CN108529978A - 一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，包括(按照质量百分比计)：硅酸盐水泥16～22％，粗骨料32～34％，细骨料30～32％，粉煤灰6～7％，硅微粉3～6％，颜料0.5～9.0％，着色硬化剂0.01～0.03％，复合减水剂1～2％，葡萄糖酸钠缓凝剂0.03～0.08％，余量为水，本发明还公开了一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土的制备方法，包括以下制作步骤：S1：按重量比称取硅酸盐水泥、粗骨料和细骨料预先干拌至均匀状态，取出得到组分A本发明配方科学合理，通过在混凝土中掺杂硅微粉并与粉煤灰相互结合，提高材料致密性能，从而显著提高混凝土抗压、耐磨、耐热性能，能够满足许多场所的耐火需求，具有很好的应用前景。

Description

一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体为一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土及其制备方法。
背景技术
硅微粉能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中，掺入适量的硅灰，可起到如下作用：1)显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。2)具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。3)显著延长砼的使用寿命。4)大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。5)是高强砼的必要成份，已有C150砼的工程应用。6)具有约5倍水泥的功效，在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。7)有效防止发生砼碱骨料反应。8)提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时，更易生成莫来石相，使其高温强度，抗热振性增强。
近年来，国外混凝土材料的应用技术有了较大发展，其中之一就是混凝土着色技术的发展。彩色混凝土，通常采用混合颜料和外加剂按一定比例和混凝土混合。用彩色混凝土地面砖，可以铺砌出不同的顺色和图案，使路面、广场、停车场更加丰富多彩，用彩色混凝土制造的雕塑，显得更加生气勃勃，用彩色混凝土修饰花坛、树盘、草坪，使环境更加文明优雅，但是其耐火性能较差，无法适用于温度比较高的环境中，如电解铝车间地面，从而使其使用范围受到局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，包括(按照质量百分比计)：硅酸盐水泥16～22％，粗骨料32～34％，细骨料30～32％，粉煤灰6～7％，硅微粉3～6％，颜料0.5～9.0％，着色硬化剂0.01～0.03％，复合减水剂1～2％，葡萄糖酸钠缓凝剂0.03～0.08％，余量为水。
优选的，所述硅酸盐水泥为采用P.O42.5级硅酸盐水泥。
优选的，所述粗骨料采用10～55mm连续级配的碎石，其表观密度为2540kg/m3，堆积密度为1620kg/m3。
优选的，所述细骨料采用细度模数为2.5～2.8的河砂，其粒径小于60μm，含泥量不应大于3％，项目质量指标云母含量小于2％。
优选的，所述硅微粉的平均粒径为40nm，硅含量大于99.0％。
优选的，所述颜料为粒径为0.1～1.8μm的氧化铁系列颜料。
优选的，所述复合减水剂为脂肪族-聚羧酸系复合减水剂，其中聚羧酸的质量百分比为80％，脂肪族的质量百分比20％，减水率为25～30％。
本发明还提供一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土的制备方法，包括以下制作步骤：
S1：按重量比称取硅酸盐水泥、粗骨料和细骨料预先干拌至均匀状态，取出得到组分A；
S2：将粉煤灰、硅微粉、颜料、着色硬化剂放入球磨机进行混磨，取出得到组分B；
S3：将复合减水剂和占总用水重量2/3的水加入至组分A，开启搅拌机，控制搅拌速度为60～80r/min，持续搅拌混合1min以上后，取出得到组分C；
S4：将组分B加入组分C中，开启搅拌机，控制搅拌速度为50～60r/min，持续搅拌混合2min以上后，取出得到组分D；
S5：将剩余的占总用水重量1/3的水和葡萄糖酸钠缓凝剂加入组分D中，搅拌混合均匀，得到掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土。
优选的，步骤二中，组分B的平均粒径为15μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明配方科学合理，通过在混凝土中掺杂硅微粉并与粉煤灰相互结合，提高材料致密性能，从而显著提高混凝土抗压、耐磨、耐热性能，能够满足许多场所的耐火需求，具有很好的应用前景；
2.本发明通过球磨机混磨粉煤灰、硅微粉、颜料、着色硬化剂，使得组分B的颗粒大小保持均匀，一方面提高混凝土的强度，另一方面改善混凝土的施工势能，减轻浮浆、盐析现象。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供一种技术方案：一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土及其制备方法，包括(按照质量百分比计)：硅酸盐水泥20％，粗骨料32％，细骨料30％，粉煤灰6％，硅微粉3％，颜料2％，着色硬化剂0.02％，复合减水剂1％，葡萄糖酸钠缓凝剂0.05％，余量为水。
本发明还提供一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土的制备方法，包括以下制作步骤：
S1：按重量比称取硅酸盐水泥、粗骨料和细骨料预先干拌至均匀状态，取出得到组分A；
S2：将粉煤灰、硅微粉、颜料、着色硬化剂放入球磨机进行混磨，取出得到组分B；
S3：将复合减水剂和占总用水重量2/3的水加入至组分A，开启搅拌机，控制搅拌速度为60r/min，持续搅拌混合1min后，取出得到组分C；
S4：将组分B加入组分C中，开启搅拌机，控制搅拌速度为60r/min，持续搅拌混合2min后，取出得到组分D；
S5：将剩余的占总用水重量1/3的水和葡萄糖酸钠缓凝剂加入组分D中，搅拌混合均匀，得到掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土。
其中，硅酸盐水泥为采用P.O42.5级硅酸盐水泥；粗骨料采用10～55mm连续级配的碎石，其表观密度为2540kg/m3，堆积密度为1620kg/m3；细骨料采用细度模数为2.5～2.8的河砂，其粒径小于60μm，含泥量不应大于3％，项目质量指标云母含量小于2％；硅微粉的平均粒径为40nm，硅含量大于99.0％；颜料为粒径为0.1～1.8μm的氧化铁系列颜料；复合减水剂为脂肪族-聚羧酸系复合减水剂，其中聚羧酸的质量百分比为80％，脂肪族的质量百分比20％，减水率为25～30％；步骤二中，组分B的平均粒径为15μm。
实施例2
本发明提供一种技术方案：一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土及其制备方法，包括(按照质量百分比计)：硅酸盐水泥20％，粗骨料32％，细骨料30％，粉煤灰6％，硅微粉4％，颜料2％，着色硬化剂0.02％，复合减水剂1％，葡萄糖酸钠缓凝剂0.05％，余量为水。
本发明还提供一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土的制备方法，包括以下制作步骤：
S1：按重量比称取硅酸盐水泥、粗骨料和细骨料预先干拌至均匀状态，取出得到组分A；
S2：将粉煤灰、硅微粉、颜料、着色硬化剂放入球磨机进行混磨，取出得到组分B；
S3：将复合减水剂和占总用水重量2/3的水加入至组分A，开启搅拌机，控制搅拌速度为60r/min，持续搅拌混合1min后，取出得到组分C；
S4：将组分B加入组分C中，开启搅拌机，控制搅拌速度为60r/min，持续搅拌混合2min后，取出得到组分D；
S5：将剩余的占总用水重量1/3的水和葡萄糖酸钠缓凝剂加入组分D中，搅拌混合均匀，得到掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土。
其中，硅酸盐水泥为采用P.O42.5级硅酸盐水泥；粗骨料采用10～55mm连续级配的碎石，其表观密度为2540kg/m3，堆积密度为1620kg/m3；细骨料采用细度模数为2.5～2.8的河砂，其粒径小于60μm，含泥量不应大于3％，项目质量指标云母含量小于2％；硅微粉的平均粒径为40nm，硅含量大于99.0％；颜料为粒径为0.1～1.8μm的氧化铁系列颜料；复合减水剂为脂肪族-聚羧酸系复合减水剂，其中聚羧酸的质量百分比为80％，脂肪族的质量百分比20％，减水率为25～30％；步骤二中，组分B的平均粒径为15μm。
实施例3
本发明提供一种技术方案：一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土及其制备方法，包括(按照质量百分比计)：硅酸盐水泥20％，粗骨料32％，细骨料30％，粉煤灰6％，硅微粉5％，颜料2％，着色硬化剂0.02％，复合减水剂1％，葡萄糖酸钠缓凝剂0.05％，余量为水。
本发明还提供一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土的制备方法，包括以下制作步骤：
S1：按重量比称取硅酸盐水泥、粗骨料和细骨料预先干拌至均匀状态，取出得到组分A；
S2：将粉煤灰、硅微粉、颜料、着色硬化剂放入球磨机进行混磨，取出得到组分B；
S3：将复合减水剂和占总用水重量2/3的水加入至组分A，开启搅拌机，控制搅拌速度为80r/min，持续搅拌混合2min后，取出得到组分C；
S4：将组分B加入组分C中，开启搅拌机，控制搅拌速度为60r/min，持续搅拌混合3min后，取出得到组分D；
S5：将剩余的占总用水重量1/3的水和葡萄糖酸钠缓凝剂加入组分D中，搅拌混合均匀，得到掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土。
其中，硅酸盐水泥为采用P.O42.5级硅酸盐水泥；粗骨料采用10～55mm连续级配的碎石，其表观密度为2540kg/m3，堆积密度为1620kg/m3；细骨料采用细度模数为2.5～2.8的河砂，其粒径小于60μm，含泥量不应大于3％，项目质量指标云母含量小于2％；硅微粉的平均粒径为40nm，硅含量大于99.0％；颜料为粒径为0.1～1.8μm的氧化铁系列颜料；复合减水剂为脂肪族-聚羧酸系复合减水剂，其中聚羧酸的质量百分比为80％，脂肪族的质量百分比20％，减水率为25～30％；步骤二中，组分B的平均粒径为15μm。
实施例4
本发明提供一种技术方案：一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土及其制备方法，包括(按照质量百分比计)：硅酸盐水泥20％，粗骨料34％，细骨料32％，粉煤灰6％，硅微粉6％，颜料2％，着色硬化剂0.02％，复合减水剂1％，葡萄糖酸钠缓凝剂0.05％，余量为水。
本发明还提供一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土的制备方法，包括以下制作步骤：
S1：按重量比称取硅酸盐水泥、粗骨料和细骨料预先干拌至均匀状态，取出得到组分A；
S2：将粉煤灰、硅微粉、颜料、着色硬化剂放入球磨机进行混磨，取出得到组分B；
S3：将复合减水剂和占总用水重量2/3的水加入至组分A，开启搅拌机，控制搅拌速度为80r/min，持续搅拌混合2min以上后，取出得到组分C；
S4：将组分B加入组分C中，开启搅拌机，控制搅拌速度为60r/min，持续搅拌混合3min以上后，取出得到组分D；
S5：将剩余的占总用水重量1/3的水和葡萄糖酸钠缓凝剂加入组分D中，搅拌混合均匀，得到掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土。
其中，硅酸盐水泥为采用P.O42.5级硅酸盐水泥；粗骨料采用10～55mm连续级配的碎石，其表观密度为2540kg/m3，堆积密度为1620kg/m3；细骨料采用细度模数为2.5～2.8的河砂，其粒径小于60μm，含泥量不应大于3％，项目质量指标云母含量小于2％；硅微粉的平均粒径为40nm，硅含量大于99.0％；颜料为粒径为0.1～1.8μm的氧化铁系列颜料；复合减水剂为脂肪族-聚羧酸系复合减水剂，其中聚羧酸的质量百分比为80％，脂肪族的质量百分比20％，减水率为25～30％；步骤二中，组分B的平均粒径为15μm。
通过上述的四组实施例均可制得掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，其中实施例三制得混凝土的耐热性最好，常温、烘干和残余的条件下抗拉强度最大，可进行大规模推广。
本发明具有以下优点：本发明配方科学合理，通过在混凝土中掺杂硅微粉并与粉煤灰相互结合，提高材料致密性能，从而显著提高混凝土抗压、耐磨、耐热性能，能够满足许多场所的耐火需求，具有很好的应用前景；通过球磨机混磨粉煤灰、硅微粉、颜料、着色硬化剂，使得组分B的颗粒大小保持均匀，一方面提高混凝土的强度，另一方面改善混凝土的施工势能，减轻浮浆、盐析现象。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，其特征在于：包括(按照质量百分比计)：硅酸盐水泥16～22％，粗骨料32～34％，细骨料30～32％，粉煤灰6～7％，硅微粉3～6％，颜料0.5～9.0％，着色硬化剂0.01～0.03％，复合减水剂1～2％，葡萄糖酸钠缓凝剂0.03～0.08％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，其特征在于：所述硅酸盐水泥为采用P.O42.5级硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，其特征在于：所述粗骨料采用10～55mm连续级配的碎石，其表观密度为2540kg/m3，堆积密度为1620kg/m3。
4.根据权利要求1所述的一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，其特征在于：所述细骨料采用细度模数为2.5～2.8的河砂，其粒径小于60μm，含泥量不应大于3％，项目质量指标云母含量小于2％。
5.根据权利要求1所述的一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，其特征在于：所述硅微粉的平均粒径为40nm，硅含量大于99.0％。
6.根据权利要求1所述的一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，其特征在于：所述颜料为粒径为0.1～1.8μm的氧化铁系列颜料。
7.根据权利要求1所述的一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土，其特征在于：所述复合减水剂为脂肪族-聚羧酸系复合减水剂，其中聚羧酸的质量百分比为80％，脂肪族的质量百分比20％，减水率为25～30％。
8.一种如权利1～7任意一项所述的抗渗耐热聚合物浸渍混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下制作步骤：
S1：按重量比称取硅酸盐水泥、粗骨料和细骨料预先干拌至均匀状态，取出得到组分A；
S2：将粉煤灰、硅微粉、颜料、着色硬化剂放入球磨机进行混磨，取出得到组分B；
S3：将复合减水剂和占总用水重量2/3的水加入至组分A，开启搅拌机，控制搅拌速度为60～80r/min，持续搅拌混合1min以上后，取出得到组分C；
S4：将组分B加入组分C中，开启搅拌机，控制搅拌速度为50～60r/min，持续搅拌混合2min以上后，取出得到组分D；
S5：将剩余的占总用水重量1/3的水和葡萄糖酸钠缓凝剂加入组分D中，搅拌混合均匀，得到掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土。
9.根据权利要求8所述的一种掺有硅微粉的彩色耐热水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤二中，组分B的平均粒径为15μm。
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