CN109748554A - 轻骨料混凝土及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轻骨料混凝土及其制备工艺,其包括水180‑200份、水泥220‑270份、中砂1020‑1150份、轻骨料220‑250份、粉煤灰40‑50份、石灰石粉20‑30份、陶瓷抛光粉20‑30份、泵送剂7.5‑8份、引气剂0.01‑0.04份、增稠剂0.1‑0.2份。且包括如下的制备步骤:步骤1:页岩陶粒润湿处理;步骤2:将水泥、中砂、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂充分混合均匀后加入步骤1中的润湿后的页岩陶粒,搅拌30‑40s,制得轻骨料混凝土。本申请文件中粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉的使用能够增加轻骨料混凝土的密度,改善轻骨料上浮的情况,制成的混凝土均一性好。引气剂和增稠剂的加入也改善了混凝土的胶粘度,进一步避免了轻骨料上浮的情况。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土制备的技术领域,尤其是涉及一种轻骨料混凝土及其制备工艺。
背景技术
轻骨料混凝土就是利用轻质骨料制成的混凝土。轻质骨料分轻质粗骨料和轻质细骨料。轻质粗骨料主要有天然骨料(如炉渣、凝灰岩、珍珠岩等)、人造轻骨料(如页岩陶粒、粘土陶粒等)、工业废轻骨料(如炉渣、自然煤矸石、粉煤灰陶粒等)。轻质细骨料主要有轻砂、膨胀珍珠岩粉、自然煤矸石粉等。轻骨料混凝土具有自重轻的特点,所以发展轻骨料混凝土被认为是减轻结构自重,使混凝土向轻质、高强方向发展的主要用途。
由于轻骨料的密度较水泥砂浆小很多,配合比设计或施工控制不当的情况下轻骨料非常容易上浮至混凝土表层。而且轻骨料在施工过程中会从水泥浆体中吸收水分,造成混凝土工作性能变差,坍落度损失增大,匀质性也变差,导致施工过程中效率降低,影响施工进度,造成经济损失。
目前人们主要通过预湿轻骨料以减少轻骨料在施工过程中吸收拌合水,进而改善其工作性,但该方法对于混凝土的匀质性和保塑性能并无明显的改善。并且在实际施工过程中发现,轻骨料的预湿程度很难准确控制,由此带来混凝土强度波动。
发明内容
本发明的目的是提供一种轻骨料混凝土,旨在改善轻骨料混凝土存在的性能不稳定的情况。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的:一种轻骨料混凝土,包括如下组分,水、水泥、中砂、轻骨料、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂。
通过采用上述技术方案,粉煤灰的加入能够达到减水的目的,粉煤灰中的球状玻璃体能使拌合物的屈服剪切应力有效降低,进而促使拌合物有较大的流动性;同时掺入适量的粉煤灰还能很好的提高混凝土拌合物的粘聚性、保水性和工作性,粉煤灰的密度比水泥小,它以同等质量置换一定的水泥后,能使混凝土获得更多的胶凝浆体体积,使得拌合物的粘聚性得以增加;同时粉煤灰中的微珠颗粒能够对泌水通道起到堵截的作用,可提高拌合物的保水性;当粉煤灰中颗粒填充于混凝土中不致密的孔隙里,使原本填充其中的水分被释放出来,提高拌合物的工作性。
石灰石粉是碎石厂生产碎石和机制砂时产生的石屑磨细而成,将其掺到混凝土中能够提高混凝土早期强度,改善混凝土的工作性和部分耐久性能。
陶瓷抛光粉是陶瓷抛光砖在生产过程中研磨,抛光产生的废料,同时我国又是陶瓷生产大国,生产过程中会产生大量的废料,本申请文件中的陶瓷抛光粉的使用增加了废弃物的再利用,更加环保。且陶瓷抛光粉的颗粒细小,比表面积高,化学组成与粉煤灰相似,加入混凝土中使用能够增加轻骨料混凝土的密度,改善轻骨料上浮的情况。
泵送剂的加入能够提高轻骨料混凝土的早期强度,增强剂缓凝效果显著,且能够减少混凝土坍落度的损失,提高混凝土的可泵性能,降低混凝土的水化热,提高混凝土的抗温差裂缝能力。
引气剂的加入能够轻骨料混凝土的流动性,并且能够进一步的改善混凝土的流动性,使得混凝土能够满足泵送的要求。
增稠剂的加入能够改善轻骨料混凝土的稳定性,减少混凝土坍落度的损失,且增稠剂本质上能够增加混凝土的稠度,使得引气剂所引入的微小气泡能够在混凝土内部长时间稳定存在,从而达到保坍的目的,而且增稠剂的加入也改善了混凝土的保水性能,减少混凝土的泌水。
本发明进一步设置为:包括如下重量份数的组分,水180-200份、水泥220-270份、中砂1020-1150份、轻骨料220-250份、粉煤灰40-50份、石灰石粉20-30份、陶瓷抛光粉20-30份、泵送剂7.5-8份、引气剂0.01-0.04份、增稠剂0.1-0.2份。
本发明进一步设置为:包括如下重量份数的组分,水190-200份、水泥240-260份、中砂1100-1150份、轻骨料230-250份、粉煤灰45-50份、石灰石粉20-30份、陶瓷抛光粉20-30份、泵送剂7.5-7.8份、引气剂0.01-0.03份、增稠剂0.1-0.2份。
通过采用上述技术方案,轻骨料混凝土的组分选择在上述范围内,制备出的轻骨料混凝土的性能优良,和易性能良好。
本发明进一步设置为:所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
本发明进一步设置为:所述轻骨料选择页岩陶粒,所述页岩陶粒堆积密度为650-800kg/m3。
通过采用上述技术方案,页岩陶粒具有优异的性能,密度低,筒压强度高、孔隙率高、软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。尤其页岩陶粒密度小,内部多孔,形态、成分较均一,且具一定强度和坚固性,因而具有质轻、耐腐蚀、抗冻、抗震和良好的隔绝性等多功能特点。当用作轻骨料混凝土使用时,轻骨料混凝土的保温效果好。而且页岩陶粒的堆积密度选择在上述范围内,能够保持在本申请文件的水灰比的条件下,改善页岩陶粒的上浮情况,混凝土分布的比较均匀。
本发明进一步设置为:所述泵送剂选择聚羧酸泵送剂。
通过采用上述技术方案,聚羧酸减水剂由减水组分,缓凝组分,引气组分,保塑组分,助泵组分和增强组分复合而成,减水率高;且能够增强混凝土的强度;且能够显著降低水泥早期水化热,推迟水化放热放热缝峰值;且能够改善新拌和混凝土的和易性、保水性、便于泵送。且能够有效改善混凝土的孔结构,从而大幅度提高混凝土耐久性指标,防水、抗冻融、抗碳化能力均高于普通混凝土。
本发明进一步设置为:所述引气剂选择十二烷基硫酸钠。
通过采用上述技术方案,引气剂选择硅烷类引气剂其不仅能够改善混凝土的力学性能,还能改善混凝土的抗冻耐久性能。
本发明进一步设置为:所述增稠剂选择纤维素醚。
通过采用上述技术方案,纤维素醚具有一定的防水泌水作用,提高混凝土的韧性;增加混凝土的抗折能力,有效的控制混凝土的开裂,适量的增加混凝土的抗压强度;提高混凝土的抗冲击能力。
本发明的发明目的二在于提供一种轻骨料混凝土的制备工艺,利用该工艺制备的轻骨料混凝土操作方便。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的:轻骨料混凝土的制备工艺,包括如下的制备步骤:
步骤1:页岩陶粒润湿处理;
步骤2:将水泥、中砂、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂充分混合均匀后加入步骤1中的润湿后的页岩陶粒,搅拌30-40s,制得轻骨料混凝土。
通过采用上述技术方案,步骤1中页岩陶粒润湿的操作能够预先使得页岩陶粒吸附一部分的水,降低对混凝土拌合用水吸附过多影响混凝土和易性的情况。接着在步骤2中最后加入页岩陶粒,进一步的增加混凝土的均一性。
本发明进一步设置为:步骤1中的页岩陶粒润湿处理的步骤为,将页岩陶粒浸没于水中,浸泡1-2h,拿出后滤水20-25min后及时使用。
通过采用上述技术方案,预先浸泡1-2h,尽可能的使得页岩陶粒吸附饱和,降低页岩陶粒多孔特性造成的混凝土性能受到影响。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.本申请文件中粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉的使用能够增加轻骨料混凝土的密度,改善轻骨料上浮的情况,制成的混凝土均一性好;
2.引气剂和增稠剂的加入也改善了混凝土的胶粘度,进一步避免了轻骨料上浮的情况;
3.页岩陶粒进行预先润湿处理,能够避免页岩陶粒吸收过多的拌合水,也就降低了对混凝土流动性和拌合性的影响。
具体实施方式
本申请文件中轻骨料选择页岩陶粒,页岩陶粒级配为5-20mm,堆积密度为650-800kg/m3,1h吸水率≤12%。
水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
泵送剂选择聚羧酸泵送剂。购自陕西科之杰材料有限公司。
引气剂选择十二烷基硫酸钠;增稠剂选择纤维素醚。
粉煤灰的细度小于25%,需水量小于105%,烧失量小于8%。
中砂的细度模数2.3-2.8之间,含泥量小于3%,泥块含量不大于1.0%。
实施例1
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水200kg、水泥270kg、中砂1020kg、轻骨料250kg、粉煤灰50kg、石灰石粉30kg、陶瓷抛光粉30kg、泵送剂7.5kg、引气剂0.01kg、增稠剂0.1kg。
轻骨料混凝土的制备工艺包括如下的制备步骤:
步骤1:页岩陶粒润湿处理,即将页岩陶粒浸没于水中,浸泡1h,拿出后滤水20min后及时使用;
步骤2:将水泥、中砂、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂充分混合均匀后加入步骤1中的润湿后的页岩陶粒,搅拌30s,制得轻骨料混凝土。
实施例2
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水190kg、水泥255kg、中砂1077kg、轻骨料240kg、粉煤灰42kg、石灰石粉24kg、陶瓷抛光粉22kg、泵送剂7.9kg、引气剂0.04kg、增稠剂0.2kg。
轻骨料混凝土的制备工艺包括如下的制备步骤:
步骤1:页岩陶粒润湿处理,即将页岩陶粒浸没于水中,浸泡1.8h,拿出后滤水24min后及时使用;
步骤2:将水泥、中砂、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂充分混合均匀后加入步骤1中的润湿后的页岩陶粒,搅拌38s,制得轻骨料混凝土。
实施例3
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水190kg、水泥240kg、中砂1089kg、轻骨料235kg、粉煤灰45kg、石灰石粉26kg、陶瓷抛光粉26kg、泵送剂7.7kg、引气剂0.03kg、增稠剂0.1kg。
轻骨料混凝土的制备工艺包括如下的制备步骤:
步骤1:页岩陶粒润湿处理,即将页岩陶粒浸没于水中,浸泡1.4h,拿出后滤水23min后及时使用;
步骤2:将水泥、中砂、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂充分混合均匀后加入步骤1中的润湿后的页岩陶粒,搅拌36s,制得轻骨料混凝土。
实施例4
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水185kg、水泥230kg、中砂1103kg、轻骨料230kg、粉煤灰47kg、石灰石粉28kg、陶瓷抛光粉28kg、泵送剂7.6kg、引气剂0.02kg、增稠剂0.1kg。
轻骨料混凝土的制备工艺包括如下的制备步骤:
步骤1:页岩陶粒润湿处理,即将页岩陶粒浸没于水中,浸泡1.2h,拿出后滤水21min后及时使用;
步骤2:将水泥、中砂、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂充分混合均匀后加入步骤1中的润湿后的页岩陶粒,搅拌34s,制得轻骨料混凝土。
实施例5
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水180kg、水泥220kg、中砂1150kg、轻骨料220kg、粉煤灰40kg、石灰石粉20kg、陶瓷抛光粉20kg、泵送剂8kg、引气剂0.04kg、增稠剂0.2kg。
轻骨料混凝土的制备工艺包括如下的制备步骤:
步骤1:页岩陶粒润湿处理,即将页岩陶粒浸没于水中,浸泡2h,拿出后滤水25min后及时使用;
步骤2:将水泥、中砂、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂充分混合均匀后加入步骤1中的润湿后的页岩陶粒,搅拌40s,制得轻骨料混凝土。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于组分含量的不同。
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水190kg、水泥240kg、中砂1150kg、轻骨料245kg、粉煤灰45kg、石灰石粉20kg、陶瓷抛光粉20kg、泵送剂7.8kg、引气剂0.01kg、增稠剂0.1kg。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于组分含量的不同。
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水195kg、水泥245kg、中砂1130kg、轻骨料250kg、粉煤灰46kg、石灰石粉22kg、陶瓷抛光粉22kg、泵送剂7.7kg、引气剂0.02kg、增稠剂0.2kg。
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于组分含量的不同。
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水196kg、水泥247kg、中砂1130kg、轻骨料230kg、粉煤灰47kg、石灰石粉25kg、陶瓷抛光粉25kg、泵送剂7.6kg、引气剂0.03kg、增稠剂0.1kg。
实施例9
实施例9与实施例1的区别在于组分含量的不同。
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水197kg、水泥255kg、中砂1110kg、轻骨料245kg、粉煤灰49kg、石灰石粉27kg、陶瓷抛光粉27kg、泵送剂7.6kg、引气剂0.02kg、增稠剂0.2kg。
实施例10
轻骨料混凝土,包括如下重量份数的组分,水200kg、水泥260kg、中砂1100kg、轻骨料240kg、粉煤灰50kg、石灰石粉30kg、陶瓷抛光粉30kg、泵送剂7.5kg、引气剂0.03kg、增稠剂0.1kg。
表1实施例1-10的组分含量表
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于组分中不含有陶瓷抛光粉。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于组分中不含有石灰石粉。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于组分中同时不含有陶瓷抛光粉和石灰石粉。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于制备过程中页岩陶粒不经润湿,直接添加。
实验检测
根据JGJ 51-2002轻骨料混凝土技术规程进行检测
表2为实施例及对比例的实验检测结果
由上表能够得出本申请文件的轻骨料混凝土的各项性能都比较优良,且表干密度整体保持较低,轻骨料分布比较均匀。
进一步的对比实施例1与对比例1-3,组分中陶瓷抛光粉和石灰石粉均能够对轻骨料混凝土的性能产生影响,且在本申请文件中加入上述两组分,实现的组分混合均一、轻骨料上浮情况不明显。
对比实施例1与对比例4,页岩陶粒不加润湿,混凝土会出现分布不均匀的情况。
综上,本申请文件从组分选择和制备工艺方面均做相应调整,制备的轻骨料混凝土质量优质。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种轻骨料混凝土,其特征在于:包括如下组分,水、水泥、中砂、轻骨料、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂。
2.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土,其特征在于:包括如下重量份数的组分,水180-200份、水泥220-270份、中砂1020-1150份、轻骨料220-250份、粉煤灰40-50份、石灰石粉20-30份、陶瓷抛光粉20-30份、泵送剂7.5-8份、引气剂0.01-0.04份、增稠剂0.1-0.2份。
3.根据权利要求2所述的轻骨料混凝土,其特征在于:包括如下重量份数的组分,水190-200份、水泥240-260份、中砂1100-1150份、轻骨料230-250份、粉煤灰45-50份、石灰石粉20-30份、陶瓷抛光粉20-30份、泵送剂7.5-7.8份、引气剂0.01-0.03份、增稠剂0.1-0.2份。
4.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土,其特征在于:所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土,其特征在于:所述轻骨料选择页岩陶粒,所述页岩陶粒堆积密度为650-800kg/m3。
6.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土,其特征在于:所述泵送剂选择聚羧酸泵送剂。
7.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土,其特征在于:所述引气剂选择十二烷基硫酸钠。
8.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土,其特征在于:所述增稠剂选择纤维素醚。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的轻骨料混凝土的制备工艺,其特征在于:包括如下的制备步骤:
步骤1:页岩陶粒润湿处理;
步骤2:将水泥、中砂、粉煤灰、石灰石粉、陶瓷抛光粉、泵送剂、引气剂和增稠剂充分混合均匀后加入步骤1中的润湿后的页岩陶粒,搅拌30-40s,制得轻骨料混凝土。
10.根据权利要求9所述的轻骨料混凝土的制备工艺,其特征在于:步骤1中的页岩陶粒润湿处理的步骤为,将页岩陶粒浸没于水中,浸泡1-2h,拿出后滤水20-25min后及时使用。
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