CN109485290A - 一种机制砂高强混凝土粘度改性材料 - Google Patents

一种机制砂高强混凝土粘度改性材料 Download PDF

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孟晓鹏
谭鹏
薛广成
陶元洪
贺玉瑞
徐鑫
李启发
张强
井伟文
王陈
宋照君
夏京亮
周永祥
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CCCC Tunnel Engineering Co Ltd
China Road and Bridge Corp
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CCCC Tunnel Engineering Co Ltd
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    • 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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients

Abstract

本发明涉及一种机制砂高强混凝土粘度改性材料，属于绿色混凝土技术领域，包括以下重量份数的组分：超细粉煤灰70‑80份，石灰石粉10‑20份，硅粉5‑10份，磨细火山渣5‑10份，皂素类引气剂0.5‑1份，胺基聚醚类消泡剂0.1‑0.5份。本发明可以降低机制砂高强混凝土粘度，显著提高机制砂高强混凝土可施工性，克服了生产高强混凝土中难以完全使用机制砂作为细骨料的缺点。

Description

一种机制砂高强混凝土粘度改性材料
技术领域
本发明涉及绿色混凝土技术领域，特别涉及一种机制砂高强混凝土粘度改性材料。
背景技术
随着国内土木、水利、交通等基础设施建设以及国家“一带一路”战略的推进，作为最大宗的土木工程材料混凝土用量全球达到50亿立方米，而作为混凝土主要原材料的河砂日趋匮乏，因此工程中采用机制砂替代河砂作为混凝土细骨料已成为必然，机制砂是经除土处理，由机械破碎、筛分制成的粒径小4.75mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒。机制砂在配置高强混凝土时，由于其颗粒表面较为粗糙，含有一定量的石粉，容易造成高强混凝土粘度较大，增加混凝土工程施工难度，制约了机制砂在高强混凝土中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机制砂高强混凝土粘度改性材料，可以降低机制砂高强混凝土粘度，显著提高机制砂高强混凝土可施工性，克服生产高强混凝土中难以完全使用机制砂作为细骨料的缺点。
本发明提供了一种机制砂高强混凝土粘度改性材料，其技术方案如下：
一种机制砂高强混凝土粘度改性材料，所述材料的组分包括：超细粉煤灰、石灰石粉、硅粉、磨细火山渣、皂素类引气剂、胺基聚醚类消泡剂；各组分的重量份数为：
超细粉煤灰70-80，
石灰石粉10-20，
硅粉5-10，
磨细火山渣5-10，
皂素类引气剂0.5-1，
胺基聚醚类消泡剂0.1-0.5；
所述超细粉煤灰通过以下方法加工得到：
将重量份数为99份的Ⅱ级粉煤灰、0.5份的丙二醇、0.3份的三乙醇胺、0.2份的硬脂酸钠依次放入超细粉磨设备中，粉磨至比表面积大于1000m2/kg，即得超细粉煤灰。
作为优选，所述超细粉煤灰的重量份数为73-78，流动度比大于110％，28d活性指数大于85％。
作为优选，所述石灰石粉中碳酸钙的含量大于80％，比表面积大于450m2/kg，流动度比大于105％。
作为优选，所述硅粉比表面积大于18500m2/kg，28d活性指数大于90％。
作为优选，所述磨细火山渣比表面积大于400m2/kg，流动度比大于95％，28d活性指数大于65％。
作为优选，所述皂素类引气剂为非离子型表面活性剂，主要成份三萜皂甙，皂素类引气剂重量份数为0.6-0.8。
作为优选，所述胺基聚醚类消泡剂的重量份数为0.1-0.2。
所述改性材料的使用方法为：将所述改性材料拌合到含有机制砂的混凝土中，并等质量代替混凝土中的水泥。
本发明的有益效果在于：
本发明可以降低机制砂高强混凝土粘度，显著提高机制砂高强混凝土可施工性，克服了生产高强混凝土中难以完全使用机制砂作为细骨料的缺点。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步描述。实施例的描述仅为便于理解和应用本发明，而非对本发明保护的限制。
一种机制砂高强混凝土粘度改性材料，所述材料的组分包括：超细粉煤灰、石灰石粉、硅粉、磨细火山渣、皂素类引气剂、胺基聚醚类消泡剂；各组分的重量份数为：
超细粉煤灰70-80，
石灰石粉10-20，
硅粉5-10，
磨细火山渣5-10，
皂素类引气剂0.5-1，
胺基聚醚类消泡剂0.1-0.5；
所述超细粉煤灰通过以下方法加工得到：
将重量份数为99份的Ⅱ级粉煤灰、0.5份的丙二醇、0.3份的三乙醇胺、0.2份的硬脂酸钠依次放入超细粉磨设备中，粉磨至比表面积大于1000m2/kg，即得超细粉煤灰。
作为优选，所述超细粉煤灰的重量份数为73-78，流动度比大于110％，28d活性指数大于85％。
作为优选，所述石灰石粉中碳酸钙的含量大于80％，比表面积大于450m2/kg，流动度比大于105％。
作为优选，所述硅粉比表面积大于18500m2/kg，28d活性指数大于90％。
作为优选，所述磨细火山渣比表面积大于400m2/kg，流动度比大于95％，28d活性指数大于65％。
作为优选，所述皂素类引气剂为非离子型表面活性剂，主要成份三萜皂甙，皂素类引气剂重量份数为0.6-0.8。
作为优选，所述胺基聚醚类消泡剂的重量份数为0.1-0.2。
发明通过加入超细粉煤灰、石灰石粉、硅粉、磨细火山渣等粉体材料，调整机制砂高强混凝土的粉体体系，降低混凝土粘度，另外通过添加消泡剂和引气剂，消除机制砂高强混凝土中的大气泡，引入小而均匀的小气泡，进一步降低机制砂高强混凝土粘度，可以显著提高机制砂高强混凝土可施工性，克服了生产高强混凝土中难以完全使用机制砂作为细骨料的缺点。
本发明可以根据实际工程对机制砂高强混凝土性能的要求适当调整配方，按照以下实施例所述的方法进行操作，配制出满足性能要求的机制砂高强混凝土粘度改性材料。
采用的主要原料如下：
波特兰水泥：建研建材有限公司42.5普通硅酸盐水泥。
粉煤灰：建研昆仑有限公司出售。
石灰石粉：建研建材有限公司生产，碳酸钙含量82％。
磨细火山渣：建研昆仑有限公司出售。
机制砂：建研建材有限公司生产，细度模数2.5，石粉含量9％。
碎石：建研昆仑有限公司出售。
减水剂：建研昆仑有限公司出售，聚羧酸系高性能减水剂。
皂素类引气剂：建研昆仑有限公司出售。
胺基聚醚类消泡剂：建研昆仑有限公司出售。
按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T 50080-2016)标准测试混凝土的T50。
空白对比例：
常规的机制砂高强混凝土，其原料及重量百分比如下：波特兰水泥420kg，粉煤灰80kg，机制砂800kg，碎石1000kg，水160kg，减水剂6kg，拌合120s后测试混凝土拌合物T50。
实施例1-7：
采用空白例混凝土配合比，机制砂高强混凝土粘度改性材料等质量替代混凝土配合比中的水泥用量，机制砂高强混凝土粘度改性材料用量见表1和原料配方见表2。
表1.粘度改性材料用量(单位：kg)
表2.具体实施方式的原料配方表(质量分数)
分别将空白对比例、实施例1-7混凝土拌合物通过《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T 50080-2016)测试混凝土T50，测试结果如表3所示：
表3.具体实施方式的T50
通过以上数据可以看出，将实施例的测试结果与对比例进行比较，发现采用机制砂高强混凝土粘度改性材料等质量替代混凝土配合比中的水泥可以明显降低混凝土拌合物T50，空白例混凝土T50为56s，实施例1采用50kg的粘度改性材料替代水泥后混凝土T50降至20s，降低幅度为64.2％，效果明显。
通过以上具体实施方式的测试数据来看，采用本发明配制机制砂高强混凝土，通过粉体材料改善混凝土粉体材料体系，和加入引气剂和消泡剂改善机制砂高强混凝土气泡结构，降低了混凝土粘度，显著提高混凝土可施工性。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种机制砂高强混凝土粘度改性材料，其特征在于：所述材料的组分包括：超细粉煤灰、石灰石粉、硅粉、磨细火山渣、皂素类引气剂、胺基聚醚类消泡剂；各组分的重量份数为：
超细粉煤灰70-80，
石灰石粉10-20，
硅粉5-10，
磨细火山渣5-10，
皂素类引气剂0.5-1，
胺基聚醚类消泡剂0.1-0.5；
所述超细粉煤灰通过以下方法加工得到：
将重量份数为99份的Ⅱ级粉煤灰、0.5份的丙二醇、0.3份的三乙醇胺、0.2份的硬脂酸钠依次放入超细粉磨设备中，粉磨至比表面积大于1000m2/kg，即得超细粉煤灰。
2.根据权利要求1所述的机制砂高强混凝土粘度改性材料，其特征在于：所述超细粉煤灰的重量份数为73-78，流动度比大于110%，28d活性指数大于85%。
3.根据权利要求1所述的机制砂高强混凝土粘度改性材料，其特征在于：所述石灰石粉中碳酸钙的含量大于80%，比表面积大于450m2/kg，流动度比大于105%。
4.根据权利要求1所述的机制砂高强混凝土粘度改性材料，其特征在于：所述硅粉比表面积大于18500m2/kg，28d活性指数大于90%。
5.根据权利要求1所述的机制砂高强混凝土粘度改性材料，其特征在于：所述磨细火山渣比表面积大于400m2/kg，流动度比大于95%，28d活性指数大于65%。
6.根据权利要求1所述的机制砂高强混凝土粘度改性材料，其特征在于：所述皂素类引气剂为非离子型表面活性剂，主要成份三萜皂甙，皂素类引气剂重量份数为0.6-0.8。
7.根据权利要求1所述的机制砂高强混凝土粘度改性材料，其特征在于：所述胺基聚醚类消泡剂的重量份数为0.1-0.2。
8.根据权利要求1所述的机制砂高强混凝土粘度改性材料，其特征在于：所述改性材料的使用方法为：将所述改性材料拌合到含有机制砂的混凝土中，并等质量代替混凝土中的水泥。
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