CN110317013A - 一种低品质集料的c80机制砂混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于混凝土的制备技术领域，涉及一种低品质集料的C80机制砂混凝土及其制备方法。该机制砂混凝土由硅酸盐水泥，矿粉，粉煤灰、硅灰，机制砂，粒径为5~20的碎石，水和减水剂组成。其中，机制砂颗粒级配不满足《GBT14684‑2011建筑用砂》的技术要求，碎石颗粒级配不满足《GBT14685‑2011建筑用碎石、卵石》的技术要求，突破了传统上制备高强混凝土需要使用满足国标要求的优质集料的思维。本发明提供的高强混凝土采用搅拌站生产所用的常规减水剂及胶凝材料，采用搅拌站生产所用的低品质机制砂作为细骨料，采用搅拌站生产所用低品质碎石作为粗骨料，28d强度达到了C80强度等级，坍落度达到了210~230mm，扩展度达到500~580mm，混凝土可泵送性能好。

Description

一种低品质集料的C80机制砂混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种低品质集料的C80机制砂混凝土的制备方法。
背景技术
随着城市现代化的不断发展，高强混凝土的需求量越来越大，强度等级越来越高。现阶段配制C80混凝土细集料大多采用优质的河砂，生产工艺已经较为成熟。但是，河砂是一种短期内不可再生的自然资源，河砂的过度开采也带来了严重的环境问题。
为响应国家环保政策，湖北地区混凝土生产企业在大力推广机制砂作为混凝土细集料。与河砂相比，机制砂级配不良、颗粒表面粗糙、形状尖锐，且含有大量石粉，因此拌制的混凝土工作性能较差。同时，由于生产工艺及成本限制，商品混凝土企业所用的集料一般较差，经常会出现碎石、机制砂级配不良的情况，这严重的限制了高强机制砂混凝土在实际工程中的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中集料级配较差时高强混凝土难以配制等不足，提供一种低品质集料的C80机制砂混凝土。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
一种低品质集料的C80机制砂混凝土，包括以下按质量份数计的原材料组成：水135～165份，水泥310～380份，粉煤灰80～100份，矿粉110～160份，硅灰40～55份，机制砂600～780份，碎石900～1160份，减水剂8～11份。其中，机制砂颗粒级配不满足《GBT14684-2011建筑用砂》的技术要求，碎石颗粒级配不满足《GBT14685-2011建筑用碎石、卵石》的技术要求，突破了传统上制备高强混凝土需要使用满足国标要求的优质集料的思维。
优选地，所述的水泥为PO52.5普通硅酸盐水泥或PⅡ52.5硅酸盐水泥等。
优选地，所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰等。
优选地，所述的矿粉为S95级矿粉等。
优选地，所述的硅灰的SiO2含量大于90％，比表面积为1500～2500m2/kg。
优选地，所述的减水剂的固含量为15～25％，减水率大于30％。
优选地，所述的碎石粒径范围为5～20mm，其中9.5mm标准筛累计筛余为90～97％，压碎指标小于8％，含泥量小于0.5％。该碎石颗粒级配不满足《GBT14685-2011建筑用碎石、卵石》的技术要求。
优选地，所述的机制砂为粗砂，其中2.36mm标准筛累计筛余为35～40％，其石粉含量小于5％，泥含量小于1％，单级最大压碎指标小于25％。该机制砂颗粒级配不满足《GBT14684-2011建筑用砂》的技术要求。
本发明还提供了上述低品质集料的C80机制砂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水泥、矿粉、煤灰、硅灰、机制砂混合并进行搅拌，搅拌时间25～35s，得到混合物料；
(2)将步骤(1)所得混合物料中加入水总份数的75～85％，然后搅拌25～35s，接着在搅拌状态下再加入减水剂和剩余15～25％的水，继续搅拌90s～120s待其成浆，得到机制砂砂浆；
(3)将步骤(2)所得机制砂砂浆中加入碎石继续搅拌，搅拌时间为80～100s，得到低品质集料的C80机制砂混凝土。
本发明的有益效果在于：1、本发明所用的机制砂和碎石的级配均不满足国标要求，品质较差，突破了传统上制备高强混凝土需要使用满足国标要求的优质集料的思维，使本发明可以应用在原材料品质较差的商品混凝土生产企业；2、本发明搅拌方式采用砂浆裹石法，可以有效减少粗骨料对拌合水的吸附，改变了机制砂高强混凝土粘度高、流动性差、难以泵送的局限性；3、本发明提供的高强混凝土可采用搅拌站生产所用的常规减水剂及胶凝材料，采用搅拌站生产所用的低品质机制砂作为细骨料，采用搅拌站生产所用低品质碎石作为粗骨料，28d强度达到了C80强度等级，坍落度达到了210～230mm，扩展度达到500～580mm，混凝土可泵送性能好。4、本发明方法步骤简单，所用细集料为价格便宜、环保性强的机制砂。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例中所用水泥为华新PO52.5普通硅酸盐水泥；粉煤灰为阳逻电厂生产的Ⅰ级粉煤灰；矿粉为武新S95级矿粉；硅灰产自成都东蓝星科技发展有限公司，SiO2含量为94％，比表面积为1800m2/kg；细集料为产自岳阳的机制砂，其母岩为花岗岩，2.36mm标准筛累计筛余为36％，石粉含量为3.8％，单级压碎指标为20％，泥含量0.5％；粗骨料为产自宜昌的5～20mm碎石，9.5mm标准筛累计筛余达到95％，压碎指标为7.6％，含泥量0％；减水剂为江苏苏博特新材料股份有限公司生产的聚羧酸型高效减水剂，其状态为透明液体，固含量为20％，减水率大于30％。
本发明实施例制备的混凝土按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)中的方法测试新拌混凝土的坍落度和扩展度；在标准养护环境中养护至相应龄期后，按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)进行抗压强度试验，试块尺寸为100mm×100mm×100mm；此外，结合生产实际，对新拌混凝土进行倒筒试验，将坍落度筒倒置在水平地面上，装入新拌混凝土，待其满后刮平，然后迅速提起，同时按下秒表，记录全部混凝土流出了时间，即倒筒时间。
实施例1
一种低品质集料的C80机制砂混凝土，原料含有如下组分：水138份，硅酸盐水泥314份，粉煤灰83份，矿粉110份，硅灰44份，机制砂662份，碎石1151份，高效减水剂8.82份；其制备方法如下：
(1)将水泥、矿粉、煤灰、硅灰、机制砂混合并进行搅拌，搅拌时间30s，得到混合物料；
(2)将步骤(1)所得混合物料中加入水总份数的80％，然后搅拌30s，接着在搅拌状态下再加入减水剂和剩余20％的水，继续搅拌120s待其成浆，得到机制砂砂浆；
(3)将步骤(2)所得机制砂砂浆中加入碎石继续搅拌，搅拌时间为120s，得到低品质集料的C80机制砂混凝土。
实施例1所制得的混凝土经检测，其坍落度为210mm，扩展度为500mm，倒筒时间为49s，28d抗压强度为87.8MPa，制备的混凝土工作性满足泵送要求，28d抗压强度也高于80MPa。
实施例2
一种低品质集料的C80机制砂混凝土，原料含有如下组分：水150份，硅酸盐水泥342份，粉煤灰90份，矿粉120份，硅灰48份，机制砂725份，碎石1045份，高效减水剂9.6份；其制备方法如下：
(1)将水泥、矿粉、煤灰、硅灰、机制砂混合并进行搅拌，搅拌时间30s，得到混合物料；
(2)将步骤(1)所得混合物料中加入水总份数的80％，然后搅拌30s，接着在搅拌状态下再加入减水剂和剩余20％的水，继续搅拌90s待其成浆，得到机制砂砂浆；
(3)将步骤(2)所得机制砂砂浆中加入碎石继续搅拌，搅拌时间为120s，得到低品质集料的C80机制砂混凝土。
实施例2所制得的混凝土经检测，其坍落度为230mm，扩展度为565mm，倒筒时间为28s，28d抗压强度为95.3MPa，制备的混凝土工作性满足泵送要求，28d抗压强度也高于80MPa。
实施例3
一种低品质集料的C80机制砂混凝土，原料含有如下组分：水150份，硅酸盐水泥356份，粉煤灰94份，矿粉125份，硅灰50份，机制砂725份，碎石1045份，高效减水剂10份；其制备方法如下：
(1)将水泥、矿粉、煤灰、硅灰、机制砂混合并进行搅拌，搅拌时间30s，得到混合物料；
(2)将步骤(1)所得混合物料中加入水总份数的80％，然后搅拌30s，接着在搅拌状态下再加入减水剂和剩余20％的水，继续搅拌90s待其成浆，得到机制砂砂浆；
(3)将步骤(2)所得机制砂砂浆中加入碎石继续搅拌，搅拌时间为120s，得到低品质集料的C80机制砂混凝土。
实施例3所制得的混凝土经检测，其坍落度为220mm，扩展度为560mm，倒筒时间为38s，28d抗压强度为98.5MPa，制备的混凝土工作性满足泵送要求，28d抗压强度也高于80MPa。
实施例4
一种低品质集料的C80机制砂混凝土，原料含有如下组分：水143份，硅酸盐水泥326份，粉煤灰86份，矿粉115份，硅灰49份，机制砂725份，碎石1041份，高效减水剂9.16份；其制备方法如下：
(1)将水泥、矿粉、煤灰、硅灰、机制砂混合并进行搅拌，搅拌时间30s，得到混合物料；
(2)将步骤(1)所得混合物料中加入水总份数的80％，然后搅拌30s，接着在搅拌状态下再加入减水剂和剩余20％的水，继续搅拌120s待其成浆，得到机制砂砂浆；
(3)将步骤(2)所得机制砂砂浆中加入碎石继续搅拌，搅拌时间为120s，得到低品质集料的C80机制砂混凝土。
实施例4所制得的混凝土经检测，其坍落度为220mm，扩展度为530mm，倒筒时间为31s，28d抗压强度为104.1MPa，制备的混凝土工作性满足泵送要求，28d抗压强度也高于80MPa。
实施例5
一种低品质集料的C80机制砂混凝土，原料含有如下组分：水150份，硅酸盐水泥312份，粉煤灰90份，矿粉150份，硅灰48份，机制砂725份，碎石1045份，高效减水剂9.6份；其制备方法如下：
(1)将水泥、矿粉、煤灰、硅灰、机制砂混合并进行搅拌，搅拌时间30s，得到混合物料；
(2)将步骤(1)所得混合物料中加入水总份数的80％，然后搅拌30s，接着在搅拌状态下再加入减水剂和剩余20％的水，继续搅拌90s待其成浆，得到机制砂砂浆；
(3)将步骤(2)所得机制砂砂浆中加入碎石继续搅拌，搅拌时间为90s，得到低品质集料的C80机制砂混凝土。
实施例5所制得的混凝土经检测，其坍落度为230mm，扩展度为580mm，倒筒时间为7s，28d抗压强度为86.2MPa，制备的混凝土工作性满足泵送要求，28d抗压强度也高于80MPa。
综上所述，本发明所制得的混凝土经检测，其坍落度为210～30mm，扩展度为500～580mm，倒筒时间为7～49s，28d抗压强度为86.2～104.1MPa，制备的混凝土工作性满足泵送要求，28d强度也高于80MPa。
以上所述仅是本发明的优选方式，并不限制本发明，应当指出凡在本发明的精神和原则范围内的修改、替换等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低品质集料的C80机制砂混凝土，其特征在于：包括以下按质量份数计的原材料：水135~165份，水泥310~380份，粉煤灰80~100份，矿粉110~160份，硅灰40~55份，机制砂600~780份，碎石900~1160份，减水剂8~11份。
2.根据权利要求1所述的一种低品质集料的C80机制砂混凝土，其特征在于，所述碎石的粒径范围为5~20mm，其中9.5mm标准筛累计筛余为90~97%，压碎指标小于8%，含泥量小于0.5%。
3.根据权利要求1所述的一种低品质集料的C80机制砂混凝土，其特征在于，所述的机制砂为粗砂，其中2.36mm标准筛累计筛余为35~40%，其石粉含量小于5%，单级最大压碎指标小于25%，泥含量小于1%。
4.根据权利要求1所述的一种低品质集料的C80机制砂混凝土，其特征在于，所述的水泥为PO52.5普通硅酸盐水泥或PⅡ52.5硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的一种低品质集料的C80机制砂混凝土，其特征在于，所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。
6.根据权利要求1所述的一种低品质集料的C80机制砂混凝土，其特征在于，所述的矿粉为S95级矿粉。
7.根据权利要求1所述的一种低品质集料的C80机制砂混凝土，其特征在于，所述的硅灰的SiO2含量大于90%，比表面积为1500~2500m2/kg。
8.根据权利要求1所述的一种低品质集料的C80机制砂混凝土，其特征在于，所述的减水剂状态为溶液，其固含量为15~25%，减水率大于30%。
9.权利要求1所述的一种低品质集料的C80机制砂混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按权利要求1所述份数，将水泥、矿粉、煤灰、硅灰、机制砂混合并进行搅拌，搅拌时间25~35s，得到混合物料；
（2）将步骤（1）所得混合物料中加入水总份数的75~85%，然后搅拌25~35s，接着在搅拌状态下再加入减水剂和剩余15~25%的水，继续搅拌90s~120s待其成浆，得到机制砂砂浆；
（3）将步骤（2）所得机制砂砂浆中加入碎石继续搅拌，搅拌时间为80~100s，得到低品质集料的C80机制砂混凝土。
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