CN110482964A - 清水混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种清水混凝土及其制备方法，涉及建筑材料领域，该清水混凝土，按重量份数计包括以下原料：水泥370～460份，粉煤灰50～100份，骨料1250～1640份，硅藻土20～30份，纤维素3～5份，纤维5～10份，胶粉5～10份，膨胀剂10～15份和外加剂10～15份。利用该清水混凝土能够缓解国内市场中缺少一种流动性好，浇筑后外观质量高的清水混凝土的技术问题，达到提高清水混凝土浇筑后效果的目的。

Description

清水混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其是涉及一种清水混凝土及其制备方法。

背景技术

随着经济的高速发展、生活水平的提高、人们审美理念的变化对建筑装饰的观赏性、功能性、耐久性、多样性、便利性有来越来越高的要求。清水混凝土又称装饰混凝土，因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型，不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面，表面平整光滑，色泽均匀，棱角分明，无缺损和污染，只是在表面涂一层或两层透明的保护剂。

但是，国内的清水混凝土无论从材料本身还是施工工艺上，都难以达到清水混凝土一次成型的高标准要求。为了达到一次成型浇筑的高标准要求，就要求清水混凝土的流动性要好。为了得到流动性好的清水混凝土，目前国内的清水混凝土中常常通过减少水泥等胶凝材料的含量来提高其流动性。但是水泥等胶凝材料的减少常常会导致浇筑得到的饰面出现开裂、冷接缝、泛碱、锈斑、麻面和蜂窝等等缺陷，后期必须进行修补和涂装处理。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清水混凝土及其制备方法，以缓解国内市场中缺少一种流动性好，浇筑后外观质量高的清水混凝土的技术问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种清水混凝土，按重量份数计包括以下原料：

进一步的，按重量份数计包括以下原料：

进一步的，按重量份数计包括以下原料：

进一步的，按重量份数计，所述骨料包括细骨料650～820份和粗骨料600～820份。

进一步的，所述细骨料为河砂。

进一步的，所述粗骨料包括粗碎石400～540份和细碎石200-280份；其中粗碎石的粒径为5～25mm，所述细碎石的粒径为1～5mm。

进一步的，所述外加剂包括减水剂、消泡剂、缓凝剂、憎水剂和保水剂；

优选地，所述外加剂中，按重量百分比计包括：减水剂85～90％，消泡剂0.2～3％，缓凝剂2～10％，憎水剂0.02～1％，保水剂0.02～1％。

进一步的，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

进一步的，所述保水剂为纤维素酶保水剂；

优选地，所述憎水剂为硅烷基憎水剂。

一种清水混凝土的制备方法，将水泥、粉煤灰、骨料、硅藻土、纤维素、纤维、胶粉、膨胀剂、外加剂与水混合后得到所述清水混凝土。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的清水混凝土，包括特定组分的水泥、粉煤灰、骨料、硅藻土、纤维素、纤维、胶粉、膨胀剂和外加剂，其中水泥为主要胶凝材料，粉煤灰能够增加清水混凝土的粘性并改善清水混凝土的和易性，骨料和硅藻土清水混凝土提供强度支撑，硅藻土、纤维素和纤维的加入也增加了清水混凝土的抗拉强度及拉伸粘结强度。另外，胶粉能够弥补清水混凝土初期粘结力不足的问题，提高原料之间的结合强度，而膨胀剂和外加剂改善了清水混凝土的流动性和气密性，从而得到一种流动性好，密实度高的清水混凝土。该混凝土具备良好的流动性、均匀性以及保水性等特性，成型后，建筑结构表面密实、气泡少且小，无色差，强度高。

由于本发明提供的清水混凝土中水泥含量相对较少，且流动性好，在浇筑后，混凝土浆会浸出在材料表面，形成具有光洁表面的建筑构件，因此，其外观可观赏性非常强，相对于目前的清水混凝土而言，提高了建筑构件的艺术价值。另外，本发明提供的清水混凝土中水泥的含量较高，该清水混凝土整体的粘结力交强，因此利用该清水混凝土浇筑得到的建筑构件一般无开裂、冷接缝、泛碱、锈斑、麻面和蜂窝等缺陷。

此外，本发明提供的清水混凝土中水泥颗粒的分散程度高，流动性好，因此，该清水混凝土具有较强的自密实性，在实际应用中，不用进行额外的振动操作即可实现清水混凝土的密实度。

综上，本发明提供的清水混凝土具有如下优点：

1)不需要强力振动，混凝土本身具有极强的流动性；

2)具有良好的自密实性能，能提供强等级C30～C60的清水混凝土；

3)浇注后表面平整，光洁、吸水率小于等于3％；

4)无明显漏浆、蜂窝、麻面、气泡、砂线、错台、夹杂物、涨模、跑模；

5)气泡直经不大于3mm、深度不大于2mm，每平方米气泡面积小于3.0×10^-4m²；

6)表面平整光滑、色译均匀颜色基本一致、不需要二次装饰。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

一方面，本发明提供了一种清水混凝土，按重量份数计包括以下原料：

本发明提供的清水混凝土，包括特定组分的水泥、粉煤灰、骨料、硅藻土、纤维素、纤维、胶粉、膨胀剂和外加剂，其中水泥为主要胶凝材料，粉煤灰能够增加清水混凝土的粘性并改善清水混凝土的和易性，骨料和硅藻土清水混凝土提供强度支撑，硅藻土、纤维素和纤维的加入也增加了清水混凝土的抗拉强度及拉伸粘结强度。另外，胶粉能够弥补清水混凝土初期粘结力不足的问题，提高原料之间的结合强度，而膨胀剂和外加剂改善了清水混凝土的流动性和气密性，从而得到一种流动性好，密实度高的清水混凝土。该混凝土具备良好的流动性、均匀性以及保水性等特性，成型后，建筑结构表面密实、气泡少且小，无色差，强度高。

由于本发明提供的清水混凝土中水泥含量相对较多，且流动性好，在浇筑后，混凝土浆会浸出在材料表面，形成具有光洁表面的建筑构件，因此，其外观可观赏性非常强，相对于目前的清水混凝土而言，提高了建筑构件的艺术价值。另外，本发明提供的清水混凝土中水泥的含量较高，该清水混凝土整体的粘结力交强，因此利用该清水混凝土浇筑得到的建筑构件一般无开裂、冷接缝、泛碱、锈斑、麻面和蜂窝等缺陷。

此外，本发明提供的清水混凝土中水泥颗粒的分散程度高，流动性好，因此，该清水混凝土具有较强的自密实性，在实际应用中，不用进行额外的振动操作即可实现清水混凝土的密实度。

本发明中，水泥例如可以为白色硅酸盐水泥、灰色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥中的一种或至少两种的组合。

本发明中，水泥典型但非限制性的重量份数为370份、380份、390份、400份、410份、420份、430份、440份、450份或460份；粉煤灰典型但非限制性的重量份数为50份、60份、70份、80份、90份或100份；骨料典型但非限制性的重量份数例如为1100份、1200份、1250份、1300份、1350份、1400份、1450份、1500份、1550份、1600份或1640份；硅藻土典型但非限制性的重量份数例如为20份、22份、24份、26份、28份或30份；纤维素典型但非限制性的重量份数例如为3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份或5份；纤维典型但非限制性的重量份数例如为5份、6份、7份、8份、9份或10份；胶粉典型但非限制性的重量份数例如为5份、6份、7份、8份、9份或10份；膨胀剂典型但非限制性的重量份数例如为10份、11份、12份、13份、14份或15份；外加剂典型但非限制性的重量份数例如为10份、11份、12份、13份、14份或15份。

在本发明的一些实施方式中，清水混凝土按重量份数计包括以下原料：

在本发明更进一步的实施方式中，清水混凝土按重量份数计包括以下原料：

通过优化清水混凝土中各原料的配比，可以进一步提高清水混凝土的流动性、均匀性和保水性，进而提高浇筑后得到的建筑构件的表面外观的可观赏性，以及提高建筑构件的强度。

在本发明的一些实施方式中，按重量份数计，所述骨料包括细骨料650～820份和粗骨料600～820份。其中，所述细骨料例如为河砂，其粒径例如为20目-120目。所述粗骨料包括粗碎石400～540份和细碎石200-280份；其中粗碎石的粒径为5mm～25mm，所述细碎石的粒径为1mm～5mm。

通过优化粗骨料和细骨料的配比，可以进一步清水混凝土浇筑后的抗压强度和抗折强度。

在本发明的一些实施方式中，所述外加剂包括减水剂、消泡剂、缓凝剂、憎水剂和保水剂；优选地，所述外加剂中，按重量百分比计包括：减水剂85～90％，消泡剂0.2～3％，缓凝剂2～10％，憎水剂0.02～1％，保水剂0.02～1％。

该外加剂中，通过将减水剂、消泡剂、缓凝剂，憎水剂以及保水剂等多种功能性组分复合使用，能够有效提高水泥颗粒的分散程度、提高水泥的胶结型；同时，还能够提高清水混凝土的流动性保持能力，降低清水混凝土的收缩，并提高清水混凝土的自密实性，有效提高混凝土的抗裂性能和成型后的强度。

在本发明的一些实施方式中，所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述保水剂为纤维素酶保水剂；所述憎水剂为硅烷基憎水剂。

使用聚羧酸减水剂和纤维素酶保水剂能够进一步清水混凝土的和易性和流平性；而硅烷基憎水剂能从整体上提高材料的憎水性能，同时硅烷基憎水剂具备的基层渗透性又能提高材料之间的结合力。

第二方面，本发明提供了一种清水混凝土的制备方法，利用该制备方法得到的清水混凝土具备上述仿清水混凝土的全部优点，在此不再赘述。

下面将结合实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。

实施例1～4

实施例1～4分别是一种清水混凝土，其具体组成成分如表1所示，其中，每种组成成分的单位为g。

表1

其中，实施例1～4中使用的外加剂相同，外加剂按重量百分比计包括：聚羧酸减水剂88％，消泡剂2.5％，缓凝剂8％，硅烷基憎水剂1％，纤维素酶保水剂0.5％。

实施例5

本实施例是一种清水混凝土，与实施例2相比，不同之处在于使用的外加剂不同，其中，该实施例中外加剂按重量百分比计包括：聚羧酸减水剂90％，消泡剂1.4％，缓凝剂8％，硅烷基憎水剂0.5％，纤维素酶保水剂0.1％。

实施例6

本实施例是一种清水混凝土，与实施例2相比，不同之处在于使用的外加剂不同，其中，该实施例中外加剂按重量百分比计包括：聚羧酸减水剂70％，消泡剂5％，缓凝剂15％，硅烷基憎水剂5％，纤维素酶保水剂5％。

对比例1～4

对比例1～4分别是一种清水混凝土，其具体组成成分如表2所示，其中，每种组成成分的单位为g。

表2

组成成分	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4
					水泥	420	300	420	420
粉煤灰	/	80	80	80
					河砂	800	800	800	1000
粗碎石	520	520	520	500
					细碎石	270	270	270	350
硅藻士	/	28	28	50
					纤维素	/	4.5	/	1
纤维	9	9	/	2
					胶粉	10	10	10	10
膨胀剂	13	13	13	13
					外加剂	14	/	/	14
水	158	175	175	158

其中，对比例1和4中使用的外加剂均与实施例2中的外加剂的组成成分相同。

按照JC/T1024-2007标准分别用实施例1-6和对比例1-4提供的清水混凝土制备试样，制备前测试每组清水混凝土的塌落度，并检验各试样的外观情况，每组试验的外观情况列于表3。按照JC/T1024-2007标准测试每组方柱的吸水量、抗压强度、抗折强度、拉伸粘结强度和老化循环粘结强度，测试结果如表4所示。

表3外观结果

从表3中可以看出，利用本发明提供的清水混凝土得到的试样，其表面均平整光洁，无瑕疵；而利用对比例1-4中的清水混凝土制作的试样，其表面均出现了不同程度的瑕疵。

表4测试结果

从表4中可以看出，利用本发明提供的清水混凝土制备得到的试样，其各项测试性能均优于对比例1-4中的清水混凝土。

综上，本发明提供的清水混凝土具有如下优点：

1)不需要强力振动，混凝土本身具有极强的流动性；

2)具有良好的自密实性能，能提供强等级C30～C60的清水混凝土；

3)浇注后表面平整，光洁、吸水率小于等于3％；

4)无明显漏浆、蜂窝、麻面、气泡、砂线、错台、夹杂物、涨模、跑模；

5)气泡直经不大于3mm、深度不大于2mm，每平方米气泡面积小于3.0×10^-4m²；

6)表面平整光滑、色译均匀颜色基本一致、不需要二次装饰。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种清水混凝土，其特征在于，按重量份数计包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的清水混凝土，其特征在于，按重量份数计包括以下原料：

3.根据权利要求1所述的清水混凝土，其特征在于，按重量份数计包括以下原料：

4.根据权利要求1所述的清水混凝土，其特征在于，按重量份数计，所述骨料包括细骨料650～820份和粗骨料600～820份。

5.根据权利要求4所述的清水混凝土，其特征在于，所述细骨料为河砂。

6.根据权利要求4所述的清水混凝土，其特征在于，所述粗骨料包括粗碎石400～540份和细碎石200-280份；其中粗碎石的粒径为5～25mm，所述细碎石的粒径为1～5mm。

7.根据权利要求1-3任一项所述的清水混凝土，其特征在于，所述外加剂包括减水剂、消泡剂、缓凝剂、憎水剂和保水剂；

优选地，所述外加剂中，按重量百分比计包括：减水剂85～90％，消泡剂0.2～3％，缓凝剂2～10％，憎水剂0.02～1％，保水剂0.02～1％。

8.根据权利要求7所述的清水混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

9.根据权利要求7所述的清水混凝土，其特征在于，所述保水剂为纤维素酶保水剂；

优选地，所述憎水剂为硅烷基憎水剂。

10.一种权利要求1-9任一项所述的清水混凝土的制备方法，其特征在于，将水泥、粉煤灰、骨料、硅藻土、纤维素、纤维、胶粉、膨胀剂、外加剂与水混合后得到所述清水混凝土。