 6 | 7 |
测量实施例1-实施8中制备出得到的混凝土密集度并记录在表3,同时将制备的混凝土浇注并固化成板状后,测量其结构强度以及相关性能同样记录在表3中。
表3:
表观密度 | 结构强度(MPa) | 耐碱性 | 耐湿性 | |
实施例1 | 1200 | 14 | 无开裂 | 无开裂 |
实施例2 | 1200 | 15 | 无开裂 | 无开裂 |
实施例3 | 1250 | 16 | 无开裂 | 无开裂 |
实施例4 | 1200 | 14 | 无开裂 | 无开裂 |
实施例5 | 1150 | 13 | 无开裂 | 无开裂 |
实施例6 | 1150 | 15 | 无开裂 | 无开裂 |
实施例7 | 1200 | 13 | 无开裂 | 无开裂 |
实施例8 | 1250 | 14 | 无开裂 | 无开裂 |
对比例 | 1850 | 15 | 无开裂 | 无开裂 |
对比例为普通轻集料混凝土浇注成的混凝土板;其中耐碱性的检测采用饱和的氢氧化钙溶液持续喷洒。耐湿性采用38℃温水雾化后持续喷洒5小时。
混凝土坍落度检测:采用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的坍落度桶,将刚制得的灌入混凝土后捣实,然后拔起桶,混凝土因自重产生塌落现象,用桶高(300mm)减去塌落后混凝土最高点的高度,称为坍落度。如果差值为10mm,则坍落度为10。
实施例1-8中制备得到的混凝土坍落度如下表所示。
表4:
坍落度 | 坍落度 | ||
实施例1 | 165 | 实施例6 | 170 |
实施例2 | 175 | 实施例7 | 160 |
实施例3 | 180 | 实施例8 | 175 |
实施例4 | 175 | 对比例 | 120 |
实施例5 | 170 |
可得结论:实施例1-实施例8中制备得到的混凝土与对比例相比,具有更大的坍落度,坍落度较大则混凝土更容易施工,也更易于泵送及长距离的运输。且实施例1-实施例8中制备得到的混凝土表观密度均值约为1200,相较于现有技术以及对比例中得出1850有显著下降。在耐湿耐碱性的测试中时,实施例1-实施例8中制备的混凝土板抗渗性较强;与此同时,这种轻集料混凝土具有良好的隔热保温性能。
Claims (9)
1.一种轻集料混凝土制备工艺,其特征在于:包括水、水泥、粉煤灰、陶砂、400级陶粒、增稠剂、减水剂和引气剂。
2.根据权利要求1所述的一种轻集料混凝土制备工艺,其特征在于,以下物质按组份计:
水 150-180份
水泥 220-240份
粉煤灰 110-130份
陶砂 450-470份
400级陶粒 350-370份
增稠剂 0.1-1.0份
减水剂 5-8份
引气剂 0.7-1.4份。
3.根据权利要求2所述的一种轻集料混凝土制备工艺,其特征在于:所述减水剂采用聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐、干酪素或K12(十二烷基磺酸钠)中的一种或几种混配。
4.根据权利要求3所述的一种轻集料混凝土制备工艺,其特征在于:所述增稠剂包括水、有机溶剂、膨胀剂、硅粉、纳米二氧化硅、乳化剂、环氧树脂、PMMA和分散剂。
5.根据权利要求4所述的一种轻集料混凝土制备工艺,其特征在于,以下物质按重量计:
水 50-80份
有机溶剂 20-30份
膨胀剂 5-8份
硅粉 8-12份
纳米二氧化硅 6-8份
乳化剂 10-15份
环氧树脂 6-10份
PMMA 6-10份
分散剂 3-8份。
6.根据权利要求5所述的一种轻集料混凝土制备工艺,其特征在于:所述有机溶剂采用醋酸乙酯、四氢呋喃中的一种或两种混配。
7.根据权利要求6所述的一种轻集料混凝土制备工艺,其特征在于,制备工艺包括以下步骤:
步骤1, 通过试验确定陶粒的粒形及其吸水率;
步骤2: 将陶粒在储存料场均匀平铺后进行预湿润,使陶粒颗粒充分湿润,达到吸水相对饱和;
步骤3: 增稠剂制备;
步骤4: 搅拌投料顺序按淘沙、水泥、粉煤灰、水、减水剂、引气剂、增稠剂,充分搅拌60秒;
步骤5:继续投入经过预湿的陶粒颗粒持续搅拌60-120秒。
8.根据权利要求7所述的一种轻集料混凝土制备工艺,其特征在于:所述步骤3包括以下步骤:
步骤3.1:将环氧树脂、PMMA完全溶解在有机溶剂中;
步骤3.2:加入分散剂、乳化剂和水后,高速搅拌形成乳化悬浊液;
步骤3.3:硅粉、纳米二氧化硅加入并均匀混合。
9.一种用于泵送权利要求1-8中任意一项所述的轻集料混凝土泵送工艺,其特征在于:将搅拌好的混凝土用混凝土泵沿管道水平或垂直输送至工作面进行浇注。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A preparation and pumping process of lightweight aggregate concrete Effective date of registration: 20210812 Granted publication date: 20200609 Pledgee: Agricultural Bank of China Co.,Ltd. Chengdu Tianfu New Area Branch Pledgor: CHENGDU PRECISION CONCRETE Co.,Ltd. Registration number: Y2021510000182 |
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