CN109369076B - 一种混凝土及其制备方法 - Google Patents
一种混凝土及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109369076B CN109369076B CN201811387170.4A CN201811387170A CN109369076B CN 109369076 B CN109369076 B CN 109369076B CN 201811387170 A CN201811387170 A CN 201811387170A CN 109369076 B CN109369076 B CN 109369076B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- concrete
- calcium carbonate
- portions
- reducing agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 123
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical class [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 65
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 55
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 6
- DGVVJWXRCWCCOD-UHFFFAOYSA-N naphthalene;hydrate Chemical compound O.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 DGVVJWXRCWCCOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 22
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 9
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 5
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 3
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 claims 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 abstract description 24
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 abstract description 24
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 16
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 38
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 21
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 206010016807 Fluid retention Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 235000019976 tricalcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021534 tricalcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
- C04B2201/52—High compression strength concretes, i.e. with a compression strength higher than about 55 N/mm2, e.g. reactive powder concrete [RPC]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开了一种混凝土及其制备方法，属于建筑材料领域，混凝土，包括如下重量份数的原料：低热复合水泥280‑360份；Ⅱ级煤灰45‑65份；矿粉45‑65份；硅灰33‑45份；机制砂480‑540份；天然砂200‑240份；石子910‑940份；增强纤维60‑80份；改性碳酸钙20‑25份；减水剂12‑16份；水180‑200份；增强纤维包括玻璃纤维、钢化纤维、玄武岩纤维中的至少一种；减水剂包括聚羧酸系减水剂、羟基羧酸盐减水剂、萘系减水剂中的至少一种。本发明提供的混凝土具有有效降低混凝土的水化热、提高混凝土抗压强度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土作为目前最为重要的建筑材料之一，其应用几乎所有的现代建筑中。然而由于混凝土在应用中其内部必然夹杂空气，从而凝固后多形成有裂纹。
授权公告号为CN103951348B、授权公告日为2015年9月30日的的中国专利公开了一种混凝土，包括常规配比的砂、碎石和防裂复合水泥，其中防裂复合水泥包括：普通硅酸盐水泥100份、铁粉5-20份、亚硫酸钠粉0.5-1.5份、粉煤灰10-30份。
虽然现有技术在原料中掺杂铁粉，利用铁粉与空气及水发生反应，铁膨胀后能够带动水泥填补混凝土中的毛细孔和裂缝，以提高混凝土的密实度。但是现有技术原料使用的普通硅酸盐水泥，由此混凝土在水化过程中会迅速放热，致使混凝土出现裂缝，从而影响混凝土的抗压强度。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种混凝土，能够有效减小混凝土的水化热，从而提高混凝土的抗压强度。
本发明的第二个目的在于提供一种混凝土的制备方法，具体制备方法简单，成本低，制备得到的混凝土具有较好的抗压强度。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案，
一种混凝土，包括如下重量份数的组分：
低热复合水泥280-360份；
Ⅱ级煤灰45-65份；
矿粉45-65份；
硅灰33-45份；
机制砂480-540份；
天然砂200-240份；
石子910-940份；
增强纤维60-80份；
改性碳酸钙20-25份；
减水剂12-16份；
水180-200份；
所述改性碳酸钙的制备方法包括如下步骤：
S1，将纳米级的碳酸钙浸泡于质量百分数为76-80％的乙醇溶液中，充分分散3.5-4h，得到碳酸钙处理液；
S2，将由步骤S1得到的碳酸钙处理液进行烘干，然后加入质量百分数为3.5-5％的硅烷偶联剂，混合均匀，得到改性碳酸钙处理液；
S3，将由步骤S2得到的改性碳酸钙处理液，进行烘干处理，研磨，获得改性碳酸钙。
通过采用上述技术方案，本申请中使用的水泥为低热复合水泥，其水化热较低，放热平缓，绝热温升远低于普通水泥绝热温升，温升下降幅度在5-10℃，复合低热水泥水化浆体中影响干缩的小孔含量较少，内部结构致密，有良好的抗干缩性能，各龄期的干缩率为普通硅酸盐水泥的50-70％。
Ⅱ级煤灰与矿粉、硅灰都属于火山灰材料，在与水和石灰混合时会缓慢水化，生成能够增强强度的凝胶材料，填充混凝土的空隙。在本申请中，使用的II级煤灰细度不大于25％，与矿粉双掺后，能够取代60％水泥，从而有效延长水化放热时间，缓解混凝土早期集中放热。
机制砂、天然砂为粒径不同的砂，其中机制砂为粗砂，粒径大于天然砂的粒径。机制砂具有较好的坚固性和耐久性。天然砂是由自然条件作用而成，强度较高，由于其粒径较小，能够填充在混凝土的空隙中，提高混凝土的密实度。
石子是良好的刚性结构骨架，能限制混凝土的收缩，而粒径粗大的碎石能减少砂的使用量，缓解水化程度，从而降低水化热。
增强纤维是纤维状的复合材料，抗拉强度大、延伸率大，能够提高混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击强度。
碳酸钙作为矿物掺合料在混凝土中起到填充和骨架的作用，在本申请中，使用的改性碳酸钙能均匀分散水泥颗粒，有利于增强混凝土的强度。改性碳酸钙的原料为纳米级的碳酸钙，先在乙醇中充分分散，起到对碳酸钙解团聚的作用，提高纳米碳酸钙在混凝土中的稳定性和分散性。在水泥中掺入纳米碳酸钙可以促进水泥水化，提高水化速率，缩短凝结时间。纳米碳酸钙可以改善微细颗粒级配，减少空隙率，提高堆积密度，有助于提高混凝土的抗折强度、抗压强度。纳米碳酸钙可以使水化产物中形成更多的C-S-H凝胶，且可以增加Ca(OH)2的生成并降低未反应的C3S含量，从而改善微观结构，提高耐久性。此外，制备改性碳酸钙中用到硅烷偶联剂，能够增强混凝土的保水性、流动性。
减水剂能够减少混凝土原料拌合用水量，可以节约水泥用量，改善混凝土的流动性。
在本申请中，采用低热复合水泥、Ⅱ级煤灰、矿粉、硅灰、机制砂、天然砂、石子等骨料混合，并添加增强纤维、改性碳酸钙以及减水剂，能够降低混凝土的水化热，从而减少混凝土在水化放热过程中因膨胀造成裂缝，提高混凝土的使用寿命，同时能够有效填充混凝土中的空隙，提高混凝土的密实度，改善混凝土的工作性能。
进一步地，所述低热复合水泥由质量百分含量为80-85wt.％的低热硅酸盐水泥熟料、4-6wt.％的硫铝酸水泥熟料、6-9wt.％的石膏和5-15wt.％的氧化镁组成。
通过采用上述技术方案，在本申请中，使用的水泥为由低热硅酸盐水泥、硫铝酸水泥熟料、石膏以及氧化镁组成的低热复合水泥，其中硅酸二钙含量大幅度增加，影响混凝土水化热的硅酸三钙和铝酸三钙含量大幅度减少，使得混凝土水化热和干缩率降低，同时有效提高混凝土的早期抗压强度，从而减少由温度变化造成的体积变化，减少裂缝的产生，提高混凝土的抗压强度。氧化镁作为膨胀剂，其原理是混凝土在长时间的温降过程中会发生温度变形，而氧化镁具有延迟性的微膨胀变形能够补偿该温度变形，从而可以改善混凝土的抗压强度。
进一步地，所述增强纤维包括玻璃纤维、钢化纤维、玄武岩纤维中的至少一种。
通过采用上述技术方案，玻璃纤维、钢化纤维以及玄武岩纤维均能够降低混凝土早期收缩裂缝，改善混凝土裂后抗变形性能，同时可以提高混凝土抗拉强度、抗折强度，具有优良的抗冲击、抗侵蚀性、抗冻融性和抗渗性。玻璃纤维是100％无机耐碱纤维，弹性模量、抗冲击、抗拉、抗弯强度极高，能有效抵抗水泥中高碱物质的侵蚀。玄武岩纤维与玻璃纤维配合使用，能够充分发挥两者的特性，使得混凝土的抗拉模量和剪切强度明显提高，从而能够有效增强混凝土的抗压强度。在制备改性碳酸钙中使用的硅烷偶联剂可以作为玻璃纤维的表面处理剂，使玻璃纤维和钢化纤维的机械性能、抗老化性能得到很大的提高。因此硅烷偶联剂和增强纤维之间具有协同增效的作用。
进一步地，所述增强纤维由以下重量份数的组分组成：
玻璃纤维25-30份；
钢化纤维15-25份；
玄武岩纤维20-25份。
通过采用上述技术方案，增强纤维按照上述重量份数配制，能够有效提高混凝土的工作性能。
进一步地，所述减水剂包括聚羧酸系减水剂、羟基羧酸盐减水剂、萘系减水剂中的至少一种。
通过采用上述技术方案，减水剂具有良好的保塑作用，不仅能够维持混凝土坍落度不变、减少拌合用水量的混凝土外加剂，而且对水泥颗粒有较好的分散作用，能改善混凝土拌合物的流动性，减少单位水泥用量，节约水泥。
进一步地，所述减水剂由以下重量份数的组分组成：
聚羧酸系减水剂4-6份；
羟基羧酸盐减水剂3-4份；
萘系减水剂5-6份。
通过采用上述技术方案，减水剂按照上述重量份数配制，能够进一步提高混凝土的工作性能。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案，
一种混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，按照重量份数配比称取硅灰、天然砂，并与占硅灰、天然砂总重量份数比为60-70％的水混合，再加入改性碳酸钙，混合均匀，得到第一混合物；
步骤2，按照重量份数称取机制砂、石子、增强纤维，然后加入到由步骤A获得的第一混合物中，混合均匀，得到第二混合物；
步骤3，按照重量份数配比称取低热复合水泥、Ⅱ级煤灰、矿粉、减水剂、剩余量的水，然后加入到由步骤B获得的第二混合物中，混合均匀，获得混凝土。
通过采用上述技术方案，本申请提供的混凝土的制备方法，操作工艺简单。步骤1、步骤2中，将水泥、Ⅱ级煤灰、硅灰与天然砂混合，砂表面形成一层浆层，使包着浆壳的砂粒之间相互粘结；再加入水混合，分散的水泥颗粒冲淡为水泥浆，水泥浆被封在壳体之间的空隙，防止混凝土分层离析泌水，提高混凝土力学性能。
进一步地，所述步骤1中，在200-500r/min的转速下搅拌15-30min。
通过采用上述技术方案，步骤1中搅拌的主要原料为水、硅灰、天然砂，其中硅灰、天然砂均为粒径细骨料，搅拌速度应当采用低中速。如果转速过高，容易造成原料的团聚结块，反而会影响混凝土的和易性、流动性，从而影响混凝土的工作性能。在本申请中，采用200-500r/min的转速。
进一步地，所述步骤2中，在500-1000r/min的转速下搅拌15-30min。
通过采用上述技术方案，在步骤2中，机制砂、石子为粗骨料，在与第一混合物搅拌混合过程中，采用500-1000r/min的转速，一方面能够使得粗骨料与细骨料充分混合均匀，另一方面不会造成细骨料的团聚结块，能够较好的填充在粗骨料间的空隙中，从而有助于提高混凝土的密实度。
进一步地，所述步骤3中，在1000-1200r/min的转速下搅拌15-30min。
通过采用上述技术方案，在步骤3中将第二混合物与低热复合水泥、细骨料Ⅱ级煤灰、矿粉，以及减水剂混合。其中低热复合水泥、第二混合物具有一定的黏性，较高的搅拌速度有利于促进原料组分间的充分混合，从而使得混凝土具有较好的密实度、和易性、流动性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明采用低热复合水泥、Ⅱ级煤灰、矿粉、硅灰、机制砂、天然砂、石子混合，并添加增强纤维、改性碳酸钙以及减水剂，能够降低混凝土的水化热，从而减少混凝土在水化放热过程中因膨胀造成裂缝，提高混凝土的密实度，而且在混凝土中使用改性的纳米级碳酸钙，能够有效填充混凝土中的空隙，提高混凝土的密实度，从而改善混凝土的工作性能；
第二、本发明使用的水泥为低热复合水泥，使得混凝土水化热和干缩率降低，同时有效提高混凝土的早期抗压强度，减少由温度变化造成的体积变化，减少裂缝的产生，提高混凝土的抗压强度；
第三、本发明的增强纤维与改性碳酸钙配合使用，分别从混凝土结构的内外两方面起到增强混凝土强度的效果，增强纤维能够提高混凝土的抗拉模量和剪切强度，改性碳酸钙从混凝土内部均匀分散水泥颗粒，加强混凝土结合强度和抗冲击强度，从而使得本发明具有高度的抗压能力；
第四、本发明使用的制备方法通过在砂表面形成的浆层，使得砂粒之间相互粘结，并通过加水形成水泥浆，水泥浆渗透入壳体间的空隙，防止混凝土泌水。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种混凝土，包括的原料组分及其相应的重量份数如表1所示，且通过如下步骤制备获得：
步骤1，按照重量份数配比称取硅灰、天然砂，并与占硅灰、天然砂总重量份数比为60％的水混合，再加入改性碳酸钙，搅拌速度为200r/min，搅拌15min，混合均匀，得到第一混合物；
步骤2，按照重量份数称取机制砂、石子、玻璃纤维、钢化纤维、玄武岩纤维，然后加入到由步骤A获得的第一混合物中，搅拌速度为500r/min，搅拌15min，混合均匀，得到第二混合物；
步骤3，按照重量份数配比称取低热复合水泥、Ⅱ级煤灰、矿粉、聚羧酸系减水剂、羟基羧酸盐减水剂、萘系减水剂以及剩余量的水，然后加入到由步骤B获得的第二混合物中，搅拌速度为1000r/min，搅拌15min，混合均匀，获得混凝土。
其中，步骤1中的改性碳酸钙的制备包括如下步骤：
S1，将纳米级的碳酸钙浸泡于质量百分数为76％的乙醇溶液中，充分分散3.5h，得到碳酸钙处理液；
S2，将由步骤S1得到的碳酸钙处理液进行烘干，然后加入质量百分数为3.5％的硅烷偶联剂，混合均匀，得到改性碳酸钙处理液；
S3，将由步骤S2得到的改性碳酸钙处理液，进行烘干处理，研磨，获得改性碳酸钙。
步骤3中的低热复合水泥由质量百分含量为80wt.％的低热硅酸盐水泥熟料、4wt.％的硫铝酸水泥熟料、6wt.％的石膏和5wt.％的氧化镁组成。
表1实施例1-8原料组分及其相应的重量份数
实施例2-8：一种混凝土，与实施例1的区别在于，包括的原料组分及其相应的重量份数如表1所示。
实施例9：一种混凝土，与实施例1的区别在于，制备方法的步骤3中，低热复合水泥由质量百分含量为85wt.％的低热硅酸盐水泥熟料、6wt.％的硫铝酸水泥熟料、9wt.％的石膏和5wt.％的氧化镁组成。
实施例10：一种混凝土，与实施例1的区别在于，制备方法的步骤1中，使用的水占硅灰、天然砂总重量份数比的70％，搅拌速度为500r/min，搅拌30min。
实施例11：一种混凝土，与实施例1的区别在于，制备方法的步骤2中，搅拌速度为1000r/min，搅拌30min。
实施例12：一种混凝土，与实施例1的区别在于，制备方法的步骤3中，搅拌速度为1200r/min，搅拌30min。
实施例13：一种混凝土，与实施例1的区别在于，改性碳酸钙的制备方法的步骤S1中，乙醇溶液的质量百分数为80％。
实施例14：一种混凝土，与实施例1的区别在于，改性碳酸钙的制备方法的步骤S1中，在乙醇溶液中充分分散4h。
实施例15：一种混凝土，与实施例1的区别在于，改性碳酸钙的制备方法的步骤S2中，加入的硅烷偶联剂的质量百分数为5％。
对比例1-8：一种混凝土，与实施例2的区别在于，包括的原料组分及其相应的重量份数如表2所示。
表2对比例1-8原料组分及相应的重量份数
对比例9：一种混凝土，与实施例2的区别在于，制备方法包括如下步骤：
将低热复合水泥、Ⅱ级煤灰、矿粉、硅灰、机制砂、天然砂、石子、增强纤维、改性碳酸钙、减水剂、水送入搅拌机，在300r/min的转速下混合，搅拌20min，出料，获得混凝土。
对比例10：授权公告号为CN103951348B、授权公告日为2015年9月30日的的中国专利公开了一种混凝土，包括常规配比的砂512kg、碎石1252kg、防裂复合水泥461kg、水175kg，其中防裂复合水泥包括以下重量份数的组分：普通硅酸盐水泥100份、铁粉5份且铁粉的粒度为80目、亚硫酸钠粉0.5份、粉煤灰10份且粉煤灰的粒度为80目。
试验一：混凝土水化热对比试验
试验样品：将实施例1-15、对比例1、6-8、10制成尺寸为1m×1m×1m的大体积立方式构件，分别标记为试验样1-15、对比样1、对比样6、对比样7、对比样8、对比样10。
试验设置：制备的样品在标准养护条件下，分别测量并记录试验样品的快速升温时间(h)、最高温升时间(h)以及最高温升(℃)，试验结果如表3所示。
表2影响试验样品水化热的因素测试结果
从表3可知，试验样1-15的快速升温时间(h)和最高温升时间(h)明显长于对比样1、6-8、10，并且试验样1-15的最高温升明显低于对比样1、6-8、10。试验样1-15中的水泥使用的是低热复合水泥，而对比样1、6-8、10使用的是普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥相比于复合低热水泥，与水混合后会释放较多的热量，使得的混凝土水化热大。
对比试验样2和对比样6-8的测试结果可知，混凝土的原料组分中的Ⅱ级煤灰与矿粉、硅灰都属于火山灰材料，在与水和石灰混合时会缓慢水化，生成增强强度的凝胶物质，填充混凝土孔隙，同时能有效延长水化放热时间，缓解混凝土早期集中放热。由此可以看出，本发明的混凝土中水泥的性质、Ⅱ级煤灰、矿粉、硅灰能够明显降低混凝土的水化热。
试验二：混凝土坍落度及抗压强度性能测试
试验样品：将实施例1-15、对比例1-10制成尺寸为1m×1m×1m的大体积立方式构件，分别标记为试验样1-15、对比样1-10。
试验内容：对试验样品进行坍落度、抗压强度的常规测试，其中抗压强度测试记录试验样品在制成1d、3d、7d和28d的抗压强度，测试结果如表4所示。
表4.混凝土坍落度及抗压强度性能测试
从表4可知，试验样1-15的整体抗压强度明显高于对比样1-10，坍落度均小于对比样1-10。
对比试验样1-15和对比样3、4的测试结果可以得出，试验样1-15使用的增强纤维为玻璃纤维、钢化纤维、玄武岩纤维中的至少一种，减水剂为聚羧酸系减水剂、羟基羧酸盐减水剂、萘系减水剂中的至少一种，使得混凝土具有较好的弹性模量、抗冲击、抗拉、抗弯强度。
对比试验样1-15和对比样2的测试结果，根据混凝土的原料组分组成可知，试验样中的改性碳酸钙能均匀分散水泥颗粒，提高混凝土的密实度，从而提高混凝土的坍落度和抗压强度。
对比试验样1-5和对比样3、4、6-8的测试结果，根据混凝土的原料组分的组成可知，增强纤维、减水剂、Ⅱ级煤灰、矿粉、硅灰配合使用，能够有效提高混凝土的坍落度和抗压强度。
对比试验样2和对比样10的测试结果，并结合试验一的混凝土的水化热测试结果可以得出，普通硅酸盐水泥由于水化过程中放热较快，会造成混凝土产生裂缝，从而影响混凝土的抗压强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
低热复合水泥280-360份；
Ⅱ级煤灰45-65份；
矿粉45-65份；
硅灰33-45份；
机制砂480-540份；
天然砂200-240份；
石子910-940份；
增强纤维60-80份；
改性碳酸钙20-25份；
减水剂12-16份；
水180-200份；
所述低热复合水泥由质量百分含量为80-85wt.%的低热硅酸盐水泥熟料、4-6wt.%的硫铝酸水泥熟料、6-9wt.%的石膏和5-15wt.%的氧化镁组成；
所述减水剂由以下重量份数的组分组成：
聚羧酸系减水剂4-6份；
羟基羧酸盐减水剂3-4份；
萘系减水剂5-6份；
所述改性碳酸钙的制备方法包括如下步骤：
S1，将纳米级的碳酸钙浸泡于质量百分数为76-80%的乙醇溶液中，充分分散3.5-4h，得到碳酸钙处理液；
S2，将由步骤S1得到的碳酸钙处理液进行烘干，然后加入质量百分数为3.5-5%的硅烷偶联剂，混合均匀，得到改性碳酸钙处理液；
S3，将由步骤S2得到的改性碳酸钙处理液，进行烘干处理，研磨，获得改性碳酸钙；
混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，按照重量份数配比称取硅灰、天然砂，并与占硅灰、天然砂总重量份数比为60-70%的水混合，再加入改性碳酸钙，在200-500r/min的转速下搅拌15-30min，混合均匀，得到第一混合物；
步骤2，按照重量份数称取机制砂、石子、增强纤维，然后加入到由步骤A获得的第一混合物中，在500-1000r/min的转速下搅拌15-30min，混合均匀，得到第二混合物；
步骤3，按照重量份数配比称取低热复合水泥、Ⅱ级煤灰、矿粉、减水剂、剩余量的水，然后加入到由步骤B获得的第二混合物中，在1000-1200r/min的转速下搅拌15-30min，
混合均匀，获得混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于，所述增强纤维包括玻璃纤维、钢化纤维、玄武岩纤维中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土，其特征在于，所述增强纤维由以下重量份数的组分组成：
玻璃纤维25-30份；
钢化纤维15-25份；
玄武岩纤维20-25份。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811387170.4A CN109369076B (zh) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 一种混凝土及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811387170.4A CN109369076B (zh) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 一种混凝土及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109369076A CN109369076A (zh) | 2019-02-22 |
| CN109369076B true CN109369076B (zh) | 2021-09-07 |
Family
ID=65377200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811387170.4A Expired - Fee Related CN109369076B (zh) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 一种混凝土及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109369076B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110218016A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-10 | 济南大学 | 抗渗抗折性强的混凝土强化剂及其混凝土 |
| CN110845199B (zh) * | 2019-12-06 | 2022-01-04 | 天津建城基业集团有限公司 | 一种混凝土及其制备方法 |
| CN112409017A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-02-26 | 廊坊市泽龙混凝土有限公司 | 一种轻质混凝土及其制备方法 |
| CN112537930B (zh) * | 2020-12-08 | 2022-05-31 | 廊坊市泽龙混凝土有限公司 | 一种超高强混凝土及其制备方法 |
| CN113493327B (zh) * | 2021-07-05 | 2022-07-22 | 深圳市东大洋水泥制品有限公司 | 一种大体积低水化热混凝土及其制备方法 |
| CN113603424A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-05 | 杭州金鼎实业有限公司 | 一种多孔植生混凝土及其制备方法 |
| CN113912347A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-11 | 中国水利水电第三工程局有限公司 | 一种超高性能混凝土的级配方法 |
| CN114477889B (zh) * | 2021-12-22 | 2022-12-06 | 江苏泰林建设有限公司 | 一种薄壁混凝土管桩 |
| CN117303826A (zh) * | 2023-10-09 | 2023-12-29 | 浙江龙游通衢建材有限公司 | 一种低收缩率高韧性混凝土及其生产工艺 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1060831A (zh) * | 1990-10-18 | 1992-05-06 | 抚顺水泥厂 | 低热粉煤灰硅酸盐水泥 |
| JPH11157906A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-06-15 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 低熱セメント組成物及び低熱セメント硬化体の製造方法 |
| JP3283094B2 (ja) * | 1993-03-31 | 2002-05-20 | 太平洋セメント株式会社 | 混合セメント |
| JP3494247B2 (ja) * | 1994-12-26 | 2004-02-09 | 電気化学工業株式会社 | セメント組成物 |
| CN1513791A (zh) * | 2003-08-19 | 2004-07-21 | 陈智丰 | 一种硅酸盐水泥改性的方法 |
| CN102173700A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-09-07 | 四川嘉华企业（集团）股份有限公司 | 一种微膨胀低热硅酸盐水泥 |
| CN102241497A (zh) * | 2011-06-01 | 2011-11-16 | 上海建工材料工程有限公司 | 一种超大体积高强度低水化热混凝土 |
| CN103951348A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-07-30 | 宁波今新集团有限公司 | 混凝土 |
| CN104386959A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-03-04 | 无为恒基商品混凝土有限公司 | 一种抗开裂抗渗混凝土 |
| CN105236895A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-13 | 黑龙江科技大学 | 一种高性能黄金尾矿砂混凝土 |
| CN106116344A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-16 | 青岛海川建设集团有限公司 | 大体积混凝土及其制备方法 |
| CN106396522A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 重庆市忠州曼子建材集团有限公司 | 高性能混凝土 |
-
2018
- 2018-11-21 CN CN201811387170.4A patent/CN109369076B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1060831A (zh) * | 1990-10-18 | 1992-05-06 | 抚顺水泥厂 | 低热粉煤灰硅酸盐水泥 |
| JP3283094B2 (ja) * | 1993-03-31 | 2002-05-20 | 太平洋セメント株式会社 | 混合セメント |
| JP3494247B2 (ja) * | 1994-12-26 | 2004-02-09 | 電気化学工業株式会社 | セメント組成物 |
| JPH11157906A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-06-15 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 低熱セメント組成物及び低熱セメント硬化体の製造方法 |
| CN1513791A (zh) * | 2003-08-19 | 2004-07-21 | 陈智丰 | 一种硅酸盐水泥改性的方法 |
| CN102173700A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-09-07 | 四川嘉华企业（集团）股份有限公司 | 一种微膨胀低热硅酸盐水泥 |
| CN102241497A (zh) * | 2011-06-01 | 2011-11-16 | 上海建工材料工程有限公司 | 一种超大体积高强度低水化热混凝土 |
| CN103951348A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-07-30 | 宁波今新集团有限公司 | 混凝土 |
| CN104386959A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-03-04 | 无为恒基商品混凝土有限公司 | 一种抗开裂抗渗混凝土 |
| CN105236895A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-13 | 黑龙江科技大学 | 一种高性能黄金尾矿砂混凝土 |
| CN106116344A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-16 | 青岛海川建设集团有限公司 | 大体积混凝土及其制备方法 |
| CN106396522A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 重庆市忠州曼子建材集团有限公司 | 高性能混凝土 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| PC-CS ̅A复合体系水泥的水化特性研究;侯淑玲;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20051015;正文第14页表3-2、第15页表3-4、第50页第2段、第57页图5-4 * |
| 用复合活性掺合料配制C50～C60高性能混凝土;吕现文等;《河南建材》;20040902(第04期);第30-31页 * |
| 硫铝酸盐与硅酸盐复合水泥研究;李迁;《辽宁大学学报(自然科学版)》;20070515;第33卷(第02期);第158-162页 * |
| 纳米粉体分散技术发展概况;贾晓林等;《非金属矿》;20030720(第04期);第1页左栏第2段、"2.2.1表面化学修饰"中"1.偶联剂法" * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109369076A (zh) | 2019-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109369076B (zh) | 一种混凝土及其制备方法 | |
| CN110256023B (zh) | 一种抗冻抗渗抗裂型混凝土及其制备方法 | |
| CN110526610B (zh) | 一种高强度再生混凝土及其制备方法 | |
| Ahmed et al. | Impact of using different materials, curing regimes, and mixing procedures on compressive strength of reactive powder concrete-A review | |
| RU2599742C2 (ru) | Геополимерный композит для бетона ультравысокого качества | |
| CN110922125B (zh) | 一种抗硫酸盐侵蚀混凝土及其制备方法 | |
| CN114230289B (zh) | 一种绿色高强韧性混凝土及其制备工艺 | |
| NZ528311A (en) | Low bulk density calcium silicate hydrate strength accelerant additive for curing cementitious products | |
| Sadrmomtazi et al. | Assessment of the effect of Nano-SiO2 on physical and mechanical properties of self-compacting concrete containing rice husk ash | |
| CN109665763B (zh) | 一种快硬早强型复合修补砂浆 | |
| CN113816685A (zh) | 一种超高强超高韧性混凝土及其制备方法 | |
| CN113354334B (zh) | 一种复合纤维抗裂剂 | |
| KR101209282B1 (ko) | 초고성능 섬유보강 콘크리트 및 이의 제조방법 | |
| CN103467037B (zh) | 一种活性粉末水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN114773000A (zh) | 一种高强抗压绿色再生混凝土及其制备工艺 | |
| CN114394793B (zh) | 一种改性聚合物混凝土及其制备方法 | |
| Ting et al. | Effects of nanomaterials reinforced aggregate on mechanical properties and microstructure of recycled brick aggregate concrete | |
| CN109293292B (zh) | 混凝土及其制备工艺 | |
| CN113582609B (zh) | 一种环保再生混凝土及其制备工艺 | |
| KR100928402B1 (ko) | 초고강도 콘크리트용 시멘트 결합재 및 이를 이용한콘크리트 제조방법 | |
| CN115321924B (zh) | 地下结构工程用耐久自密实填充混凝土材料 | |
| CN115259791B (zh) | 一种火山灰基耐酸混凝土及其制备方法 | |
| CN116639935A (zh) | 一种无掺和料的低热水泥混凝土及其制备方法 | |
| CN114538859B (zh) | 一种c80绿色环保轻质混凝土及其制备工艺 | |
| CN116143457A (zh) | 纤维增强矿渣-甘蔗渣灰基地质聚合物材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210907 |