CN109400071B - 一种c40易泵送耐热混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种c40易泵送耐热混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109400071B
CN109400071B CN201811499085.7A CN201811499085A CN109400071B CN 109400071 B CN109400071 B CN 109400071B CN 201811499085 A CN201811499085 A CN 201811499085A CN 109400071 B CN109400071 B CN 109400071B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
heat
concrete
resistant
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.)
Active
Application number
CN201811499085.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109400071A (zh
Inventor
林仁辉
仝存亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shuguang Assembly Construction Technology Zhejiang Co ltd
Original Assignee
Shuguang Assembly Construction Technology Zhejiang Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shuguang Assembly Construction Technology Zhejiang Co ltd filed Critical Shuguang Assembly Construction Technology Zhejiang Co ltd
Priority to CN201811499085.7A priority Critical patent/CN109400071B/zh
Publication of CN109400071A publication Critical patent/CN109400071A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109400071B publication Critical patent/CN109400071B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00146Sprayable or pumpable mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Abstract

本发明公开了一种C40易泵送耐热混凝土及其制备方法。C40易泵送耐热混凝土包括以下组分:水泥、粉煤灰、外加剂、砂子、碎石、水、耐热剂、增强剂、破碎黏土砖、长石废料;耐热剂包括以下组分:异氰酸酯、纳米二氧化硅、磷酸盐酯、丙酮、聚酯二醇、二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷、三乙胺、去离子水、丙烯酸酯乳液、纳米陶瓷乳液、蒙脱土其制备方法为:S1、煅烧料的制备;S2、干拌物制备;S3、成品制备。本发明的C40易泵送耐热混凝土具有耐热度和强度高,且易泵送的优点;另外,本发明的制备方法具有操作简单方便,制备出的混凝土强度高,耐热性好,且易泵送的优点。

Description

一种C40易泵送耐热混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,更具体地说,它涉及一种C40易泵送耐热混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料、颗粒状集料(也称为骨料)、水以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制,经均匀搅拌,密实成型,养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等,混凝土也是重要的材料。
耐热混凝土是指长期在200℃~1300℃高温作用下能保持所需物理力学性能的特种混凝土。现有技术中,要拌制耐热度为500℃的混凝土,通常采用的是黏土质和高铝质粗细骨料,但是这类骨料有两个很大的缺陷:1、产量较小、不稳定且价格高昂;2、由于材质以及粒形的限制,生产的混凝土不能进行泵送。这也就严重限制了耐热混凝土在高层、超高层和一些特殊用途的设施的使用,增加了火灾对人民生命安全、国家财产的危险。同时耐热混凝土的最高强度等级也只有达到C30,这也不能适应现在混凝土市场对承重混凝土强度的一般要求。这种情况下,我们迫切地要求研制出一种混凝土来满足高强、耐热、可泵性要求。
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C40易泵送耐热混凝土,其具有耐热度和强度高,且易泵送的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种耐热型C40混凝土及其制备方法,其具有操作简单方便,制备出的混凝土强度高,耐热性好,且易泵送的优点。
为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:一种C40易泵送耐热混凝土,其特征在于,包括以下重量份的组分:360-400份水泥、50-60份粉煤灰、8.18-8.68份外加剂、700-770份砂子、1030-1090份碎石、140-180份水、10-20份耐热剂、5-10份增强剂、1-5份破碎黏土砖、5-10份长石废料;
所述耐热剂包括以下重量份的组分:5-10份异氰酸酯、5-10份纳米二氧化硅、5-10份磷酸盐酯、10-15份丙酮、1-5份聚酯二醇、1-3份二羟甲基丙酸、2-5份三羟甲基丙烷、1-3份三乙胺、20-40份去离子水、10-15份丙烯酸酯乳液、10-15份纳米陶瓷乳液、1-5份蒙脱土。
通过采用上述技术方案,合理控制水胶比,既能够保证混凝土不会因为水化热较大,造成混凝土和易性较差,容易开裂,又能够避免混凝土强度降低,且砂率适宜,使混凝土具有良好的和易性和流动性,从而提高混凝土的易泵送性能,长石废料的主要成分为二氧化硅,抗压强度高,具有较高的活性,作为混凝土的骨架材料,能够提高混凝土的强度,且长石废料的结构是四面体型,稳定的结构能够减少混凝土开裂,破碎黏土砖具有优异的耐高温性能,在高温下不会发生分解和破碎,因此能够提高混凝土的耐热性能和强度,通过添加的耐热剂和增强剂能够进一步提高混凝土的耐热性能和强度。
丙烯酸酯乳液的耐热性能良好,纳米陶瓷乳液的附着能力高,能够附着这种有机、无机和金属材质表面,将丙烯酸酯乳液和纳米陶瓷乳液与砂子、石子制成混凝土后,丙烯酸酯乳液和纳米陶瓷乳液能够附着在石子、砂子等原料的表面,并形成一层硬度较高且耐高温性能达到500℃以上的涂膜,从而提高混凝土的强度和耐高温性能,且蒙脱土和丙烯酸酯乳液混合,能够提高丙烯酸酯乳液的耐热性能和耐腐蚀性能。
进一步地,所述增强剂由以下重量份的物质混合而成:5-10份聚丙烯纤维、1-5份氧化镁、5-10份刚玉粉、1-5份磷酸氢二铝,5-10份空心玻璃微珠。
通过采用上述技术方案,刚玉粉能够与水泥化学成分相近,能够提高混凝土的耐高温性能,氧化镁耐火度高,磷酸氢二铝的胶结性强,氧化镁作为磷酸氢二铝的促硬剂,能够促进混凝土的耐热性能,空心玻璃微珠具有抗压强度高,耐热性好的优点,与聚丙烯配合,能够增高聚丙烯纤维的强度,从而增强混凝土的抗压强度。
进一步地,所述耐热剂的制备方法如下:(1)将纳米二氧化硅至于1/3去离子水中,在室温下超声0.5-1h,加入磷酸盐酯,超声3-4h,至于真空干燥箱中,在70-80℃下干燥20-24h;(2)将步骤(1)所得物和丙酮至于反应器中,室温下搅拌0.5-1h,升温至40-80℃时,依次加入异氰酸酯、聚酯二醇、二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷和三乙胺,混合搅拌3-4h,最后加入2/3去离子水搅拌0.5-1h;
(3)将丙烯酸酯乳液和蒙脱土超声分散30-40min,加入纳米陶瓷乳液,室温下混合搅拌2-3h,与步骤(2)所得物混合均匀。
通过采用上述技术方案,首先将纳米二氧化硅放入去离子水中进行表面处理,再将二氧化硅与磷酸盐酯、丙酮混合,并与其他原料制成纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液,丙烯酸酯乳液和蒙脱土混合,蒙脱土能够提高丙烯酸酯乳液的冲击强度和耐热性能。
进一步地,所述外加剂包括250-300份聚羧酸减水剂、15-25份葡萄糖酸钠、0.08-0.12份引气剂、0.1-0.5份消泡剂。
通过采用上述技术方案,聚羧酸减水剂与水泥的相容性好,使混凝土的坍落度保持性能好,能够大幅度提高混凝土的早期、后期强度,葡萄糖酸钠能够增加混凝土的可塑性和强度,引气剂和消泡剂复配,二者含量恰当,能够有效减少聚羧酸减水剂带来的大气泡,并使气泡稳定,且提高混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性。
进一步地,所述引气剂为松香树脂、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠中的一种或几种的混合物。
通过采用上述技术方案,松香树脂、十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇硫酸钠能够改善混凝土拌合物的和易性、保水性和粘聚性,提高混凝土的流动性,在混凝土的拌和过程中,引入大量均匀分布且闭合稳定的微小气泡,改善混凝土的坍落度,提高匀质性。
进一步地,所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、乳化硅油中的一种或几种的混合物。
通过采用上述技术方案,聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和乳化硅油能够提高混凝土的分散性,有效控制混凝土浆体内的泡沫,使混凝土致密光亮。
进一步地,所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥。
通过采用上述技术方案,使用P.O42.5硅酸盐水泥,强度高,且硅酸盐水泥中的C3S和C2S的水化产物Ca(OH)2在高温下脱水,生成的氧化钙与长石废料中的二氧化硅、破碎黏土砖中的三氧化二铝反应生成具有较强耐热性能的无水硅酸钙和无水铝酸钙,使混凝土具有较强的耐热性能。
进一步地,所述砂子为II区级配砂,细度目数为2.3-2.7,表观密度为2500-2700kg/m3,堆积密度为1500-1520kg/m3,含泥量为0.4-0.6%,氯离子质量百分比为0.00015-0.00019%%。
通过采用上述技术方案,使用II区级配砂,砂子粗细适宜,有较好的工作性,施工和易性好,易搅拌,粗砂之间没有形成骨架,细砂填充于粗砂之间的孔隙内,提高混凝土的密实度,减少混凝土离析、泌水,提高和易性。
进一步地,所述碎石的粒径为5-31.5mm,针片状颗粒含量为4-6%,表观密度为2600-2800kg/m3,堆积密度为1700-1720kg/m3,含泥量为0.1-0.3%。
通过采用上述技术方案,碎石中针片状颗粒含量适宜,能够有效提高混凝土的强度,碎石粒径合理,避免颗粒较大,造成碎石之间的孔隙较大,造成混凝土强度较低。
为实现上述第二个目的,本发明提供了如下技术方案:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1、煅烧料的制备:取长石废料和破碎黏土砖,粉碎至粒径小于25mm,研磨至粒度为0.05-0.08mm,将长石废料粉和破碎粘土砖粉混合均匀,在1000-1100℃下煅烧1-2h;
S2、干拌物制备:向步S2所得的煅烧料中加入水泥、粉煤灰、砂子、碎石,混合搅拌均匀,制得干拌物;
S3、成品制备:向水中加入再加入外加剂、耐热剂和增强剂,搅拌混合均匀后,与步骤S2所得干拌物混合均匀,既得C40易泵送耐热混凝土。
通过采用上述技术方案,将长石废料和破碎粘土砖进行煅烧,在加热煅烧的过程中,煅烧温度到达800-900℃后,继续升温时,混合物中的中低共融物质开始融化,液相出现并逐渐增加,填充在固体颗粒之间,由于液相的表面张力作用,使未融化颗粒进一步靠拢,煅烧料体积收缩,气孔率减少,密度增加,能够进一步提高混凝土骨架的抗压性能,将水泥、粉煤灰、砂子和碎石混合后,加入耐热剂和增强剂,可以使原料混合均匀。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
第一、由于本发明采用合理的砂率,能够有效提高混凝土的和易性和易泵送性能,保证混凝土具有粘聚性和流动性,防止混凝土离析,并且水胶比合理,避免混凝土的水化热较大,又能避免混凝土强度较低,长石废料和破碎黏土砖的合理添加,能够提高混凝土的强度,减少混凝土开裂,同时耐热剂和增强剂的加入,可以进一步提高混凝土的耐性性能和强度。
第二、本发明中优选采用丙烯酸酯乳液和纳米陶瓷乳液,二者相互混合,能够附着在碎石和砂子等原料的表面,并形成一层硬度高且耐热性能好的涂膜,从而提高混凝土的耐热性能和强度,且丙烯酸酯乳液和蒙脱土相互配合,蒙脱土能够提高丙烯酸酯乳液的耐热性能,从而增加混凝土的耐热性能。
第三、本发明的增强剂中,氧化镁的耐火度高,磷酸氢二铝的胶结性强,氧化镁和磷酸氢二铝相互配合,能够提高混凝土的耐热性能,空心玻璃微珠的抗压强度高,耐热性能好,聚丙烯纤维的强度高,耐磨性好,空心玻璃微珠与聚丙烯纤维复配使用,能够提高聚丙烯纤维的强度和耐热性能,从而提高混凝土的耐热性能和强度。
第四、本发明中P.O42.5硅酸盐水泥中的C3S和C2S的水化产物Ca(OH)2在高温下脱水生成氧化钙,氧化钙与长石废料中的二氧化硅、破碎黏土砖中的三氧化二铝反应生成具有较强耐热性能的无水硅酸钙和无水铝酸钙,使混凝土具有较强的耐热性能。
第五、本发明的方法使用长石废料和破碎黏土砖加热煅烧,使长石废料和破碎黏土砖中液相填充在固体颗粒之间,使未融化颗粒靠拢,使气孔率减少,密度增加,提高混凝土的强度。
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。
耐热剂的制备例1-3
制备例1-3中异氰酸酯选自临沂三通化工科技有限公司出售的PM-200型聚合MDI异氰酸酯,纳米二氧化硅选自山东省寿光市昌泰微钠化工厂出售的CT-101型纳米二氧化硅,丙烯酸酯乳液选自广州市臻诚化工有限公司出售的DS3570ap型丙烯酸酯乳液,纳米陶瓷乳液选自东莞市亿禄发塑胶有限公司出售的SC-H200型纳米陶瓷乳液,蒙脱土选自浙江丰虹粘土化工有限公司出售的DK4型蒙脱土。
制备例1:(1)按照表1中的配比,将5kg纳米二氧化硅至于6kg去离子水中,在室温下超声0.5h,加入5kg磷酸盐酯,超声3h,至于真空干燥箱中,在70℃下干燥20h,纳米二氧化硅的粒径为100nm,聚磷酸盐由聚乙二醇和多聚磷酸按照质量比为3:1的比例,在85℃下,超声3h制得;
(2)将步骤(1)所得物和10kg丙酮至于反应器中,室温下搅拌0.5h,升温至40℃时,依次加入5kg异氰酸酯、1kg聚酯二醇、1kg二羟甲基丙酸、2kg三羟甲基丙烷和1kg三乙胺,混合搅拌3h,最后加入14kg去离子水搅拌0.5h;
(3)将10kg丙烯酸酯乳液和1kg蒙脱土超声分散30min,加入10kg纳米陶瓷乳液,室温下混合搅拌2h,与步骤(2)所得物混合均匀。
表1制备例1-3中耐热剂的原料配比
Figure BDA0001897712070000051
Figure BDA0001897712070000061
制备例2:(1)按照表1中的配比,将8kg纳米二氧化硅至于10kg去离子水中,在室温下超声0.8h,加入8kg磷酸盐酯,超声3.5h,至于真空干燥箱中,在75℃下干燥22h,纳米二氧化硅的粒径为125nm;
(2)将步骤(1)所得物和13kg丙酮至于反应器中,室温下搅拌0.8h,升温至60℃时,依次加入8kg异氰酸酯、3kg聚酯二醇、2kg二羟甲基丙酸、3kg三羟甲基丙烷和2kg三乙胺,混合搅拌3.5h,最后加入20kg去离子水搅拌0.8h;
(3)将13kg丙烯酸酯乳液和3kg蒙脱土超声分散35min,加入13kg纳米陶瓷乳液,室温下混合搅拌2.5h,与步骤(2)所得物混合均匀。
制备例3:(1)按照表1中的配比,将10kg纳米二氧化硅至于13kg去离子水中,在室温下超声1h,加入10kg磷酸盐酯,超声4h,至于真空干燥箱中,在80℃下干燥24h,纳米二氧化硅的粒径为150nm;
(2)将步骤(1)所得物和15kg丙酮至于反应器中,室温下搅拌1h,升温至80℃时,依次加入10kg异氰酸酯、5kg聚酯二醇、3kg二羟甲基丙酸、5kg三羟甲基丙烷和3kg三乙胺,混合搅拌4h,最后加入27kg去离子水搅拌1h;
(3)将15kg丙烯酸酯乳液和5kg蒙脱土超声分散40min,加入15kg纳米陶瓷乳液,室温下混合搅拌3h,与步骤(2)所得物混合均匀。
实施例
以下实施例中水泥选自象山海螺水泥有限责任公司,砂子选自广州忠远其贸易有限公司,粉煤灰选自灵寿县海滨矿产品贸易有限公司、长石废料选自北京世韩科技有限公司、破碎黏土砖选自河南恒昱窑炉耐火材料有限公司、碎石选自慈溪磊源矿业有限公司、聚羧酸减水剂选自江西格雷斯科技股份有限公司出售的GNS-101型聚羧酸减水剂。
实施例1:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1、煅烧料的制备:按照表1中的配比,取5kg长石废料和1kg破碎黏土砖,粉碎至粒径小于25mm,研磨至粒度为0.05mm,将长石废料粉和破碎粘土砖粉混合均匀,在1000℃下煅烧1h;
S2、干拌物制备:向步S2所得的煅烧料中加入360kg水泥、50kg粉煤灰、700kg砂子、1030kg碎石,混合搅拌均匀,制得干拌物;
其中水泥为P.O42.5水泥,粉煤灰为II级粉煤灰,砂子为II区级配砂,细度目数为2.3,表观密度为2500kg/m3,堆积密度为1500kg/m3,含泥量为0.4%,氯离子质量百分比为0.00015%,碎石的粒径为5mm,针片状颗粒含量为4%,表观密度为2600kg/m3,堆积密度为1700kg/m3,含泥量为0.1%;
S3、成品制备:向140kg水中加入再加入8.18kg外加剂、10kg耐热剂和5kg增强剂,搅拌混合均匀后,与步骤S2所得干拌物混合均匀,既得C40易泵送耐热混凝土;其中外加剂为250kg聚羧酸减水剂、15kg葡萄糖酸钠、0.008kg引气剂和0.1kg消泡剂的混合物,引气剂为松香树脂,消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚,耐热剂由制备例1制备而成,增强剂为5kg聚丙烯纤维、1kg氧化镁、5kg刚玉粉、1kg磷酸氢二铝和5kg空心玻璃微珠的混合物,聚丙烯纤维的长度为12mm,刚玉粉的粒径小于1μm,空心玻璃微珠的粒度为10μm,壁厚为1μm。
表2实施例1-5中C40易泵送耐热混凝土的原料配比
Figure BDA0001897712070000071
实施例2-5:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,与实施例1的区别在于,混凝土原料配比如表2所示。
实施例6:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S1中,长石废料和破碎黏土砖研磨至粒度为0.06mm,在1050℃下煅烧;步骤S2中,砂子为II区级配砂,细度目数为2.5,表观密度为2600kg/m3,堆积密度为1510kg/m3,含泥量为0.5%,氯离子质量百分比为0.00017%,碎石的粒径为15mm,针片状颗粒含量为5%,表观密度为2700kg/m3,堆积密度为1710kg/m3,含泥量为0.2%;步骤S3中外加剂为280kg聚羧酸减水剂、20kg葡萄糖酸钠、0.1kg引气剂和0.3kg消泡剂的混合物,引气剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为聚氧丙烯甘油醚,耐热剂由制备例2制备而成,增强剂为8kg聚丙烯纤维、3kg氧化镁、8kg刚玉粉、3kg磷酸氢二铝和8kg空心玻璃微珠的混合物,聚丙烯纤维的长度为15mm,空心玻璃微珠的粒度为12μm,壁厚为1.2μm。
实施例7:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S1中,长石废料和破碎黏土砖研磨至粒度为0.08mm,在1100℃下煅烧;步骤S2中,砂子为II区级配砂,细度目数为2.7,表观密度为2700kg/m3,堆积密度为1520kg/m3,含泥量为0.6%,氯离子质量百分比为0.00019%,碎石的粒径为31.5mm,针片状颗粒含量为6%,表观密度为2800kg/m3,堆积密度为1720kg/m3,含泥量为0.3%;步骤S3中外加剂为300kg聚羧酸减水剂、25kg葡萄糖酸钠、0.12kg引气剂和0.5kg消泡剂的混合物,引气剂为脂肪醇硫酸钠,消泡剂为乳化硅油,耐热剂由制备例3制备而成,增强剂为10kg聚丙烯纤维、5kg氧化镁、10kg刚玉粉、5kg磷酸氢二铝和10kg空心玻璃微珠的混合物,聚丙烯纤维的长度为20mm,空心玻璃微珠的粒度为15μm,壁厚为1.5μm。
对比例
对比例1:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,与实施例1的区别在于,耐热剂中未添加丙烯酸酯乳液和蒙脱土。
对比例2:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,与实施例1的区别在于,耐热剂中未添加纳米陶瓷乳液。
对比例3:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,与实施例1的区别在于,耐热剂中未添加纳米二氧化硅。
对比例4:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,与实施例1的区别在于,增强剂中未添加氧化镁和磷酸氢二铝。
对比例5:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,与实施例1的区别在于,增强剂中未添加空心玻璃微珠和聚丙烯纤维。
对比例6:一种C40易泵送耐热混凝土的制备方法,与实施例1的区别在于,增强剂中未添加刚玉粉。
性能检测试验
一、混凝土泵送性能测试:按照实施例1-7和对比例1-6中的方法制备C40易泵送耐热混凝土,并按照以下方法检测混凝土的各项性能,检测结果如表3所示:
1、将混凝土分别在甭管平管长度超过180m,平均折算水平泵送距离超过400m,泵压14-15MPa的施工环境中进行泵送,按照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能测试方法标准》检测混凝土在泵送前后的坍落度、扩展度;
2、按照DLT5150-2001《水工混凝土试验规程》中混凝土拌合物拌合匀质性试验测试匀质性,并以其中固定的用先后出机取样混凝土的28D抗压强度和差值和砂浆表观密度的差值评定。
表3实施例1-7和对比例1-6制得的混凝土的泵送性能测试结果
Figure BDA0001897712070000091
由表3中数据可以看出,按照实施例1-7制得的混凝土的坍落度大,且泵送前后,坍落度变化不明显,扩展度在泵送前较大,且泵送前后无较大变化,匀质性较好,由此说明按照实施例1-7中方法制备的轻集料混凝土具有良好的和易性、匀质性和流动性,适合高程泵送;对比例1因耐热剂中未添加丙烯酸酯乳液和蒙脱土,使得混凝土在泵送前后的坍落度均较小,扩展度也较小,且泵送前后,坍落度和扩展度变化较大,说明丙烯酸酯乳液和蒙脱土能够提高混凝土易泵送性能;对比例2因耐热剂中未添加纳米陶瓷乳液,混凝土的坍落度在泵送前后与实施例1相比相差较大,且扩展度在泵送前后均较小,说明纳米陶瓷乳液能够提高混凝土的泵送性能;对比例3因耐热剂中未添加纳米二氧化硅,混凝土在泵送前坍落度较小,且泵送后与泵送前坍落度相差较大,说明纳米二氧化硅能够提高混凝土的坍落度,使混凝土适合泵送;对比例4因增强剂中未添加氧化镁和磷酸氢二铝,混凝土的坍落度、扩展度和匀质性在泵送前后较小,且泵送前后差值大,说明氧化镁和磷酸氢二铝能够提高混凝土的泵送性能,在泵送前后坍落度变化不大;对比例5因增强剂中未添加空心玻璃微珠和聚丙烯纤维,混凝土泵送前后坍落度变化较大,且坍落度与实施例1相比,相差较大,说明空心玻璃微珠和聚丙烯纤维能够提高混凝土的泵送性能;对比例6因增强剂中未添加刚玉粉,混凝土的坍落度、扩展度和匀质性与实施例1相比,相差较大,说明刚玉粉能够提高混凝土的泵送性能。
二、混凝土耐热性能的测试:按照实施例1-7和对比例1-6中的方法制备C40易泵送耐热混凝土,并按照GB/T50081-2016《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块,并测量标准试块养护1d、7d、28d的抗压强度以及标养28d后高温下的抗压强度,其中高温高压强度,采用如下方法测定,取每组成型3块试件,标准养护28d后,于110℃烘干24h后,置于高温炉中,分别在200℃、300℃、400℃、500℃、600℃以及700℃下恒温灼烧3h,然后将其自然冷却至室温,测试灼烧后试块的抗压强度,实施例1-7制得的混凝土的测试结果如表4所示,对比例1-6制得的混凝土的测试结果如表5所示。
表4实施例1-7结果制得的混凝土的耐热性能测试
Figure BDA0001897712070000101
由表4数据可以看出,按照实施例1-7中的方法制备的C40易泵送耐热混凝土在标准温度下,1天的抗压强度达到43.3-44.6MPa,7天的抗压强度达到64.3-65.5MPa,28天强度即可达到88.3-89.6MPa,且在200-700℃下进行灼烧后,强度依然较高,在700℃下灼烧后,强度仍可以达到56.4-57.4MPa,说明由实施例1-7制得的混凝土具有良好的耐高温性能。
表5对比例1-6制得的混凝土的耐热性能测试
Figure BDA0001897712070000102
Figure BDA0001897712070000111
由表5中数据可以看出,对比例1因耐热剂中未添加丙烯酸酯乳液和蒙脱土,在标准温度下,1天、7天和28天的抗压强度与实施例相比,较差,且在灼烧后,强度下降较快,在700℃的强度小于在标准温度下1天的强度,说明丙烯酸酯乳液和蒙脱土能够提高混凝土在标准温度下的强度和耐热性能;对比例2因耐热剂中未添加纳米陶瓷乳液,在标准温度下混凝土的抗压强度较小,且在灼烧后混凝土的强度下降迅速,说明纳米陶瓷乳液能够提高混凝土的强度和耐热性能;对比例3因耐热剂中未添加纳米二氧化硅,混凝土在标准温度下的抗压强度小于实施例1,且在灼烧后的抗压强度也小于实施例1,说明纳米二氧化硅能够提高混凝土在标准温度下的强度和耐热性能;对比例4因增强剂中未添加氧化镁和磷酸氢二铝,混凝土的抗氧强度在标准温度下和灼烧后均小于实施例1,说明氧化镁和磷酸氢二铝能够提高混凝土强度和耐热性;对比例5因增强剂中未添加空心玻璃微珠和聚丙烯纤维,混凝土在标准温度下的抗压强度与实施例1相比较差,且灼烧后,抗压强度较差,说明空心玻璃微珠和聚丙烯纤维能够提高混凝土的抗压强度和耐热性;对比例6因增强剂中未添加刚玉粉,混凝土在标准温度下的抗压强度和灼烧后的抗压强度均小于实施例1,说明刚玉粉能够提高混凝土在标准温度下的抗压强度,且能够提高混凝土的耐热性。
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。

Claims (8)

1.一种C40易泵送耐热混凝土,其特征在于,包括以下重量份的组分:360-400份水泥、50-60份粉煤灰、8.18-8.68份外加剂、700-770份砂子、1030-1090份碎石、140-180份水、10-20份耐热剂、5-10份增强剂、1-5份破碎黏土砖、5-10份长石废料;
所述耐热剂包括以下重量份的组分:5-10份异氰酸酯、5-10份纳米二氧化硅、5-10份磷酸盐酯、10-15份丙酮、1-5份聚酯二醇、1-3份二羟甲基丙酸、2-5份三羟甲基丙烷、1-3份三乙胺、20-40份去离子水、10-15份丙烯酸酯乳液、10-15份纳米陶瓷乳液、1-5份蒙脱土;
所述增强剂由以下重量份的物质混合而成:5-10份聚丙烯纤维、1-5份氧化镁、5-10份刚玉粉、1-5份磷酸氢二铝,5-10份空心玻璃微珠;
所述耐热剂的制备方法如下:(1)将纳米二氧化硅置于1/3去离子水中,在室温下超声0.5-1h,加入磷酸盐酯,超声3-4h,置于真空干燥箱中,在70-80℃下干燥20-24h;
(2)将步骤(1)所得物和丙酮至于反应器中,室温下搅拌0.5-1h,升温至40-80℃时,依次加入异氰酸酯、聚酯二醇、二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷和三乙胺,混合搅拌3-4h,最后加入2/3去离子水搅拌0.5-1h;
(3)将丙烯酸酯乳液和蒙脱土超声分散30-40min,加入纳米陶瓷乳液,室温下混合搅拌2-3h,与步骤(2)所得物混合均匀。
2.根据权利要求1所述的C40易泵送耐热混凝土,其特征在于,所述外加剂包括250-300份聚羧酸减水剂、15-25份葡萄糖酸钠、0.08-0.12份引气剂、0.1-0.5份消泡剂。
3.根据权利要求2所述的C40易泵送耐热混凝土,其特征在于,所述引气剂为松香树脂、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求2所述的C40易泵送耐热混凝土,其特征在于,所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、乳化硅油中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的C40易泵送耐热混凝土,其特征在于,所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥。
6.根据权利要求1所述的C40易泵送耐热混凝土,其特征在于,所述砂子为II区级配砂,细度目数为2.3-2.7,表观密度为2500-2700kg/m3,堆积密度为1500-1520kg/m3,含泥量为0.4-0.6%,氯离子质量百分比为0.00015-0.00019%。
7.根据权利要求1所述的C40易泵送耐热混凝土,其特征在于,所述碎石的粒径为5-31.5mm,针片状颗粒含量为4-6%,表观密度为2600-2800kg/m3,堆积密度为1700-1720kg/m3,含泥量为0.1-0.3%。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的C40易泵送耐热混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、煅烧料的制备:取长石废料和破碎黏土砖,粉碎至粒径小于25mm,研磨至粒度为0.05-0.08mm,将长石废料粉和破碎黏土砖粉混合均匀,在1000-1100℃下煅烧1-2h;
S2、干拌物制备:向步骤S1所得的煅烧料中加入水泥、粉煤灰、砂子、碎石,混合搅拌均匀,制得干拌物;
S3、成品制备:向水中加入再加入外加剂、耐热剂和增强剂,搅拌混合均匀后,与步骤S2所得干拌物混合均匀,即得C40易泵送耐热混凝土。
CN201811499085.7A 2018-12-08 2018-12-08 一种c40易泵送耐热混凝土及其制备方法 Active CN109400071B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811499085.7A CN109400071B (zh) 2018-12-08 2018-12-08 一种c40易泵送耐热混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811499085.7A CN109400071B (zh) 2018-12-08 2018-12-08 一种c40易泵送耐热混凝土及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109400071A CN109400071A (zh) 2019-03-01
CN109400071B true CN109400071B (zh) 2021-07-23

Family

ID=65457952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811499085.7A Active CN109400071B (zh) 2018-12-08 2018-12-08 一种c40易泵送耐热混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109400071B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111455765A (zh) * 2020-03-31 2020-07-28 中电建十一局工程有限公司 一种透水混凝土机械化碾压施工方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101880144B (zh) * 2009-05-07 2013-08-28 中冶天工上海十三冶建设有限公司 高炉大体积泵送耐热混凝土的组合物
CN103553651A (zh) * 2013-10-11 2014-02-05 中国一冶集团有限公司 一种耐热混凝土
CN104761281B (zh) * 2015-03-27 2016-09-14 中国十七冶集团有限公司 阻燃耐高温泡沫混凝土及其制备方法
KR101648824B1 (ko) * 2015-11-16 2016-08-17 (주)청원산업 차열성 콘크리트 블록 및 이의 제조방법
CN105367743B (zh) * 2015-12-21 2018-01-23 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种水性聚氨酯乳液的合成方法
CN108101498B (zh) * 2017-12-25 2020-09-01 济南大学 一种高耐热的磷铝酸盐水泥基泡沫混凝土材料
CN108793893A (zh) * 2018-08-25 2018-11-13 北京建工新型建材有限责任公司 耐热混凝土及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109400071A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10308553B2 (en) Structural lightweight concrete with superior thermal insulation
CN109608068A (zh) 一种胶凝材料、混凝土预制件及混凝土预制件的制备方法
Xu et al. Study on the lightweight hydraulic mortars designed by the use of diatomite as partial replacement of natural hydraulic lime and masonry waste as aggregate
CN109942235B (zh) 常温养护高强高抗碳化性能的地聚物混凝土及其制备方法
CN111807794A (zh) 低温套筒灌浆料及制备方法
CN107522449B (zh) 一种自流平低收缩高强砂浆
CN109956720A (zh) 一种轻质吸音自流平砂浆及其制备方法
KR20080053912A (ko) 철근이음매용 충전재 및 이를 이용한 철근이음매충전시공방법
CN111423180A (zh) 一种高流动性环保型超高性能混凝土及其制备方法
CN114956681A (zh) 一种高温养护的低碳高强度地聚物混凝土材料及其制备方法
CN113461372A (zh) 一种轻集料混凝土及其制备方法
CN114956761B (zh) 一种磷石膏基生态水泥泡沫轻质土及其制备方法
CN111807770A (zh) 生态水泥高强灌浆料及制备方法
CN109400071B (zh) 一种c40易泵送耐热混凝土及其制备方法
CN110498630B (zh) 一种混凝土复合外加剂及其制备方法和混凝土
Zakrevskaya et al. Lightweight concrete based on siliceous compositions of natural origin
CN110218042B (zh) 一种环保高强度干混砂浆及其制备方法
CN110818339A (zh) 一种轻质高抗渗混凝土的配制方法
CN115490448B (zh) 一种降低超高性能混凝土、高强混凝土和高强砂浆自收缩的方法
CN104803646A (zh) 一种磷渣粉微膨胀灌浆材料及其使用方法
CN111116151B (zh) 耐高温固结材料及其施工方法
CN114230208A (zh) 一种高强度水泥及其制备方法
CN107500693B (zh) 一种保温隔热的墙体及其生产工艺
CN112062521A (zh) 一种大体积混凝土及其制备方法
CN111807739A (zh) 一种快凝水镁石-磷酸盐基胶凝材料及其制备方法和应用

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