CN109400067A - 一种轻骨料混凝土的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻骨料混凝土的制备方法，属于混凝土生产领域。本发明针对混凝土中骨料混合不均，进而影响混凝土工作性的问题。通过制凝胶浆体、对骨料造壳最后进行配比得到混合均匀的轻骨料混凝土，具有良好的和易性和抗压强度，满足大规模集中生产施工的需要。

Description

一种轻骨料混凝土的制备方法
技术领域
本发明属于混凝土生产领域，具体的涉及一种轻骨料混凝土的制备方法。
背景技术
随着建筑行业的快速发展，轻骨料混凝土受到了越来越多的关注。与传统混凝土相比，轻骨料混凝土质量小、强度高，能够大幅度减小建筑物的自重。且轻骨料混凝土的耐久性也相对较好，具有较长的使用寿命。可将其用于高层楼房建筑中，这不仅会减小楼房自重，降低基础载荷，还能降低楼房的建造成本。
但用于制备轻骨料混凝土的轻骨料表面粗糙且多孔，具有较大的吸水率，这会显著降低混凝土的工作性能。且轻骨料密度小，在混凝土的拌和和成型过程中容易上浮，从而不利于轻骨料混凝土的均匀性；传统混凝土的制备材料配合比不精准，有时造成不必要的浪费，同时传统的制备方法采用一次性倾倒需要搅拌时间长，有时材料还未能搅拌均匀。而且操作人员多，降低了生产效率。这些问题的存在，会降低轻骨料混凝土的性能，不利于轻骨料混凝土的推广应用，故此提出一种轻骨料混凝土的制备方法。
发明内容
本方法所要解决的技术问题是轻骨料的较大吸水率，容易上浮，会降低混凝土的工作性，操作复杂，生产效率低。
本发明提出的一种轻骨料混凝土的制备方法，可以提高混凝土的工作性，具有良好的和易性，还能使骨料均匀的混合在混凝土中，有效避免骨料混合不均导致混凝土的工作性。
为了实现上述目的，本发明采用以下方案：
一种轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、称取胶凝材料置于强制式砂石搅拌机中搅拌30s至均匀，后将水和聚羧酸高效减水剂的混合液均匀喷洒在胶凝材料表面，边搅拌边喷洒，搅拌60s至均匀，即得胶凝浆体；
步骤2、称取轻骨料加入到步骤1所得的胶凝浆体中，搅拌60s至均匀，即得造壳轻骨料；
步骤3、持续搅拌，分别称取细骨料和胶凝材料置于搅拌筒中，搅拌60s至均匀，后对混合料进行均匀喷洒水、聚羧酸高效减水剂和矿物增稠剂的混合液，边搅拌边喷洒至均匀，搅拌120s至均匀混合，即得轻骨料混凝土。
进一步的，所述强制式砂石搅拌机的进料容量V1与搅拌机的搅拌筒容量V2,保证V1/V2＝0.22-0.4。
进一步的，所述轻骨料使用前需浸泡呈饱和态。
进一步的，所述聚羧酸高效减水剂和矿物增稠剂需预先溶解于水中，采用边加入边搅拌的方式至完全溶解。
进一步的，所述胶凝材料为32.5号硅酸盐水泥和粉煤灰，分别占比85％-90％和10％-15％；所述细骨料为碎石集料，碎石粒径为10-20mm天然碎石或尾矿石。
进一步的，所述轻骨料、胶凝材料、水、聚羧酸高效减水剂、矿物增稠剂和细骨料均采用先粗称后精称，且所述轻骨料的称量偏差极限为±3％；所述胶凝材料、水、聚羧酸高效减水剂、矿物增稠剂和细骨料的称量偏差极限均为±2％。
进一步的，步骤1中，所述胶凝材料、水和聚羧酸高效减水剂的质量比为：1:0.15-0.23:0.008-0.015。
进一步的，步骤2中，所述胶凝浆体与轻骨料的质量比为0.1-0.2:1。
进一步的，步骤2中所述轻骨料采用边倾倒边搅拌方式；步骤3中所述胶凝材料和细骨料采用边倾倒边搅拌的方式。
进一步的，步骤3中，所述胶凝材料270-400份；细骨料630-840份；水120-160；减水剂2.2-5.8份；矿物增稠剂2.7-9份；造壳轻骨料650-900份。
与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：
增加混凝土的强度、具有良好的和易性，首先将轻骨料浸泡充分吸收水份，对其进行外覆一层胶凝材料制成的壳体，将轻骨料自身重量加大，进而解决其上浮问题。同时在后续的制备中还增加增稠剂将其粘度增大，使其混凝土内部阻力增大进一步解决其上浮问题，同时还能将轻骨料均匀分布在混凝土中，提高混凝土的工作性和和易性。通过将制备材料的体积在搅拌机内的占比控制在0.22-0.4，能有效的控制制备材料混合的均匀性，较少人工干预，提高混凝土的配比的精准度，在解决均匀性的同时还有效的节省搅拌时间，提高生产效率。采用边倾倒边搅拌的方式可以将材料搅拌的更均匀，将聚羧酸高效减水剂和矿物增稠剂预先溶于水中，然后再采取便喷洒边搅拌的方式，对其所有材料进行搅拌，这样操作一方面有效解决搅拌不均匀的问题，另一方面还可以在保证搅拌均匀的情况下，节约搅拌时间，达到提高生产效率的效果。所有材料通过材料斗称量采取前粗称后精称，控制称量偏差极限，能有效的把控混凝土的原材料使用，防止造成混合比达不到要求进而造成原材料的浪费，还精准的把控混凝土的工作性。本发明的方法可以有效避免骨料在混凝土中混合不均，影响混凝土的工作性，同时还能保证混凝土的良好强度，满足大规模集中生产施工的需要。通过凝胶浆体和混凝土浆体采用不同浓度，将凝胶浆体在轻骨料的孔隙内离析进而将其孔隙封堵，降低水量对混凝土性能的干扰。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案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。
本发明提出的一种轻骨料混凝土的制备方法，其中强制式砂石搅拌机的进料容量V1与搅拌机的搅拌筒容量V2,保证V1/V2＝0.3；轻骨料使用前需浸泡呈饱和态；胶凝材料为32.5号硅酸盐水泥和粉煤灰，分别占比90％和10％；细骨料为碎石集料，碎石粒径为10-20mm天然碎石；聚羧酸高效减水剂和矿物增稠剂需预先溶解于水中，采用边加入边搅拌的方式至完全溶解；轻骨料、胶凝材料、水、聚羧酸高效减水剂、矿物增稠剂和细骨料均经过搅拌罐的材料漏斗采用先粗称后精称，且轻骨料的称量偏差极限为±3％；胶凝材料、水、聚羧酸高效减水剂、矿物增稠剂和细骨料的称量偏差极限均为±2％。
实施例1：
步骤1、按照胶凝材料、水和聚羧酸高效减水剂的质量比为：1:0.23:0.008，首先称取胶凝材料并将其边倾倒边搅拌置于强制式砂石搅拌机中，搅拌30s至均匀，后将水和聚羧酸高效减水剂的混合液均匀喷洒在胶凝材料表面，边搅拌边喷洒，搅拌60s至均匀，其中即得胶凝浆体；
步骤2、按照胶凝浆体与轻骨料的质量比为0.2:1，称取轻骨料加入到步骤1所得的胶凝浆体中，加入时边加入边搅拌，搅拌60s至均匀，即得造壳轻骨料，取出备用；
步骤3、持续搅拌，分别称取胶凝材料270份、细骨料630份、水120份、聚羧酸高效减水剂2.2份、矿物增稠剂2.7份、造壳轻骨料650份；将称取胶凝材料和细骨料边倾倒边搅拌置于搅拌筒中，搅拌60s至均匀，后对混合料进行均匀喷洒水、聚羧酸高效减水剂和矿物增稠剂的混合液，边搅拌边喷洒至均匀，搅拌120s至均匀混合，即得轻骨料混凝土。
实施例2：
步骤1、按照胶凝材料、水和聚羧酸高效减水剂的质量比为1:0.15:0.015，首先称取胶凝材料并将其边倾倒边搅拌置于强制式砂石搅拌机中，搅拌30s至均匀，后将水和聚羧酸高效减水剂的混合液均匀喷洒在胶凝材料表面，边搅拌边喷洒，搅拌60s至均匀，其中即得胶凝浆体；
步骤2、按照胶凝浆体与轻骨料的质量比为0.1:1，称取轻骨料加入到步骤1所得的胶凝浆体中，加入时边加入边搅拌，搅拌60s至均匀，即得造壳轻骨料，取出备用；
步骤3、持续搅拌，分别称取胶凝材料400份、细骨料840份、水160份、聚羧酸高效减水剂5.8份、矿物增稠剂9份、造壳轻骨料900份；将称取的胶凝材料和细骨料边倾倒边搅拌置于搅拌筒中，搅拌60s至均匀，后对混合料进行均匀喷洒水、聚羧酸高效减水剂和矿物增稠剂的混合液，边搅拌边喷洒至均匀，搅拌120s至均匀混合，即得轻骨料混凝土。
对比例1：
使用传统的制备方法进行制备，直接分别称取凝胶材料366份、天然碎石630份、水142份、聚羧酸高效减水剂2.97份和轻骨料650份，将凝胶材料、天然碎石、轻骨料依次边倾倒边搅拌置于强制式砂石搅拌机中，将聚羧酸高效减水剂溶于水中边搅拌边均匀喷洒在混合料的表面，搅拌120s至均匀。
对比例2：
使用传统的制备方法进行制备，直接分别称取凝胶材料454份、天然碎石840份、水150.2份、聚羧酸高效减水剂6.98份和轻骨料900份，将凝胶材料、天然碎石、轻骨料依次边倾倒边搅拌置于强制式砂石搅拌机中，将聚羧酸高效减水剂溶于水中边搅拌边均匀喷洒在混合料的表面，搅拌120s至均匀。
对比例与实施例的区别为采用的方法依次为传统方式和本发明提出的方法，其余其余原材料和温度以及机械设备均相同。
统计方法评定混凝土的抗压强度：
当时，取
为n组试块的强度值标准差；
N为试块组数；
fcu.i为第i组试块的立方体抗压强度值；
fcu.k为混凝土的设计抗压强度标准值；
为参与评定的所有试块强度的平均值；
fcu为混凝土的设计强度；
其强度最小值应满足
表1轻骨料混凝土的坍落度的对比
编号 坍落度/mm 密度/(kg/m<sup>3</sup>) 28d抗压强度/MPa
实施例1 110 1871 38.7
实施例2 138 1938 40.5
对比例1 64 1860 34.1
对比例2 79 1907 35.9
由以上实施例和测试数据可知：本发明所述的一种轻骨料混凝土的制备方法制得的混凝土具有的坍落度是未使用本发明的方法制得的混凝土的2倍，抗压强度也略有增加。将轻骨料置于低水灰比的胶凝材料浆体中，胶凝浆体可包裹在轻骨料上，从而给轻骨料加上一层“壳”。这层“壳”的存在改善了轻骨料的表面结构，封闭了轻骨料上的孔隙，从而降低了其对混凝土拌和用水的吸收，最终提高混凝土的工作性。并且，包裹上胶凝浆体后，轻骨料的质量增加，不易在搅拌和成型过程中上浮。而在混凝土的拌和过程中掺入增稠剂，则可进一步限制轻骨料在搅拌和成型过程中的上浮，从而提高混凝土的均匀性。同时采用先粗陈后精称的方式，材料边倾倒边搅拌，水溶液边搅拌便喷洒，都有效的提高混凝土的坍落度，提高轻骨料在混凝土中的均匀性，使其混凝土得到最大限度的工作性能。同时有效节约搅拌的时间，提高生产效率和避免材料的配合比不精准造成的材料浪费的问题。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、称取胶凝材料置于强制式砂石搅拌机中搅拌30s至均匀，后将水和聚羧酸高效减水剂的混合液均匀喷洒在胶凝材料表面，边搅拌边喷洒，搅拌60s至均匀，即得胶凝浆体；
步骤2、称取轻骨料加入到步骤1所得的胶凝浆体中，搅拌60s至均匀，即得造壳轻骨料；
步骤3、持续搅拌，分别称取细骨料和胶凝材料置于搅拌筒中，搅拌60s至均匀，后对混合料进行均匀喷洒水、聚羧酸高效减水剂和矿物增稠剂的混合液，边搅拌边喷洒至均匀，搅拌120s至均匀混合，即得轻骨料混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述强制式砂石搅拌机的进料容量V1与搅拌机的搅拌筒容量V2,保证V1/V2＝0.22-0.4。
3.根据权利要求1所述的一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述轻骨料使用前需浸泡呈饱和态。
4.根据权利要求1所述的一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述聚羧酸高效减水剂和矿物增稠剂需预先溶解于水中，采用边加入边搅拌的方式至完全溶解。
5.根据权利要求1所述的一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述胶凝材料为32.5号硅酸盐水泥和粉煤灰，分别占比85％-90％和10％-15％；所述细骨料为碎石集料，碎石粒径为10-20mm天然碎石或尾矿石。
6.根据权利要求1所述的一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述轻骨料、胶凝材料、水、聚羧酸高效减水剂、矿物增稠剂和细骨料均采用先粗称后精称，且所述轻骨料的称量偏差极限为±3％；所述胶凝材料、水、聚羧酸高效减水剂、矿物增稠剂和细骨料的称量偏差极限均为±2％。
7.根据权利要求1所述的一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述胶凝材料、水和聚羧酸高效减水剂的质量比为：1:0.15-0.23:0.008-0.015。
8.根据权利要求1所述的一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述胶凝浆体与轻骨料的质量比为0.1-0.2:1。
9.根据权利要求1或8所述的一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：步骤2中所述轻骨料采用边倾倒边搅拌方式。
10.根据权利要求1所述的一种轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述胶凝材料270-400份；细骨料630-840份；水120-160；减水剂2.2-5.8份；矿物增稠剂2.7-9份；造壳轻骨料650-900份；步骤3中所述胶凝材料和细骨料采用边倾倒边搅拌的方式。
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