CN108529965A - 高强度混凝土拌合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强度混凝土拌合物，属于建筑材料技术领域，其技术要点是：以质量份数计，其原料包括：水泥400‑410份、石子1090‑1110份、砂子587‑595份、粉煤灰47‑53份、矿粉97‑103份、减水剂13.8‑14.0份、水156‑166份。本发明提供的高强度混凝土拌合物具有较高的流动性，细化毛细孔的结构，混凝土结构密实，减少连同毛细孔，混凝土结构强度高。

Description

高强度混凝土拌合物
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，更具体的说，它涉及一种高强度混凝土拌合物。
背景技术
近年来，随着高层建筑的发展，高强度混凝土的应用也越来越广泛。高强度混凝土是指强度等级为C60以上的混凝土，多用于高层建筑底层柱，一般体积较大(断面最小尺寸超过1m)。高强度混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的，除了对水泥、石子和水的质量进行有效的控制外，配置高强度混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂，以保证混凝土的耐久性、工作性、各种力学性能、实用性、体积稳定性和经济合理性。
提高混凝土的性能是当今混凝土技术发展的主要方向之一。随着混凝土结构物的大型化、高层化及使用机械的大型化，对混凝土的性能也提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度混凝土拌合料，其具有较高的流动性，细化毛细孔的结构，混凝土结构密实，减少连同毛细孔，混凝土结构强度高。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
高强度混凝土拌合物，其特征在于，以质量份数计，其原料包括：水泥400-410份、石子1090-1110份、砂子587-595份、粉煤灰47-53份、矿粉97-103份、减水剂13.8-14.0份、水156-166份。
混凝土的强度主要取决于石子和水泥浆强度，以及石子与水泥浆体之间的界面过渡区的强度。为了获得高强度，应尽量降低其孔隙率。在配制高强度混凝土时，降低孔隙率通常采用的办法有：降低水灰比，提高水泥浆的稠度，或使水泥水化完全，降低内部孔隙率，这就需要选择适当的减水剂，使水泥粒子分散，充分水化。
进一步，以质量份数计，其原料包括：水泥405份、石子1098份、砂子591份、粉煤灰50份、矿粉100份、减水剂13.9份、水161份。
进一步，所述减水剂包括以下通式的聚合物I：
其中，a、b、c为重复单元的链节数，分子量为5万～15万。
进一步，所述聚合物I的分子量为10万。
进一步，所述聚合物I中a:b:c为1:4:2。
减水剂是配制高强度混凝土所必不可少的一种外加剂。配制高强度混凝土应选用非引气性高效减水剂，使坍落度损失速度减慢，这是高强混凝土制备中的一个特殊性质。
进一步，所述水泥选用P.O42.5硅酸盐水泥。
水泥是混凝土中最主要的胶凝材料，选择优质的水泥对高性能混凝土的配制非常重要。配制高性能混凝土应选用优质硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号宜选用42.5级以上的水泥。
进一步，其特征在于，所述石子选用5-25mm连续级配的碎石。
对于高强度混凝土来说，加大石子粒径并不能增加混凝土的强度，反而可能影响混凝土的强度。大粒径的石子内部存在着更多的薄弱环节，其薄弱环节是按层理分布的，这样就形成一个较大较长的薄弱面，如果混凝土的某一部分有多个有相近方向的薄弱面的话就形成了一个影响混凝土强度的薄弱区。然而石子粒径较小，在破碎的过程中这样的薄弱环处往往分开，这就使小粒径石子的薄弱环节减少，由于石子粒径小，形成的薄弱面较小，在混凝土中的分布较为均匀，很难在混凝土中形成影响强度的薄弱区。另外，粒径较小的石子有较大的表面积，能增加其与水泥浆的粘结面积，从而界面受力比较均匀。由于高强度混凝土水灰比较小，采用连续级配能使混凝土获得更好的工作性能。
进一步，所述砂子选用细度模数为2.8的中砂。
进一步，所述粉煤灰选用II级粉煤灰。
粉煤灰是配制高强度混凝土常用的另外一种外加剂，当粉煤灰与减水剂复合使用时，也会产生超迭效应，获得这种效应的前提是水胶比低，当减水剂掺量大，混凝土水胶比低的条件下，粉煤灰对新拌混凝土和硬化混凝土的各种性能都产生有利的作用，为使粉煤灰对早期强度不受影响，可加少量的硅灰或沸石粉，磨细矿渣、页岩灰等，另外，粉煤灰混凝土硬化期间温度越高，则强度发展越快。
进一步，所述矿粉选用S95矿粉。
矿粉的作用是能水化并生成凝胶，能改善混凝土的微观结构，并使之密化，对强度和耐久必起着有利的作用，矿粉不仅有较高活性，而且能明显改善全部胶凝材料的颗粒配级，使之更为密实。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明高强度混凝土拌合料具有较高的流动性，细化毛细孔的结构，混凝土结构密实，减少连同毛细孔，混凝土结构强度高。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。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。
聚合物I的制备实施例：
(1)单体和引发剂溶液的配置：
取46.428g的反丁烯二酸和20g的水，配置成溶液一。
取16.896g的2,3-二氯丁烯醛酸和10g的水，配置成溶液二。
取43.238g的甲基丙烯酸-2-乙磺酸钠盐和20g水，配置成溶液三。
取5g过硫酸钠和10g水，配置成溶液四。
(2)共聚反应：
于装有冷凝管的四颈口烧瓶中加入溶液一，升温至80℃，在搅拌条件下，同时滴加溶液二、溶液三和溶液四，滴加时间控制在4小时。滴加结束后，升温至85℃并保温反应4小时，全过程氮气保护。反应结束后，用30wt％氢氧化钠水溶液将产物中和至pH＝7，干燥，得到共聚物I。利用GPC(流动相为二甲基甲酰胺)分析得到的聚合物，确认是分子量(Mw)为10万。
表1实施例的配方配比(单位：Kg)
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
水泥 400 403 405 407 410
石子 1090 1094 1098 1100 1110
砂子 595 589 591 593 587
粉煤灰 53 49 50 51 47
矿粉 97 101 100 99 103
减水剂 14.0 13.9 13.9 13.9 13.8
水 156 163 161 159 166
对比例1：
对比例1和实施例1的区别是所用减水剂不同，采用由北京建恺混凝土外加剂有限公司提供的JK-6聚羧酸高性能减水剂。
实施例1-5和对比例1采用如下方法制备而得。
各物料计量，砂子、石子、水泥、粉煤灰、矿粉、水、外加剂计量，上料搅拌，出料入搅拌运输车运输(继续搅拌)匀化，施工现场入泵浇筑。
混凝土拌合物性能影响了混凝土的成型工艺，这对混凝土后期性能的实现作用关系非常重大。高性能混凝土的抗压强度是高性能混凝土的重要性能之一。根据国标GBJ107-87，制作混凝土试件100mm×100mm×100mm，标准养护3d、7d和28d。根据国标GBJ82-85规定，制作混凝土试件Φ175mm×Φ185mm×150mm，每组实验制作6块抗渗试件，标准养护7d和28d，用黄油密封四周，置于抗渗仪上，将水压加压至1.2Mpa并保持8小时后，劈开试件并测量其渗水平均高度H。对上述实施例和对比例的混凝土拌合物进行坍落度测试和混凝土硬化后抗压强度以及抗渗性的测试，测试结果见表2。
表2
通过表2可知，本发明高强度混凝土拌合料具有较高的流动性，细化毛细孔的结构，混凝土结构密实，减少连同毛细孔，混凝土结构强度高。

Claims (10)

1.高强度混凝土拌合物，其特征在于，以质量份数计，其原料包括：水泥400-410份、石子1090-1110份、砂子587-595份、粉煤灰47-53份、矿粉97-103份、减水剂13.8-14.0份、水156-166份。
2.根据权利要求1所述的高强度混凝土拌合物，其特征在于，以质量份数计，其原料包括：水泥405份、石子1098份、砂子591份、粉煤灰50份、矿粉100份、减水剂13.9份、水161份。
3.根据权利要求1或2所述的高强度混凝土拌合物，其特征在于，所述减水剂包括以下通式的聚合物I：
其中，a、b、c为重复单元的链节数，分子量为5万～15万。
4.根据权利要求3所述的高强度混凝土拌合物，其特征在于，所述聚合物I的分子量为10万。
5.根据权利要求3所述的高强度混凝土拌合物，其特征在于，所述聚合物I中a:b:c为1:4:2。
6.根据权利要求1或2所述的高强度混凝土拌合物，其特征在于，所述水泥选用P.O42.5硅酸盐水泥。
7.根据权利要求1或2所述的高强度混凝土拌合物，其特征在于，所述石子选用5-25mm连续级配的碎石。
8.根据权利要求1或2所述的高强度混凝土拌合物，其特征在于，所述砂子选用细度模数为2.8的中砂。
9.根据权利要求1或2所述的高强度混凝土拌合物，其特征在于，所述粉煤灰选用II级粉煤灰。
10.根据权利要求1或2所述的高强度混凝土拌合物，其特征在于，所述矿粉选用S95矿粉。
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