CN108503316A - 自流平混凝土及其制备方法 - Google Patents

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徐宝胜
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Abstract

本发明公开了一种自流平混凝土及其制备方法。该自流平混凝土包括如下重量份数的组分：硫铝酸盐水泥30‑40份石英砂15‑20份粉煤灰10‑15份浮石10‑15份凝灰岩5‑10份碳酸锂0.5‑0.8份酒石酸钠0.2‑0.4份水10‑15份。本发明的有益效果：该自流平混凝土不仅具有高流动性，能够自动找平，而且具有速凝和早强的性能。

Description

自流平混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土，特别涉及一种自流平混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是当代建筑材料中最重要的土木工程材料之一，具有许多优点：原料丰富，价格低廉，生产工艺简单以及抗压强度高，耐久性好等。
公开号为CN104150829A的中国专利公开了一种自流平混凝土及其应用方法。该混凝土具有良好的填充性、高流动性、抗离析性和保塑性能力。相较普通的混凝土，该混凝土初凝时间缩短一半，不仅可以满足施工要求，而且减少人工找平的工序，即达到了工业化生产的要求，又未增加生产成本，同时减少了消耗的工时，为企业带来了极为可观的经济效益。
基于此，本发明人希望进一步开发自流平混凝土。该自流平混凝土不仅具有高流动性，能够自动找平，而且具有速凝和早强的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种自流平混凝土。该自流平混凝土不仅具有高流动性，能够自动找平，而且具有速凝和早强的性能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种自流平混凝土，包括如下重量份数的组分：
通过采用上述技术方案，硫铝酸盐水泥具有早强、高强的特点，抗冻性能和耐蚀性能好，抗渗性能高。硫铝酸盐水泥由于碱度低(pH≤11)，钢筋表面形不成钝化膜，因此对保护钢筋不利。在早期拌合的混凝土中，由于含有较多的空气和水分，因此使混凝土钢筋早期有轻微锈蚀。随着龄期增长，空气和水分逐渐减少和消失。因混凝土结构致密所以后期锈蚀情况无明显发展。石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石亦称硅石，是一种质地坚硬、耐磨、化学性质稳定的硅酸盐类矿物。石英砂是混凝土中的集料，起到骨架的作用。石英砂具有棱角，不利于流动，与水泥的粘结较好，耐磨性好，强度高。粉煤灰自身仅具有较低的胶凝活性，能够改善水泥的抗冻能力，增加后期强度，大幅度降低吸水率。浮石和凝灰岩均为多孔材料，对于水具有良好的吸附性能，减少水的流失。但浮石和凝灰岩也同时容易引入空气，使混凝土形成气泡。碳酸锂能够明显加快混凝土凝结时间，提高混凝土负温强度增长率，改变混凝土内部孔结构的分布、减小混凝土总空隙率而使混凝土在掺入碳酸盐后抗渗性能有所提高。酒石酸钠能够调节混凝土的凝结时间，使混凝土能够在前期的流动度能够基本保持不变。
本发明进一步设置为：按照重量份，还包括超塑化剂0.5-0.8份。
通过采用上述技术方案，超塑化剂能够大幅提高混凝土的流动性，减少用水量，降低硬化混凝土的孔隙率，提高混凝土的机械强度和耐久性能。
本发明进一步设置为：所述超塑化剂为木质素磺酸钠。
通过采用上述技术方案，木质素磺酸钠价格便宜，能够溶于各种pH值的水溶液中，不溶于有机溶剂中，减水效果良好。
本发明进一步设置为：按照重量份，还包括可分散乳胶粉3-5份。
通过采用上述技术方案，混凝土为脆性材料，断裂韧性低，水泥水化反应易在结构内部形成微裂纹和宏观裂纹，粘结能力差，实践证明，改善的有效方法为加入可再分散乳胶粉。可再分散乳胶粉通常是白色的具有干流动性的白色粉末。可再分散乳胶粉尤其是保护胶体分散时对水的亲和并增加了浆体的粘稠度，提高了施工混凝土的内聚力。
本发明进一步设置为：按照重量份，还包括羟乙基甲基纤维素0.01-0.03份。
通过采用上述技术方案，羟乙基甲基纤维素属阴离子型纤维素醚，为白色或乳白色纤维状粉末或颗粒，具吸湿性。在碱性溶液中很稳定，遇酸则易水解。pH在3-11范围内时，羧烷基纤维素的粘度随pH值波动不大。
本发明进一步设置为：按照重量份，还包括消泡剂0.8-1.2份。
通过采用上述技术方案，混凝土用于铺设地面，施工厚度薄，希望具有较少的气泡。由于混凝土已经具有一定的含气量，掺入聚合物和其他外加剂后，含气量会增加，导致混凝土表面缺陷，强度降低。而在混凝土中使用消泡剂，能够减少气泡的产生。加入消泡剂可使体系中泡沫液膜的表面张力升高，失去自我修复作用，黏度降低，最终导致该液膜的力学平衡受到破坏而使泡沫破裂，达到消泡的目的。
本发明进一步设置为：所述消泡剂选用磷酸三丁酯。
通过采用上述技术方案，磷酸三丁酯表面张力较低，难溶于水，因此能够使形成的泡沫的膜处于不稳定的状态而迅速消泡。
本发明另一目的在于提供一种自流平混凝土的制备方法，包括如下制备步骤：
Stepl：按照重量份，称取硫铝酸盐水泥30-40份、石英砂15-20份、粉煤灰10-15份、浮石10-15份、凝灰岩5-10份、碳酸锂0.5-0.8份、酒石酸钠0.2-0.4份、超塑化剂0.5-0.8份、可分散乳胶粉3-5份、羟乙基甲基纤维素0.01-0.03份、消泡剂0.8-1.2份和水10-15份；
Step2：将各组分进行混合均匀即可。
通过采用上述技术方案，各组分能够进行充分混合，促进各组分能够相互作用，发挥相互作用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、浮石和凝灰岩的使用能够增加对水的结合性能，起到缓凝的作用，增加混凝土的流动性，但是同时也会导致空气的引入，导致混凝土表面的气泡。而磷酸三丁酯的使用则能够消除气泡，提高混凝土的强度；
2、混凝土的pH过低，会导致钢筋表面无法形成钝化膜，不利于钢筋的保护。但当pH高于11时，羧烷基纤维素的粘度下降，使混凝土的粘结强度降低。碳酸锂在本发明中作为早强剂，如果pH值过小，将导致碳酸锂产生CO2分解，造成早强效果减弱，而且使混凝土中气泡增多。因此，在本发明中，混凝土的pH调控尤为重要。羧烷基纤维素中存在羧基，能够电离出少量的质子氢，而酒石酸钠作为弱酸盐，能够结合质子氢。羧烷基纤维素和酒石酸钠的复配使用能够对本发明的pH起到维稳的作用，使各组分的性能能够充分发挥；
3、本发明通过对自流平混凝土的组分进行优化设计，使混凝土不仅具有高流动性，能够自动找平，而且具有速凝和早强的性能。
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
一种自流平混凝土，包括如下重量份数的组分：硫铝酸盐水泥35份、石英砂15份、粉煤灰10份、浮石15份、凝灰岩5份、碳酸锂0.5份、酒石酸钠0.2份、木质素磺酸钠0.5份、可分散乳胶粉3份、羟乙基甲基纤维素0.01份、磷酸三丁酯1.1份和水11份；
一种自流平混凝土的制备方法，包括如下制备步骤：
Step1：按照重量份，称取硫铝酸盐水泥35份、石英砂15份、粉煤灰10份、浮石15份、凝灰岩5份、碳酸锂0.5份、酒石酸钠0.2份、木质素磺酸钠0.5份、可分散乳胶粉3份、羟乙基甲基纤维素0.01份、磷酸三丁酯1.1份和水11份；
Step2：将各组分进行混合均匀即可。
实施例2
一种自流平混凝土，包括如下重量份数的组分：硫铝酸盐水泥33份、石英砂17份、粉煤灰13份、浮石12份、凝灰岩7份、碳酸锂0.6份、酒石酸钠0.4份、木质素磺酸钠0.6份、可分散乳胶粉4份、羟乙基甲基纤维素0.02份、磷酸三丁酯1.2份和水12份；
一种自流平混凝土的制备方法，包括如下制备步骤：
Step1：按照重量份，称取硫铝酸盐水泥33份、石英砂17份、粉煤灰13份、浮石12份、凝灰岩7份、碳酸锂0.6份、酒石酸钠0.4份、木质素磺酸钠0.6份、可分散乳胶粉4份、羟乙基甲基纤维素0.02份、磷酸三丁酯1.2份和水12份；
Step2：将各组分进行混合均匀即可。
实施例3
一种自流平混凝土，包括如下重量份数的组分：硫铝酸盐水泥30份、石英砂18份、粉煤灰12份、浮石13份、凝灰岩6份、碳酸锂0.8份、酒石酸钠0.3份、木质素磺酸钠0.7份、可分散乳胶粉5份、羟乙基甲基纤维素0.03份、磷酸三丁酯1份和水13份；
一种自流平混凝土的制备方法，包括如下制备步骤：
Step1：按照重量份，称取硫铝酸盐水泥30份、石英砂18份、粉煤灰12份、浮石13份、凝灰岩6份、碳酸锂0.8份、酒石酸钠0.3份、木质素磺酸钠0.7份、可分散乳胶粉5份、羟乙基甲基纤维素0.03份、磷酸三丁酯1份和水13份；
Step2：将各组分进行混合均匀即可。
实施例4
一种自流平混凝土，包括如下重量份数的组分：硫铝酸盐水泥37份、石英砂20份、粉煤灰15份、浮石14份、凝灰岩9份、碳酸锂0.7份、酒石酸钠0.4份、木质素磺酸钠0.8份、可分散乳胶粉3份、羟乙基甲基纤维素0.02份、磷酸三丁酯0.9份和水15份；
一种自流平混凝土的制备方法，包括如下制备步骤：
Step1：按照重量份，称取硫铝酸盐水泥37份、石英砂20份、粉煤灰15份、浮石14份、凝灰岩9份、碳酸锂0.7份、酒石酸钠0.4份、木质素磺酸钠0.8份、可分散乳胶粉3份、羟乙基甲基纤维素0.02份、磷酸三丁酯0.9份和水15份；
Step2：将各组分进行混合均匀即可。
实施例5
一种自流平混凝土，包括如下重量份数的组分：硫铝酸盐水泥40份、石英砂19份、粉煤灰14份、浮石11份、凝灰岩10份、碳酸锂0.6份、酒石酸钠0.3份、木质素磺酸钠0.6份、可分散乳胶粉4份、羟乙基甲基纤维素0.01份、磷酸三丁酯0.8份和水14份；
一种自流平混凝土的制备方法，包括如下制备步骤：
Step1：按照重量份，称取硫铝酸盐水泥40份、石英砂19份、粉煤灰14份、浮石11份、凝灰岩10份、碳酸锂0.6份、酒石酸钠0.3份、木质素磺酸钠0.6份、可分散乳胶粉4份、羟乙基甲基纤维素0.01份、磷酸三丁酯0.8份和水14份；
Step2：将各组分进行混合均匀即可。
对比例1
选用公开号为CN104150829A的中国专利的实施例1作为对比例1。
将实施例1-5和对比例1按照如下步骤进行使用。
步骤1：打磨地面，将局部凸起的地方磨平，打磨后清理地面；
步骤2：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物均匀地涂在地面上；
步骤3：按照重量比自流平速凝早强修补砂浆∶水＝5∶1将自流平速凝早强修补砂浆和水进行混合，搅拌均匀得到浆料；
步骤4：将浆料倒在地面上，摊平，待其自平并干透即可。
参照JC/T 985-2005地面用水泥基自流平砂浆测定实施例1-5和对比例1的初始流动度、20min流动度、2h抗压强度、4h抗压强度、24h抗压强度、24h粘结强度。
参照GB/T1346-2011水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法测定实施例1-5和对比例1的初凝时间和终凝时间。
表1实施例1-5和对比例1性能试验记录表
从表1可知，本发明不仅具有高流动性，能够自动找平，而且具有速凝和早强的性能。

Claims (8)

1.一种自流平混凝土，其特征是：包括如下重量份数的组分：
硫铝酸盐水泥 30-40份
石英砂 15-20份
粉煤灰 10-15份
浮石 10-15份
凝灰岩 5-10份
碳酸锂 0.5-0.8份
酒石酸钠 0.2-0.4份
水 10-15份。
2.根据权利要求1所述的自流平混凝土，其特征是：按照重量份，还包括超塑化剂0.5-0.8份。
3.根据权利要求2所述的自流平混凝土，其特征是：所述超塑化剂为木质素磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的自流平混凝土，其特征是：按照重量份，还包括可分散乳胶粉3-5份。
5.根据权利要求1所述的自流平混凝土，其特征是：按照重量份，还包括羟乙基甲基纤维素0.01-0.03份。
6.根据权利要求1所述的自流平混凝土，其特征是：按照重量份，还包括消泡剂0.8-1.2份。
7.根据权利要求6所述的自流平混凝土，其特征是：所述消泡剂选用磷酸三丁酯。
8.一种自流平混凝土的制备方法，其特征是：包括如下制备步骤：
Step1：按照重量份，称取硫铝酸盐水泥30-40份、石英砂15-20份、粉煤灰10-15份、浮石10-15份、凝灰岩5-10份、碳酸锂0.5-0.8份、酒石酸钠0.2-0.4份、超塑化剂0.5-0.8份、可分散乳胶粉3-5份、羟乙基甲基纤维素0.01-0.03份、消泡剂0.8-1.2份和水10-15份；
Step2：将各组分进行混合均匀即可。
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