CN108264278A - 一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料及其制备方法，包括由以下重量份的原料制备而成：水泥85‑100份、氧化镁20‑30份、石墨尾矿10‑25份、纳米多孔硅颗粒15‑35份、膨胀熟料10‑15份、再生建筑骨料18‑25份、粉煤灰10‑20份、羟丙基甲基纤维素20‑25份、硅灰10‑15份、聚羧酸高效减水剂10‑20份、可再分散乳胶粉5‑10份、外加剂8‑15份和水适量。本发明采用水泥、氧化镁、石墨尾矿、纳米多孔硅颗粒、膨胀熟料、再生建筑骨料、粉煤灰、羟丙基甲基纤维素、硅灰、聚羧酸高效减水剂有效配比，得到一种不仅具有较高的抗压强度和抗折强度，而且可以同已有混凝土很好的结合，不易脱落，整体性能优越，十分适合用于混凝土工程损坏位置的加固混凝土；生产工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及水泥制作技术领域，具体涉及一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料及其制备方法。
背景技术
随着经济的高速发展，我国很多大城市中，建筑工业产生的废物已经变为公害。这些废物不仅对环境造成严重的破坏，而且正在和人类争夺生存的空间，严重影响国家的可持续发展。因此，开发减少、回收和利用建筑废物的新技术已迫在眉睫。
建筑废物一般由混凝土碎块，膨胀熟料砖和瓷砖，砂和灰尘，木屑，塑料和废纸，废金属等组成。混凝土碎块通常是建筑废物的最大组成部分，经过破碎筛分的混凝土碎块可以被用来替代混凝土中的天然骨料或者被用来做道路的基础。这一类型回收材料就叫做循环再生骨料。循环再生骨料在一些欧美发达国家的建筑工业中已经成功应用，但是主要应用在非结构混凝土和道路的基础上，在结构混凝土中的应用有限，通常只有混凝土粗骨料的20％是循环再生骨料。这主要是由于循环再生骨料与天然的骨料相比强度低，多孔和有较高的吸水率。这就要求在配制混凝土时多加水来增加其流动度从而导致硬化混凝土的干缩率和蠕变增加。为了克服循环再生骨料再利用的这一困难，混凝土研究人员经过研究已经开发出了利用机压成型的方法制造混凝土隔墙砖和铺路砌块的专利技术。同时研究发现利用常压蒸气养护技术可以提高循环再生骨料在结构混凝土中的利用率。
混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点 ；这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等；近年来，随着我国超高层建筑的不断开工，超高层建筑的高度不断被刷新，其基础底板受力状态不断加重，结构越来越厚，混凝土强度等级要求越来越高，总胶凝材料用量也越来越多，混凝土水化热也就更高，所以就容易引起超厚结构混凝土的开裂。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料及其制备方法，包括由以下重量份的原料制备而成：水泥85-100份、氧化镁20-30份、石墨尾矿10-25份、纳米多孔硅颗粒15-35份、膨胀熟料10-15份、再生建筑骨料18-25份、粉煤灰10-20份、羟丙基甲基纤维素20-25份、硅灰10-15份、聚羧酸高效减水剂10-20份、可再分散乳胶粉5-10份、外加剂8-15份和水适量。
进一步地，所述外加剂由以下重量份的原料制备而成：石英粉6-10份、丙烯酰胺9-14份、硅酸钙3-5份、三乙醇胺2-4份、聚丙烯酸1-3份、六偏磷酸钠3-5份和十二烷基苯磺酸钠2-6份。
进一步地，一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料，包括由以下重量份的原料制备而成：水泥88-90份、氧化镁23-28份、石墨尾矿15-20份、纳米多孔硅颗粒20-30份、膨胀熟料12-14份、再生建筑骨料20-24份、粉煤灰12-18份、羟丙基甲基纤维素21-24份、硅灰11-14份、聚羧酸高效减水剂12-19份、可再分散乳胶粉6-8份、外加剂9-14份和水适量。
进一步地，所述再生建筑骨料是建筑废弃物中的混凝土、废混凝土类墙体、废石材按种类分选经过分选、破碎、磁选去除废金属、酯化物喷淋后制成的粒径为 5-32 mm 的骨料颗粒。
进一步地，一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将石英粉6-10份、丙烯酰胺9-14份、硅酸钙3-5份、三乙醇胺2-4份、聚丙烯酸1-3份、六偏磷酸钠3-5份和十二烷基苯磺酸钠2-6份加水混合搅拌，制得外加剂；
S2、将氧化镁23-28份、石墨尾矿15-20份、纳米多孔硅颗粒20-30份、膨胀熟料12-14份、再生建筑骨料20-24份和硅灰10-15份粉碎成粉末，过200-220目筛，混合均匀后；
S3、将水泥85-100份、粉煤灰10-20份、羟丙基甲基纤维素20-25份、聚羧酸高效减水剂10-20份、可再分散乳胶粉5-10份、外加剂8-15份和水适量加入到搅拌机中搅拌10-15min，然后加入步骤S2所得的混合物以500-900r/min的速度搅拌20-25min。
进一步地，所述步骤S3中搅拌机搅拌速度为400-500r/min,搅拌时间为12分钟。
本发明采用水泥、氧化镁、石墨尾矿、纳米多孔硅颗粒、膨胀熟料、再生建筑骨料、粉煤灰、羟丙基甲基纤维素、硅灰、聚羧酸高效减水剂、可再分散乳胶粉、外加剂有效配比，外加剂采用粉煤灰、石英粉、丙烯酰胺、硅酸钙、三乙醇胺、聚丙烯酸、六偏磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠配比；得到一种不仅具有较高的抗压强度和抗折强度，而且可以同已有混凝土很好的结合，不易脱落，整体性能优越，十分适合用于混凝土工程损坏位置的加固混凝土；价格低廉、生产工艺简单，适合规模化生产；用建筑废物制成再生骨料替代天然骨料，可以减少建筑业对天然骨料的消耗，从而减少对天然砂石的开采，解决了天然骨料日益匮乏和大量砂石被开采对生态环境造成的破坏等问题，保护了生态环境，符合可持续发展的要求。通过优化配比和添加合理的外加剂，克服了传统的再生骨料混凝土塌落度难以控制，强度低的缺陷。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明包括由以下重量份的原料制备而成：水泥85-100份、氧化镁20-30份、石墨尾矿10-25份、纳米多孔硅颗粒15-35份、膨胀熟料10-15份、再生建筑骨料18-25份、粉煤灰10-20份、羟丙基甲基纤维素20-25份、硅灰10-15份、聚羧酸高效减水剂10-20份、可再分散乳胶粉5-10份、外加剂8-15份和水适量。
所述外加剂由以下重量份的原料制备而成：石英粉6-10份、丙烯酰胺9-14份、硅酸钙3-5份、三乙醇胺2-4份、聚丙烯酸1-3份、六偏磷酸钠3-5份和十二烷基苯磺酸钠2-6份。
一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料，包括由以下重量份的原料制备而成：水泥88-90份、氧化镁23-28份、石墨尾矿15-20份、纳米多孔硅颗粒20-30份、膨胀熟料12-14份、再生建筑骨料20-24份、粉煤灰12-18份、羟丙基甲基纤维素21-24份、硅灰11-14份、聚羧酸高效减水剂12-19份、可再分散乳胶粉6-8份、外加剂9-14份和水适量。
所述再生建筑骨料是建筑废弃物中的混凝土、废混凝土类墙体、废石材按种类分选经过分选、破碎、磁选去除废金属、酯化物喷淋后制成的粒径为 5-32 mm 的骨料颗粒。
一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将石英粉6-10份、丙烯酰胺9-14份、硅酸钙3-5份、三乙醇胺2-4份、聚丙烯酸1-3份、六偏磷酸钠3-5份和十二烷基苯磺酸钠2-6份加水混合搅拌，制得外加剂；
S2、将氧化镁23-28份、石墨尾矿15-20份、纳米多孔硅颗粒20-30份、膨胀熟料12-14份、再生建筑骨料20-24份和硅灰10-15份粉碎成粉末，过200-220目筛，混合均匀后；
S3、将水泥85-100份、粉煤灰10-20份、羟丙基甲基纤维素20-25份、聚羧酸高效减水剂10-20份、可再分散乳胶粉5-10份、外加剂8-15份和水适量加入到搅拌机中搅拌10-15min，然后加入步骤S2所得的混合物以500-900r/min的速度搅拌20-25min。
所述步骤S3中搅拌机搅拌速度为400-500r/min,搅拌时间为12分钟。
实施例1：
一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将石英粉8份、丙烯酰胺12份、硅酸钙4份、三乙醇胺3份、聚丙烯酸2份、六偏磷酸钠4份和十二烷基苯磺酸钠4份加水混合搅拌，制得外加剂；
S2、将氧化镁25份、石墨尾矿18份、纳米多孔硅颗粒24份、膨胀熟料12份、再生建筑骨料22份和硅灰14份粉碎成粉末，过220目筛，混合均匀后；
S3、将水泥85-100份、粉煤灰18份、羟丙基甲基纤维素22份、聚羧酸高效减水剂15份、可再分散乳胶粉8份、外加剂11份和水适量加入到搅拌机中搅拌12min，然后加入步骤S2所得的混合物以600r/min的速度搅拌20-25min。
所述步骤S3中搅拌机搅拌速度为440r/min,搅拌时间为12分钟。
实施例2：
一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将石英粉10份、丙烯酰胺14份、硅酸钙5份、三乙醇胺4份、聚丙烯酸3份、六偏磷酸钠5份和十二烷基苯磺酸钠6份加水混合搅拌，制得外加剂；
S2、将氧化镁28份、石墨尾矿20份、纳米多孔硅颗粒30份、膨胀熟料14份、再生建筑骨料24份和硅灰15份粉碎成粉末，过220目筛，混合均匀后；
S3、将水泥100份、粉煤灰20份、羟丙基甲基纤维素25份、聚羧酸高效减水剂20份、可再分散乳胶粉10份、外加剂15份和水适量加入到搅拌机中搅拌15min，然后加入步骤S2所得的混合物以900r/min的速度搅拌25min。
所述步骤S3中搅拌机搅拌速度为500r/min,搅拌时间为12分钟。
实施例3：
一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将石英粉6份、丙烯酰胺9份、硅酸钙3份、三乙醇胺2份、聚丙烯酸1份、六偏磷酸钠3份和十二烷基苯磺酸钠2份加水混合搅拌，制得外加剂；
S2、将氧化镁23份、石墨尾矿15份、纳米多孔硅颗粒20份、膨胀熟料12份、再生建筑骨料20份和硅灰10份粉碎成粉末，过200目筛，混合均匀后；
S3、将水泥85份、粉煤灰10份、羟丙基甲基纤维素20份、聚羧酸高效减水剂10份、可再分散乳胶粉5份、外加剂8份和水适量加入到搅拌机中搅拌10min，然后加入步骤S2所得的混合物以500r/min的速度搅拌20min。
所述步骤S3中搅拌机搅拌速度为400r/min,搅拌时间为12分钟。
本发明采用水泥、氧化镁、石墨尾矿、纳米多孔硅颗粒、膨胀熟料、再生建筑骨料、粉煤灰、羟丙基甲基纤维素、硅灰、聚羧酸高效减水剂、可再分散乳胶粉、外加剂有效配比，外加剂采用粉煤灰、石英粉、丙烯酰胺、硅酸钙、三乙醇胺、聚丙烯酸、六偏磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠配比；得到一种不仅具有较高的抗压强度和抗折强度，而且可以同已有混凝土很好的结合，不易脱落，整体性能优越，十分适合用于混凝土工程损坏位置的加固混凝土；价格低廉、生产工艺简单，适合规模化生产；用建筑废物制成再生骨料替代天然骨料，可以减少建筑业对天然骨料的消耗，从而减少对天然砂石的开采，解决了天然骨料日益匮乏和大量砂石被开采对生态环境造成的破坏等问题，保护了生态环境，符合可持续发展的要求。通过优化配比和添加合理的外加剂，克服了传统的再生骨料混凝土塌落度难以控制，强度低的缺陷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料，其特征在于，包括由以下重量份的原料制备而成：水泥85-100份、氧化镁20-30份、石墨尾矿10-25份、纳米多孔硅颗粒15-35份、膨胀熟料10-15份、再生建筑骨料18-25份、粉煤灰10-20份、羟丙基甲基纤维素20-25份、硅灰10-15份、聚羧酸高效减水剂10-20份、可再分散乳胶粉5-10份、外加剂8-15份和水适量。
2.根据权利要求1所述的一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料，其特征在于，所述外加剂由以下重量份的原料制备而成：石英粉6-10份、丙烯酰胺9-14份、硅酸钙3-5份、三乙醇胺2-4份、聚丙烯酸1-3份、六偏磷酸钠3-5份和十二烷基苯磺酸钠2-6份。
3.根据权利要求1所述的一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料，其特征在于，包括由以下重量份的原料制备而成：水泥88-90份、氧化镁23-28份、石墨尾矿15-20份、纳米多孔硅颗粒20-30份、膨胀熟料12-14份、再生建筑骨料20-24份、粉煤灰12-18份、羟丙基甲基纤维素21-24份、硅灰11-14份、聚羧酸高效减水剂12-19份、可再分散乳胶粉6-8份、外加剂9-14份和水适量。
4.根据权利要求1所述的一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料，其特征在于，所述再生建筑骨料是建筑废弃物中的混凝土、废混凝土类墙体、废石材按种类分选经过分选、破碎、磁选去除废金属、酯化物喷淋后制成的粒径为 5-32 mm 的骨料颗粒。
5.根据权利要求1所述的一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将石英粉6-10份、丙烯酰胺9-14份、硅酸钙3-5份、三乙醇胺2-4份、聚丙烯酸1-3份、六偏磷酸钠3-5份和十二烷基苯磺酸钠2-6份加水混合搅拌，制得外加剂；
S2、将氧化镁23-28份、石墨尾矿15-20份、纳米多孔硅颗粒20-30份、膨胀熟料12-14份、再生建筑骨料20-24份和硅灰10-15份粉碎成粉末，过200-220目筛，混合均匀后；
S3、将水泥85-100份、粉煤灰10-20份、羟丙基甲基纤维素20-25份、聚羧酸高效减水剂10-20份、可再分散乳胶粉5-10份、外加剂8-15份和水适量加入到搅拌机中搅拌10-15min，然后加入步骤S2所得的混合物以500-900r/min的速度搅拌20-25min。
6.根据权利要求5所述的一种高强度防裂保温的建筑用混凝土材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中搅拌机搅拌速度为400-500r/min,搅拌时间为12分钟。
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