CN110467390B - 一种具有细骨料的混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明属于混凝土技术领域，具体公开了一种具有细骨料的混凝土，由胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水组成；所述细骨料的掺量在15％‑23％；所述细骨料由石灰石粉、硬脂酸丁酯、硅粉和细砂组成；所述硅粉在细骨料之间的掺量为10％‑20％；所述细骨料用于等体积代替中粗砂，所述硅粉用于等质量代替水泥。本发明具体的公开了一种通过配比出性能良好的细骨料进而代理天然中粗砂来制备改性混凝土。产品对混凝土的耐久性能有较好的改进。能够得到用较少的加水量制得流动性好、抗离析、泌水少的拌合物，并能在相应的成型条件下，得到均匀密实的混凝土，达到节约水泥的目的也保护了环境。
Description
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，特指一种具有细骨料的混凝土。
背景技术
目前，在基建行业中，钢筋混凝土是典型的搭配，也是市场需求量最大的产品。但是目前市场上的混凝土制造中常用的一种材料是中粗砂，这种中粗砂往往通过挖掘自然资源而产生。但是这样的方式往往会对环境造成巨大影响。如何研发一种能够代替中粗砂的混凝土成为市场的迫切需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐久性能好的更加环保的具有细骨料的混凝土。
本发明的目的是这样实现的：一种具有细骨料的混凝土，由胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水组成，各组分用量为：胶凝材料560-580千克每立方米，减水剂12-15千克每立方米，水130-140千克每立方米；
所述胶凝材料包括水泥、矿粉和微珠，各组分用量为：水泥220-240千克每立方米，矿粉90-120千克每立方米和微珠100-110千克每立方米；
所述粗骨料包括有机制砂和碎石，各组分用量为：机制砂750-810千克每立方米，碎石1050-1200千克每立方米；
所述细骨料的掺量在15%-23%；所述细骨料由石灰石粉、硬脂酸丁酯、硅粉和细砂组成；所述硅粉在细骨料之间的掺量为10%-20%；
所述细骨料的各组分重量配比为：石灰石粉2.0-3.0份，硬脂酸丁酯1.5-2.0份，硅粉1.0-2.0份，细砂3.5-4.5份；
所述硅粉的二氧化硅含量在98%以上，细度小于1μm的占80%以上。
优选地，所述细骨料的掺量在20%；所述细骨料的各组分重量配比为：石灰石粉2.7份；硬脂酸丁酯1.7份；硅粉1.4份；细砂3.9份。
优选地，所述细骨料的掺量在22%；所述细骨料中的各组分重量配比为：石灰石粉2.9份,硬脂酸丁酯1.9份，硅粉1.9份，细砂4.5份。
优选地，所述水泥为硅酸盐水泥。
优选地，所述减水剂采用交联型聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂为TOJ800-10A型，所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥。
优选地，所述交联型聚羧酸减水剂至少包括有异丁烯醇聚氧乙烯醚40－44份、异戊烯醇聚乙烯醚25－30份、烷基酚聚氧乙烯醚25－30份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚28－35份和纯化水70－100份。
优选地，所述胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水的各组分用量为：胶凝材料560千克每立方米，减水剂12千克每立方米，水130千克每立方米；
所述粗骨料的各组分用量为：机制砂750千克每立方米，碎石1050千克每立方米；
所述胶凝材料的各组分用量为：水泥220千克每立方米，矿粉90千克每立方米和微珠100千克每立方米。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
本发明具体的公开了一种通过配比出性能良好的细骨料进而代理天然中粗砂来制备改性混凝土。这样研发出来的产品对混凝土的耐久性能有较好的改进。从而能够得到用较少的加水量制得流动性好。抗离析、泌水少的拌合物，并能在相应的成型条件下，得到均匀密实的混凝土。达到节约水泥的目的。同时也因为少用了天然的中粗砂保护了环境。
附图说明
图1是本发明的耐久性实验分析表之一；
图2是本发明的耐久性实验分析表之二；
图3是本发明的耐久性实验分析表之三；
图4是本发明的耐久性实验分析表之四；
图5是本发明的耐久性实验分析表之五；
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明做进一步描述。
实施例一：如图1-5所示, 一种具有细骨料的混凝土，至少包括有胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水；所述细骨料的掺量在15%-23%；所述细骨料至少包括有石灰石粉、硬脂酸丁酯、硅粉和细砂；所述硅粉在细骨料之间的掺量为10%-20%；所述细骨料用于等体积代替中粗砂，所述硅粉用于等质量代替水泥。
本技术方案具体的公开了一种混凝土的配置内容。特别是通过用细骨料代替传统中的天然中粗砂。这样就避免了对环境造成污染。同时本技术方案还创造性的通过采用硅粉来代替水泥，进一步降低了对环境的污染。而本技术方案所述的硅粉也叫微硅粉，学名“硅灰”，是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中，SiO2含量约占烟尘总量的90%，颗粒度非常小，平均粒度几乎是纳米级别，故称为硅粉。因此这种材料本身也是通过回收二次利用的，进一步降低了社会负担。
不仅仅是材料的改进。同时本技术方案还具体的公开了一种细骨料和硅粉的具体使用方式。也就是具体的替代中粗砂和水泥的方式。可以清楚的看到，所述细骨料用于等体积代替中粗砂，所述硅粉用于等质量代替水泥，简单的等体积和等质量的概念方便他人记忆和操作。之所以能够拥有这样的特性是本技术方案所述的细骨料的组成，石灰石粉、硬脂酸丁酯、硅粉和细砂。
石灰石粉主要成分碳酸钙（CaCO3）。石灰和石灰石是大量用于建筑材料、工业的原料。石灰石可以直接加工成石料和烧制成生石灰。生石灰CaO吸潮或加水就成为熟石灰，熟石灰主要成分是Ca(OH)2，可以称之为氢氧化钙，熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏等，用作涂装材料和砖瓦粘合剂。
硬脂酸丁酯是PVC耐寒辅助增剂，广泛用于PVC透明软板、电缆料、人造革及压延膜制造。因此在混凝土中有了应用，如[中国发明] CN201410293335.7 ，专利名称：混凝土防水剂，其公开了一种混凝土防水剂，其由以下重量份的原料混合而成：疏水性气相二氧化硅18-26、沸石粉10-15、矿渣微粉6-12、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸4.5-6.5、土状石墨粉9-18、AF-2型高效减水剂20-30、荷叶素5-10、甲基硅醇钠7-14、硬脂酸丁酯4-9、憎水珍珠岩10-15、妥尔油沥青磺酸钠5-10、聚甲基三乙氧基硅烷8-16、山梨糖钙3-5、亚硝酸二环己胺2.5-4.5、乙氧基化羊毛脂3-5、助剂4-7。本发明混凝土防水剂能够效改善混凝土毛细孔结构，堵塞混凝土内部毛细孔通道，显著提高混凝土的抗渗防水功能，抗渗等级可达P25以上，同时具有增强，减水、抗裂等功效，并可改善新拌混凝土的和易性，沁水率小，显著改善混凝土的工作性，适用于平顶屋面防水和楼房地面防渗防潮工程。
因此上述物品的组合并结合本领域技术人员的公知常识就可以实现细骨料与中粗砂的等体积替代，以及硅粉与水泥的等质量代替。
同时技术方案还公开了本细骨料的掺入比例，通过对实验分析可得出细骨料在掺量为15%-23%的时候对混凝土的耐久性能有较好的改性。同时细骨料中硅粉掺量为10%-20%的时候，就能代替水泥有效的盖上混凝土的耐久性能。具体如图一所示。图一所示的是在不同的各个比例的掺入量下，用水泥耐久性测试仪测试得出的数据分析报告。从中可以明显看出按照本技术方案掺入的细骨料的混凝土往往具有较高的那就性能。同时本技术方案所述的耐久性测试，是通过第三方权威机构检测所得，具体参数处于保密考虑，不予公开。
同时如图1所示，为了控制变量，让实验数据更加准确，在实验过程中只调整了硅粉掺量的比例，其他零部件的比例不做调整。这样得出的实验数据能更加的准确。
同时由图2所示，当混凝土中细骨料的掺量位于20%的时候，整个混凝土的耐久性能得到最佳。
优选地，所述细骨料中石灰石粉重量配比分别为2.0-3.0份；硬脂酸丁酯的重量配比为1.5-2.0份；硅粉的重量配比为1.0-2.0份；细砂的重量配比分别为：3.5-4.5份。
本技术方案具体的公开了细骨料的配置内容。下列分三个实施例具体说明上述细骨料中不同的配方的效果。具体看图3所示，当细骨料中各个成分的比例是按照实施例十二中所示的成分进行设置时，能够达到最好的技术效果。
优选地，所述细骨料的掺量在20%；所述细骨料中石灰石粉重量配比分别为2.7份；硬脂酸丁酯的重量配比为1.7份；硅粉的重量配比为1.4份；细砂的重量配比分别为：3.9份。
本技术方案具体的公开了一种细骨料的配合方案。这样的配合方案能够得到最佳的耐久性能。具体的效果已经能够从图3中得出相关结论。石灰石粉、硬脂酸丁酯、硅粉和细砂他们的含量还是需要满足一定配比要求的，盲目的增加相应的比例份额，不能就保证得到一个好的耐久性。
优选地，所述硅粉采用二氧化硅含量在98%以上和细度在小于1μm的占80%以上。
本技术方案具体的公开了一种硅粉采用二氧化硅含量的成分的组成和细度的要求。具体的说，本技术方案在进入实验阶段寻求最佳组合方式的时候，发现二氧化硅的含量越高会混凝土的改性效果也越好。同时硅粉的另一个指标是它的细度，同样也经过试验证明，细度越细对混凝土的改性效果也越好。
优选地，所述细骨料的掺量在22%；所述细骨料中石灰石粉重量配比分别为2.9份；硬脂酸丁酯的重量配比为1.9份；硅粉的重量配比为1.9份；细砂的重量配比分别为：4.5份。
本技术方案具体的公开了一种混凝土的另一种配制的比例。其具体的耐久性性能可以从图3中的实施例十四清楚得出。
优选地，所述胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水的各个按照单方用量计时其用量如下：胶凝材料560- 580 千克每立方米，减水剂12-15 千克每立方米，水130-140千克每立方米；所述粗骨料包括有机制砂、碎石且各自按照单方用量计时其用量如下：机制砂750-810千克每立方米，碎石1050-1200千克每立方米；
所述胶凝材料的各组分按单方用量计为：水泥220-240千克每立方米，矿粉90-120千克每立方米和微珠100-110千克每立方米；所述水泥为硅酸盐水泥。
优选地，所述胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水的各个按照单方用量计时其用量如下：胶凝材料560 千克每立方米，减水剂12 千克每立方米，水130千克每立方米；所述粗骨料包括有机制砂、碎石且各自按照单方用量计时其用量如下：机制砂750千克每立方米，碎石1050千克每立方米；所述胶凝材料的各组分按单方用量计为：水泥220千克每立方米，矿粉90千克每立方米和微珠100千克每立方米。
本技术方案具体的公开了一种混凝土的配置比例范围以及具体的公开了其中一种实施例。具体效果性能参见图5所示的参数。实施例二十一所示的参数配置能够得到最佳的混凝土配置效果。同时为了保证实验数据的准确，避免细骨料对产品的干扰。在实际参数的设计上，始终让细骨料保持在20%的最佳掺量中。
优选地，所述减水剂采用交联型聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂为TOJ800-10A型，所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥。
本技术方案具体的公开了一种述减水剂的选择方式，这种材料是一种高性能减水剂，是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂。广泛应用于公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。该品绿色环保，不易燃，不易爆，可以安全使用火车和汽车运输。在很多混凝土工程中，由于萘系等传统高效混凝土由于技术性能的局限性，越来越不能满足工程需要。在国内外备受关注的新一代减水剂，聚羧酸系高性能减水剂，由于真正做到了依据分散水泥作用机理设计有效的分子结构，具有超分散型，能防止混凝土坍落度损失而不引起明显缓凝，低掺量下发挥较高的塑化效果，流动性保持性好、水泥适应广分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化的余地很大，对混凝土增强效果显著，能降低混凝土收缩，有害物质含量极低等技术性能特点，赋予了混凝土出色的施工和易性、良好的强度发展、优良的耐久性、聚羧酸系高性能减水剂具有良好的综合技术性能优势及环保特点，符合现代化混凝土工程的需要。因此，聚羧酸系高性能减水剂正逐渐成为配制高性能混凝土的首选外加剂。据报道，日本聚羧酸外加剂使用量已占所有高性能外加剂产品总量的80%以上，北美和欧洲也占了50%以上。在我国，聚羧酸系减水剂已成功应用仅在三峡大坝、苏通大桥、田湾核电站、京沪高铁等国家大型水利、桥梁、核电、铁路工程，并取得了显著的成果。
优选地，所述交联型聚羧酸减水剂至少包括有异丁烯醇聚氧乙烯醚40－44份、异戊烯醇聚乙烯醚25－30份、烷基酚聚氧乙烯醚25－30份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚28－35份和纯化水70－100份。
本技术方案具体的公开了一种交联型聚羧酸减水剂的合成方式。上述材料的制备已经属于现有技术这里不多做赘述。但是这种类型配置下的交联型聚羧酸减水剂更加适配本技术方案所述的细骨料。
优选地，一种混凝土制备方法，按照上述任一项配比配置混凝土，具体步骤如下：
步骤一：首先将硬脂酸丁酯、硅粉和细砂按照比例如下比例搅拌混合，所述细骨料的掺量在20%；所述细骨料中石灰石粉重量配比分别为2.7份；硬脂酸丁酯的重量配比为1.7份；硅粉的重量配比为1.4份；细砂的重量配比分别为：3.9份；
步骤二：反应15-24小时后再加入石灰石粉进行融合得到相变骨料；该相变骨料的平均密度为2.5-2.65克每立方厘米；
步骤三：然后按照如下按照每立方米重量配比制备混凝土，其中水泥240公斤；水132公斤；粉煤灰50公斤；矿粉60公斤；机制砂750公斤，细沙400-450公斤；石子1050公斤；聚羧酸减水剂12公斤。
本技术方案具体的公开了一种混凝土的配置流程。这种流程的设置步骤简单，反应充分。经过试验表明上述步骤制得的混凝土只要较少的加水量就可以制得流动性好、抗离析、泌水少的拌合物。
上述实施例仅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 (7)
1.一种具有细骨料的混凝土，其特征在于：由胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水组成，各组分用量为：胶凝材料560-580千克每立方米，减水剂12-15千克每立方米，水130-140千克每立方米；
所述胶凝材料包括水泥、矿粉和微珠，各组分用量为：水泥220-240千克每立方米，矿粉90-120千克每立方米和微珠100-110千克每立方米；
所述粗骨料包括有机制砂和碎石，各组分用量为：机制砂750-810千克每立方米，碎石1050-1200千克每立方米；
所述细骨料的掺量在15%-23%；所述细骨料由石灰石粉、硬脂酸丁酯、硅粉和细砂组成；所述硅粉在细骨料之间的掺量为10%-20%；
所述细骨料的各组分重量配比为：石灰石粉2.0-3.0份，硬脂酸丁酯1.5-2.0份，硅粉1.0-2.0份，细砂3.5-4.5份；
所述硅粉的二氧化硅含量在98%以上，细度小于1μm的占80%以上。
2.根据权利要求1所述的具有细骨料的混凝土，其特征在于：所述细骨料的掺量在20%；所述细骨料的各组分重量配比为：石灰石粉2.7份；硬脂酸丁酯1.7份；硅粉1.4份；细砂3.9份。
3.根据权利要求1所述的具有细骨料的混凝土，其特征在于：所述细骨料的掺量在22%；所述细骨料中的各组分重量配比为：石灰石粉2.9份,硬脂酸丁酯1.9份，硅粉1.9份，细砂4.5份。
4.根据权利要求1所述的具有细骨料的混凝土，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥。
5.根据权利要求4所述的具有细骨料的混凝土，其特征在于：所述减水剂采用交联型聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂为TOJ800-10A型，所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥。
6.根据权利要求5所述的具有细骨料的混凝土，其特征在于：所述交联型聚羧酸减水剂至少包括有异丁烯醇聚氧乙烯醚40－44份、异戊烯醇聚乙烯醚25－30份、烷基酚聚氧乙烯醚25－30份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚28－35份和纯化水70－100份。
7.根据权利要求1所述的具有细骨料的混凝土，其特征在于：所述胶凝材料、粗骨料、细骨料、减水剂和水的各组分用量为：胶凝材料560千克每立方米，减水剂12千克每立方米，水130千克每立方米；
所述粗骨料中的各组分用量为：机制砂750千克每立方米，碎石1050千克每立方米；
所述胶凝材料中的各组分用量为：水泥220千克每立方米，矿粉90千克每立方米和微珠100千克每立方米。
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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 | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 318000 No. 22 Kaihang Road, Jiaojiang District, Taizhou City, Zhejiang Province Applicant after: Zhejiang Yubo New Material Co., Ltd Address before: 318000 No. 22 Kaihang Road, Jiaojiang District, Taizhou City, Zhejiang Province Applicant before: TAIZHOU YUBO BUILDING MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yang Fei Inventor after: Ding Yuhao Inventor after: Li Xin Inventor after: Wang Zhiming Inventor after: Zhou Wei Inventor after: Zhang Yongliang Inventor after: Xu Lianjun Inventor after: Zhou Haiyan Inventor after: Wang Zhan Inventor after: Wang Junwei Inventor after: Li Yuhang Inventor after: Li Kang Inventor before: Yang Fei Inventor before: Li Xin Inventor before: Xu Lianjun Inventor before: Ding Yuhao Inventor before: Zhang Yongliang Inventor before: Zhou Wei Inventor before: Zhou Haiyan Inventor before: Wang Zhan Inventor before: Wang Zhiming Inventor before: Li Yuhang Inventor before: Wang Junwei Inventor before: Li Kang |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |