CN110482946A - 一种超大体积高强度低水化热混凝土 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大体积高强度低水化热混凝土，本发明其原料按重量份比包括：低水化热水泥30‑40份、矿物填料5‑10份、低硫量精细粉煤灰5‑10份、细骨料5‑10份、粗骨料5‑10份、高性能减水剂1‑5份、高性能引气剂1‑5份和水1‑3份，本发明涉及建筑材料技术领域。该超大体积高强度低水化热混凝土，可实现通过采用低水化热水泥、矿物填料和低硫量精细粉煤灰可实现对混凝土的主要成份进行优化，大大降低了混凝土的水化热程度，提高了混凝土的机械强度，可通过大大降低混凝土中水的含量，从而极大程度上降低混凝土内部的水化热程度，大大减慢了混凝土内部的温升程度，避免混凝土内外温差较大使混凝土产生温度裂缝的情况发生。

Description

一种超大体积高强度低水化热混凝土

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种超大体积高强度低水化热混凝土。

背景技术

混凝土简称为“砼”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程，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，混凝土是一种充满生命力的建筑材料，随着混凝土组成材料的不断发展，人们对材料复合技术认识不断提高，对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强度，而是在立足强度的基础上，更加注重混凝土的耐久性、变形性能等综合指标的平衡和协调，混凝土各项性能指标的要求比以前更明确、细化和具体，同时，建筑设备水平的提升，新型施工工艺的不断涌现和推广，使混凝土技术适应了不同的设计、施工和使用要求，发展很快。

随着科学技术和设计水平的发展，现代建筑中大体积混凝土运用越来越多,如高层楼房基础、大型桥梁承台、水利大坝等，大体积混凝土主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m，它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，而内外温差较大导致开裂的主要因素为混凝土内部水化热程度高，使混凝土内部的温度变化较为剧烈，影响结构安全和正常使用，所以必须我们有必要从根本上分析它，来保证施工的质量。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种超大体积高强度低水化热混凝土，解决了现有的超大体积混凝土表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种超大体积高强度低水化热混凝土，其原料按重量份比包括：低水化热水泥30-40份、矿物填料5-10份、低硫量精细粉煤灰5-10份、细骨料5-10份、粗骨料5-10份、高性能减水剂1-5份、高性能引气剂1-5份和水1-3份。

优选的，其原料包括如下组分：低水化热水泥35份、矿物填料7份、低硫量精细粉煤灰7份、细骨料7份、粗骨料7份、高性能减水剂3份、高性能引气剂3份和水2份。

优选的，其原料包括如下组分：低水化热水泥30份、矿物填料5份、低硫量精细粉煤灰5份、细骨料5份、粗骨料5份、高性能减水剂1份、高性能引气剂1份和水1份。

优选的，其原料包括如下组分：低水化热水泥40份、矿物填料10份、低硫量精细粉煤灰10份、细骨料10份、粗骨料10份、高性能减水剂5份、高性能引气剂5份和水3份。

优选的，所述低水化热水泥是以60-70％的硅酸盐水泥熟料为基料，然后加入5-10％的石膏，经混合磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝水泥材料。

优选的，所述矿物填料为白云石粉、滑石粉、云母粉、高岭土、硅藻土或石英粉中的一种或多种的组合。

优选的，所述低硫量精细粉煤灰的细度为100-150um，且含硫量为0.3-0.6％。

优选的，一种超大体积高强度低水化热混凝土的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、原料的选取和称量：首先通过称量设备分别量取相应重量比份的低水化热水泥、矿物填料、低硫量精细粉煤灰、细骨料、粗骨料、高性能减水剂、高性能引气剂和水，并将量取的各组分分别倒入储料罐中进行储存，等待制备使用；

S2、初混混凝土混料的制备：然后将步骤S1量取的低水化热水泥、矿物填料、低硫量精细粉煤灰、细骨料、粗骨料和水依次倒入混合搅拌设备中，以转速为600-700r/min，温度为26-33℃的条件下搅拌1-2h，从而制得初混混凝土混料；

S3、混凝土混料的形成：将步骤S1量取的高性能减水剂和高性能引气剂分别加入到步骤S2制备的初混混凝土混料中，在800-900r/min的转速下搅拌1-2h，从而制得混凝土混料；

S4、混凝土混料的全方位振捣处理：将步骤S3制备的混凝土混料平铺于工作面上，然后使用刮凃工具将混凝土混料的在工作面上铺开，且使混凝土混料平铺的厚度为0.4-1cm，之后将工作面分割成四组，每组区域内设置振捣机构，然后通过四组振捣机构对整个工作面上的混凝土混料进行全方位的振捣处理30-50min，使每个振捣机构在各自负责的范围内将混凝土混料振捣密实，并且各区要重叠振捣，防止漏振；

S5、混凝土的收集处理：将步骤S4全方位振捣处理后的混凝土混料从工作面上刮取下来，通过收集罐进行收集，从而得到所需的超大体积高强度低水化热混凝土。

(三)有益效果

本发明提供了一种超大体积高强度低水化热混凝土。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该超大体积高强度低水化热混凝土，其原料按重量份比包括：低水化热水泥30-40份、矿物填料5-10份、低硫量精细粉煤灰5-10份、细骨料5-10份、粗骨料5-10份、高性能减水剂1-5份、高性能引气剂1-5份和水1-3份，低水化热水泥是以60-70％的硅酸盐水泥熟料为基料，然后加入5-10％的石膏，经混合磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝水泥材料，矿物填料为白云石粉、滑石粉、云母粉、高岭土、硅藻土或石英粉中的一种或多种的组合，低硫量精细粉煤灰的细度为100-150um，且含硫量为0.3-0.6％，可实现通过采用低水化热水泥、矿物填料和低硫量精细粉煤灰可实现对混凝土的主要成份进行优化，大大降低了混凝土的水化热程度，提高了混凝土的机械强度，通过采用细骨料、粗骨料、高性能减水剂、高性能引气剂和少量水，可大大降低混凝土中水的含量，从而极大程度上降低混凝土内部的水化热程度，大大减慢了混凝土内部的温升程度，避免混凝土内外温差较大使混凝土产生温度裂缝的情况发生。

(2)、该超大体积高强度低水化热混凝土，其制备方法具体包括以下步骤：S1、原料的选取和称量：首先通过称量设备分别量取相应重量比份的低水化热水泥、矿物填料、低硫量精细粉煤灰、细骨料、粗骨料、高性能减水剂、高性能引气剂和水，S2、初混混凝土混料的制备：然后将步骤S1量取的低水化热水泥、矿物填料、低硫量精细粉煤灰、细骨料、粗骨料和水依次倒入混合搅拌设备中，S3、混凝土混料的形成：将步骤S1量取的高性能减水剂和高性能引气剂分别加入到步骤S2制备的初混混凝土混料中，在800-900r/min的转速下搅拌1-2h，从而制得混凝土混料，S4、混凝土混料的全方位振捣处理：将步骤S3制备的混凝土混料平铺于工作面上，然后使用刮凃工具将混凝土混料的在工作面上铺开，且使混凝土混料平铺的厚度为0.4-1cm，之后将工作面分割成四组，每组区域内设置振捣机构，然后通过四组振捣机构对整个工作面上的混凝土混料进行全方位的振捣处理30-50min，S5、混凝土的收集处理：将步骤S4全方位振捣处理后的混凝土混料从工作面上刮取下来，通过收集罐进行收集，从而得到所需的超大体积高强度低水化热混凝土，可实现在混凝土制备的过程中采用全方位振捣处理，使每个振捣机构在各自负责的范围内将混凝土混料振捣密实，并且各区要重叠振捣，防止漏振，大大提高了混凝土的机械性能，从而得到高强度混凝土，大大延长了混凝土的使用寿命。

附图说明

图1为本发明测试实验的数据统计表图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种超大体积高强度低水化热混凝土的制备方法，具体包括以下实施例：

实施例1

S1、原料的选取和称量：首先通过称量设备分别量取相应重量比份的35份低水化热水泥、7份矿物填料、7份低硫量精细粉煤灰、7份细骨料、7份粗骨料、3份高性能减水剂、3份高性能引气剂和2份水，并将量取的各组分分别倒入储料罐中进行储存，等待制备使用，低水化热水泥是以65％的硅酸盐水泥熟料为基料，然后加入7％的石膏，经混合磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝水泥材料，矿物填料为白云石粉、滑石粉、云母粉、高岭土、硅藻土和石英粉的组合物，低硫量精细粉煤灰的细度为125um，且含硫量为0.4；

S2、初混混凝土混料的制备：然后将步骤S1量取的低水化热水泥、矿物填料、低硫量精细粉煤灰、细骨料、粗骨料和水依次倒入混合搅拌设备中，以转速为650r/min，温度为30℃的条件下搅拌1.5h，从而制得初混混凝土混料；

S3、混凝土混料的形成：将步骤S1量取的高性能减水剂和高性能引气剂分别加入到步骤S2制备的初混混凝土混料中，在850r/min的转速下搅拌1.5h，从而制得混凝土混料；

S4、混凝土混料的全方位振捣处理：将步骤S3制备的混凝土混料平铺于工作面上，然后使用刮凃工具将混凝土混料的在工作面上铺开，且使混凝土混料平铺的厚度为0.7cm，之后将工作面分割成四组，每组区域内设置振捣机构，然后通过四组振捣机构对整个工作面上的混凝土混料进行全方位的振捣处理40min，使每个振捣机构在各自负责的范围内将混凝土混料振捣密实，并且各区要重叠振捣，防止漏振；

S5、混凝土的收集处理：将步骤S4全方位振捣处理后的混凝土混料从工作面上刮取下来，通过收集罐进行收集，从而得到所需的超大体积高强度低水化热混凝土。

实施例2

S1、原料的选取和称量：首先通过称量设备分别量取相应重量比份的30份低水化热水泥、5份矿物填料、5份低硫量精细粉煤灰、5份细骨料、5份粗骨料、1份高性能减水剂、1份高性能引气剂和1份水，并将量取的各组分分别倒入储料罐中进行储存，等待制备使用，低水化热水泥是以60％的硅酸盐水泥熟料为基料，然后加入5％的石膏，经混合磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝水泥材料，矿物填料为白云石粉和石英粉的组合物，低硫量精细粉煤灰的细度为100um，且含硫量为0.3％；

S2、初混混凝土混料的制备：然后将步骤S1量取的低水化热水泥、矿物填料、低硫量精细粉煤灰、细骨料、粗骨料和水依次倒入混合搅拌设备中，以转速为600r/min，温度为26℃的条件下搅拌1h，从而制得初混混凝土混料；

S3、混凝土混料的形成：将步骤S1量取的高性能减水剂和高性能引气剂分别加入到步骤S2制备的初混混凝土混料中，在800r/min的转速下搅拌1h，从而制得混凝土混料；

S4、混凝土混料的全方位振捣处理：将步骤S3制备的混凝土混料平铺于工作面上，然后使用刮凃工具将混凝土混料的在工作面上铺开，且使混凝土混料平铺的厚度为0.4cm，之后将工作面分割成四组，每组区域内设置振捣机构，然后通过四组振捣机构对整个工作面上的混凝土混料进行全方位的振捣处理30min，使每个振捣机构在各自负责的范围内将混凝土混料振捣密实，并且各区要重叠振捣，防止漏振；

S5、混凝土的收集处理：将步骤S4全方位振捣处理后的混凝土混料从工作面上刮取下来，通过收集罐进行收集，从而得到所需的超大体积高强度低水化热混凝土。

实施例3

S1、原料的选取和称量：首先通过称量设备分别量取相应重量比份的40份低水化热水泥、10份矿物填料、10份低硫量精细粉煤灰、10份细骨料、10份粗骨料、5份高性能减水剂、5份高性能引气剂和3份水，并将量取的各组分分别倒入储料罐中进行储存，等待制备使用，低水化热水泥是以70％的硅酸盐水泥熟料为基料，然后加入10％的石膏，经混合磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝水泥材料，矿物填料为白云石粉，低硫量精细粉煤灰的细度为150um，且含硫量为0.6％；

S2、初混混凝土混料的制备：然后将步骤S1量取的低水化热水泥、矿物填料、低硫量精细粉煤灰、细骨料、粗骨料和水依次倒入混合搅拌设备中，以转速为700r/min，温度为33℃的条件下搅拌2h，从而制得初混混凝土混料；

S3、混凝土混料的形成：将步骤S1量取的高性能减水剂和高性能引气剂分别加入到步骤S2制备的初混混凝土混料中，在900r/min的转速下搅拌2h，从而制得混凝土混料；

S4、混凝土混料的全方位振捣处理：将步骤S3制备的混凝土混料平铺于工作面上，然后使用刮凃工具将混凝土混料的在工作面上铺开，且使混凝土混料平铺的厚度为1cm，之后将工作面分割成四组，每组区域内设置振捣机构，然后通过四组振捣机构对整个工作面上的混凝土混料进行全方位的振捣处理50min，使每个振捣机构在各自负责的范围内将混凝土混料振捣密实，并且各区要重叠振捣，防止漏振；

S5、混凝土的收集处理：将步骤S4全方位振捣处理后的混凝土混料从工作面上刮取下来，通过收集罐进行收集，从而得到所需的超大体积高强度低水化热混凝土。

测试实验

某建材生产企业采用本发明实施例1-3的制备方法分别制备出三组混凝土实验材料，同时从市场上选取同类型的混凝土材料，然后将这四组混凝土材料进行混合制备出混凝土浆料，之后将四组混凝土浆料分别涂覆于四个同类型实验墙面上，涂覆完成后通过热风烘干设备进行烘干，使混凝土干结后，对四组混凝土进行冲击负荷测试实验，从首次冲击实验80N的冲击负荷开始，每次增加5N，观察墙面混凝土涂层情况。

由表图1可知，实施例1对应的混凝土涂层承受冲击负荷最大，而实施例2和实施例3所承受的冲击负荷均比从市场上选取同类型的混凝土材料大，因此，本发明可实现通过采用低水化热水泥、矿物填料和低硫量精细粉煤灰可实现对混凝土的主要成份进行优化，大大降低了混凝土的水化热程度，提高了混凝土的机械强度，通过采用细骨料、粗骨料、高性能减水剂、高性能引气剂和少量水，可大大降低混凝土中水的含量，从而极大程度上降低混凝土内部的水化热程度，大大减慢了混凝土内部的温升程度，避免混凝土内外温差较大使混凝土产生温度裂缝的情况发生，同时可实现在混凝土制备的过程中采用全方位振捣处理，使每个振捣机构在各自负责的范围内将混凝土混料振捣密实，并且各区要重叠振捣，防止漏振，大大提高了混凝土的机械性能，从而得到高强度混凝土，大大延长了混凝土的使用寿命。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种超大体积高强度低水化热混凝土，其特征在于：其原料按重量份比包括：低水化热水泥30-40份、矿物填料5-10份、低硫量精细粉煤灰5-10份、细骨料5-10份、粗骨料5-10份、高性能减水剂1-5份、高性能引气剂1-5份和水1-3份。

2.根据权利要求1所述的一种超大体积高强度低水化热混凝土，其特征在于：其原料包括如下组分：低水化热水泥35份、矿物填料7份、低硫量精细粉煤灰7份、细骨料7份、粗骨料7份、高性能减水剂3份、高性能引气剂3份和水2份。

3.根据权利要求1所述的一种超大体积高强度低水化热混凝土，其特征在于：其原料包括如下组分：低水化热水泥30份、矿物填料5份、低硫量精细粉煤灰5份、细骨料5份、粗骨料5份、高性能减水剂1份、高性能引气剂1份和水1份。

4.根据权利要求1所述的一种超大体积高强度低水化热混凝土，其特征在于：其原料包括如下组分：低水化热水泥40份、矿物填料10份、低硫量精细粉煤灰10份、细骨料10份、粗骨料10份、高性能减水剂5份、高性能引气剂5份和水3份。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种超大体积高强度低水化热混凝土，其特征在于：所述低水化热水泥是以60-70％的硅酸盐水泥熟料为基料，然后加入5-10％的石膏，经混合磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝水泥材料。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种超大体积高强度低水化热混凝土，其特征在于：所述矿物填料为白云石粉、滑石粉、云母粉、高岭土、硅藻土或石英粉中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种超大体积高强度低水化热混凝土，其特征在于：所述低硫量精细粉煤灰的细度为100-150um，且含硫量为0.3-0.6％。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种超大体积高强度低水化热混凝土，其特征在于：其制备方法具体包括以下步骤：

S1、原料的选取和称量：首先通过称量设备分别量取相应重量比份的低水化热水泥、矿物填料、低硫量精细粉煤灰、细骨料、粗骨料、高性能减水剂、高性能引气剂和水，并将量取的各组分分别倒入储料罐中进行储存，等待制备使用；

S2、初混混凝土混料的制备：然后将步骤S1量取的低水化热水泥、矿物填料、低硫量精细粉煤灰、细骨料、粗骨料和水依次倒入混合搅拌设备中，以转速为600-700r/min，温度为26-33℃的条件下搅拌1-2h，从而制得初混混凝土混料；

S3、混凝土混料的形成：将步骤S1量取的高性能减水剂和高性能引气剂分别加入到步骤S2制备的初混混凝土混料中，在800-900r/min的转速下搅拌1-2h，从而制得混凝土混料；

S4、混凝土混料的全方位振捣处理：将步骤S3制备的混凝土混料平铺于工作面上，然后使用刮凃工具将混凝土混料的在工作面上铺开，且使混凝土混料平铺的厚度为0.4-1cm，之后将工作面分割成四组，每组区域内设置振捣机构，然后通过四组振捣机构对整个工作面上的混凝土混料进行全方位的振捣处理30-50min，使每个振捣机构在各自负责的范围内将混凝土混料振捣密实，并且各区要重叠振捣，防止漏振；

S5、混凝土的收集处理：将步骤S4全方位振捣处理后的混凝土混料从工作面上刮取下来，通过收集罐进行收集，从而得到所需的超大体积高强度低水化热混凝土。