CN110950604A - 一种基于sap的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用 - Google Patents

一种基于sap的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110950604A
CN110950604A CN201911304211.3A CN201911304211A CN110950604A CN 110950604 A CN110950604 A CN 110950604A CN 201911304211 A CN201911304211 A CN 201911304211A CN 110950604 A CN110950604 A CN 110950604A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sap
made sand
machine
performance concrete
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911304211.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张高展
侯东帅
杨军
丁庆军
魏琦
葛竞成
王宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Jianzhu University
Qingdao University of Technology
Original Assignee
Anhui Jianzhu University
Qingdao University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Jianzhu University, Qingdao University of Technology filed Critical Anhui Jianzhu University
Priority to CN201911304211.3A priority Critical patent/CN110950604A/zh
Publication of CN110950604A publication Critical patent/CN110950604A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/40—Porous or lightweight materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/76—Use at unusual temperatures, e.g. sub-zero
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用。本发明通过复掺SAP和膨胀剂，利用SAP的内养护及其释水可被膨胀剂利用的特性，补偿了机制砂超高性能混凝土的自收缩，且解决了膨胀剂与水泥“争水”的问题。所提供的超高性能混凝土，具有优异工作性能、较低表观密度、超高强度、低收缩、较好耐久性等特点。且制备工艺简单，既能解决机制砂颗粒尖锐导致的混凝土和易性差，及机制砂高石粉含量导致的外加剂吸附量大，混凝土泵送困难、收缩开裂风险大等问题，又能提升混凝土超高层泵送性能，解决低水胶比和高胶凝材料用量导致的超高性能混凝土拌合物黏度大、体积收缩大等问题，具有实际推广价值。

Description

一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土及其制 备方法与应用。
背景技术
随着当前建筑行业不断向高层、超高层、大跨径结构发展，现代混凝土的发展将不断向 高强、高和易性、轻质、高耐久性、节能等方面靠拢。特别是高性能外加剂的开发及应用， 极大的提高了混凝土的工作性能，使低水胶比的高强混凝土能够满足超高层、大跨径的泵送 要求，促进了超大，超高，超长建筑的发展。然而，强度低于C60普通混凝土由于其单位质 量比强度相对钢筋较低，难以满足现代超高层(200m以上)及超大跨径(250-450m)结构的 需求，故当前通常是研究制备超高强混凝土。但是，由于超高强混凝土水胶比极低、黏度大、 坍落度经时损失大，通过超长泵管后流动性损失较大，难以满足工作性要求且易堵管。
在超高性能混凝土中引入细集料是降低其成本，解决其存在问题的措施之一。但是，基 于生态环境保护的要求，我国大部分地区出台了天然砂禁采的法令，全面推广机制砂的应用 也成为了建筑行业的共识。然而，机制砂颗粒尖锐、多棱角、表面粗糙，易导致混凝土和易 性差，引起混凝土外观质量缺陷；且机制砂质量随母材变化大，质量不稳定，会增加施工质 量的控制难度；此外，机制砂通常石粉含量较高，外加剂吸附量大，且易颗粒团聚，导致混 凝土泵送困难、收缩开裂风险增大。
发明内容
针对机制砂超高性能混凝土水胶比极低，后期干燥收缩较大等问题，本发明提供了一种 基于SAP的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用，目的在于解决现有技术中的一部分 问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。
本发明是这样实现的，一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，包括以下重量份组分： 水泥18～25份；粉煤灰4～6份；硅灰2.5～4.0份；机制砂25～35份；碎石40～45份；膨胀剂 1.0～2.0份；高吸水性树脂0.06～0.18份；减水剂0.5～0.8份；水胶比为0.15～0.20。
进一步地，所述水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥。
进一步地，所述粉煤灰为粉煤灰微珠，密度为2.5g/cm3，堆积密度0.7kg/m3。
进一步地，所述硅灰中SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％，需水 量比为125％，烧失量为3.7％。
进一步地，所述机制砂表观密度2670kg/m3，堆积密1560kg/m3，含泥/石粉量 (<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV，1.0g/kg。
进一步地，所述碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值 6.2％。
进一步地，所述膨胀剂采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得。
进一步地，所述高吸水性树脂为聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，采用四种不同粒 径，其粒径范围为250-590μm、149-250μm、75-125μm、37-74μm。
进一步地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，有效减水率40～60％。
高吸水性树脂、或高吸水性树脂与膨胀剂协同作用在改善混凝土自收缩性能、质量损失、 强度损失或抗冻性能、混凝土体积稳定性中的任一方面中的应用。
如上述的一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土的制备方法，按照配方组分称取所需物 料，将除减水剂外的其他物料混合均匀后，加入高吸水性树脂质量20倍的补偿水及减水剂， 搅拌均匀。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
为了能够解决机制砂颗粒尖锐导致的混凝土和易性差，以及机制砂高石粉含量导致的外 加剂吸附量大，混凝土泵送困难、收缩开裂风险大等问题，实现将机制砂成功引入超高性能 混凝土中，本发明利用SAP和膨胀剂的协同作用，提升了混凝土超高层泵送性能，解决了机 制砂超高性能混凝土的超高层泵送困难的难题，同时，解决超高性能混凝土由于低水胶比和 高胶凝材料用量导致的拌合物黏度大、和易性差、后期干燥收缩较大和表观密度大等问题。 本发明提供的超高性能混凝土具有优异的工作性能、较低密度、超高强度、低收缩、较好耐 久性等特点，且制备方法和施工工艺简单，容易操作，具有实际推广应用价值。
本发明通过复掺适量高吸水性树脂(SAP)和膨胀剂协同改善机制砂超高性能混凝土的 工作性能、体积稳定性能和耐久性能等。SAP作为一种亲水性的球型高分子材料，吸水率高、 保水性好，且SAP吸/释水进程受泵压影响较小，不仅前期可以改善混凝土的工作性能，而且 水化后期可缓慢释水，发挥其内养护功能以提高胶凝材料的水化程度；SAP释水后体积收缩， 形成球形孔洞，但空洞周围由于内养护水的作用，水化程度较高，产生“拱壳效应”，分散外 部压力；同时，SAP早期所释放的水分被所掺加的复合型膨胀剂利用，既补偿了混凝土自收 缩，又解决了传统混凝土中膨胀剂水化对水泥产生的“争水效应”。复合膨胀剂由硫铝酸钙-氧 化钙膨胀源和石膏-氧化镁膨胀源共同组成，其反应如下所示：
Figure BDA0002322638410000031
2Al(OH)3(gel)+3Ca(OH)2+3(CaSO4·2H2O)→AFt (2)
CaO+H2O→Ca(OH)2 (3)
MgO+H2O→Mg(OH)2 (4)
由上可知氧化镁膨胀源对水分需求较少，且综合其延迟膨胀特性适用于后期补偿收缩。 而氧化钙膨胀源主要在早期作用，其需水量可由SAP的释水补充。因此，SAP和膨胀剂特性 的协调发展，有效改善了混凝土的体积稳定性。此外，当SAP释水完毕后可在混凝土内部形 成均匀的封闭空腔，起到类似引气剂的作用，提高混凝土的抗冻性等耐久性能，但SAP形成 的封闭空腔远大于引气剂形成的空腔，可显著降低混凝土表观密度。
附图说明
图1是SAP和膨胀剂协同对混凝土自收缩的影响；
图2是不同SAP粒径对混凝土自收缩的影响；
图3是不同SAP掺量对混凝土自收缩的影响；
图4是不同SAP粒径对质量损失率的影响；
图5是不同SAP掺量对质量损失率的影响；
图6是不同SAP粒径对强度损失率的影响；
图7是不同SAP掺量对强度损失率的影响。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行 进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明披露了一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用，本发明中所 用减水剂为上海三瑞高分子材料有限公司生产的高性能混凝土外加剂。具体如下各实施例所 示。
实施例1
未掺加SAP和膨胀剂的机制砂超高性能混凝土包括以下重量份组分：水泥21份；粉煤 灰4.6份；硅灰3.4份；机制砂28份；碎石42份；减水剂0.5份；水胶比为0.18。其中，所 用水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；硅灰为成都明凌科技有限公司生产，其SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％，需水量比为125％，烧失量为3.7％；采用天津筑成新材料科技有限公司生产的粉煤灰微珠；机制砂：表观密度2670kg/m3，堆积密，1560kg/m3， 含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV,1.0g/kg；碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％。
其制备方法如下：
S1：将按照配方所述重量组分称取的水泥、硅灰、粉煤灰微珠、机制砂、碎石、倒入混 凝土搅拌机中干拌30s，使得胶凝材料分布较均匀并得到超高性能混凝土干粉料。
S2：称取相应重量的水，倒入超高性能混凝土干粉料中搅拌5min。
S3：向步骤S2中得到的混合物中加入减水剂，搅拌15min，得到超高性能混凝土。
实施例2
未加入SAP而掺加膨胀剂的机制砂超高性能混凝土包括以下重量份组分：水泥21份； 粉煤灰4.6份；硅灰3.4份；机制砂28份；碎石42份；膨胀剂1.1份；减水剂0.5份；水胶 比为0.18。其中，所用水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；硅灰为成都明凌科技有限公司生产，其SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％，需水量比为125％，烧失量为3.7％；采用天津筑成新材料科技有限公司生产的粉煤灰微珠；机制砂：表观密度2670kg/m3， 堆积密，1560kg/m3，含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV,1.0g/kg；碎 石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％；膨胀剂为苏博 特复合膨胀剂，采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得。
其制备方法如下：
S1：将按照配方所述重量组分称取的水泥、硅灰、粉煤灰微珠、机制砂、碎石、膨胀剂、 倒入混凝土搅拌机中干拌30s，使得胶凝材料分布较均匀并得到超高性能混凝土干粉料。
S2：称取相应重量的水，倒入超高性能混凝土干粉料中搅拌5min。
S3：向步骤S2中得到的混合物中加入减水剂，搅拌15min，得到超高性能混凝土。
实施例3
掺加SAP未掺加膨胀剂的机制砂超高性能混凝土包括以下重量份组分：水泥21份；粉 煤灰4.6份；硅灰3.4份；机制砂28份；碎石42份；高吸水性树脂(SAP)0.08份；减水剂 0.5份；水胶比为0.18。其中，所用水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；硅灰为成都明凌科技有限公司生产，其SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％，需水量比为125％， 烧失量为3.7％；采用天津筑成新材料科技有限公司生产的粉煤灰微珠；机制砂：表观密度2670kg/m3，堆积密，1560kg/m3，含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝 MBV,1.0g/kg；碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％。SAP选用天津某公司生产的聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，其粒径范围为75-125μm(C 型)。
其制备方法如下：
S1：将按照配方所述重量组分称取的水泥、硅灰、粉煤灰微珠、机制砂、碎石、高吸水 性树脂，倒入混凝土搅拌机中干拌30s，使得胶凝材料分布较均匀并得到超高性能混凝土干粉 料。
S2：称取相应重量的水，倒入超高性能混凝土干粉料中搅拌5min。
S3：向步骤S2中得到的混合物中加入减水剂，搅拌15min，得到超高性能混凝土。
实施例4
一种基于SAP的轻质低收缩机制砂超高性能混凝土包括以下重量份组分：水泥21份； 粉煤灰4.6份；硅灰3.4份；机制砂28份；碎石42份；膨胀剂1.1份；高吸水性树脂(SAP)0.08份；减水剂0.5份；水胶比为0.18。其中，所用水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；硅灰为成都明凌科技有限公司生产，其SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％， 需水量比为125％，烧失量为3.7％；采用天津筑成新材料科技有限公司生产的粉煤灰微珠；机制砂：表观密度2670kg/m3，堆积密，1560kg/m3，含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV，1.0g/kg；碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％；膨胀剂为苏博特复合膨胀剂，采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得；SAP选用天津某公司生产的聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，其粒径范围为250-590μm(A型)。
其制备方法如下：
S1：将按照配方所述重量组分称取的水泥、硅灰、粉煤灰微珠、机制砂、碎石、膨胀剂、 SAP倒入混凝土搅拌机中干拌30s，使得胶凝材料分布较均匀并得到超高性能混凝土干粉料。
S2：称取相应重量的水，倒入超高性能混凝土干粉料中搅拌5min。
S3：向步骤S2中得到的混合物中加入减水剂及补偿水为SAP质量的20倍，搅拌15min， 得到超高性能混凝土。
实施例5
一种基于SAP的轻质低收缩机制砂超高性能混凝土包括以下重量份组分：水泥21份； 粉煤灰4.6份；硅灰3.4份；机制砂28份；碎石42份；膨胀剂1.1份；高吸水性树脂(SAP)0.08份；减水剂0.5份；水胶比为0.18。其中，所用水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；硅灰为成都明凌科技有限公司生产，其SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％， 需水量比为125％，烧失量为3.7％；采用天津筑成新材料科技有限公司生产的粉煤灰微珠；机制砂：表观密度2670kg/m3，堆积密,1560kg/m3，含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV,1.0g/kg；碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％；膨胀剂为苏博特复合膨胀剂，采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得；SAP选用天津某公司生产的聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，其粒径范围为149-250μm(B型)
其制备方法如下：
S1：将按照配方所述重量组分称取的水泥、硅灰、粉煤灰微珠、机制砂、碎石、膨胀剂、 高吸水树脂倒入混凝土搅拌机中干拌30s，使得胶凝材料分布较均匀并得到超高性能混凝土干 粉料。
S2：称取相应重量的水，倒入超高性能混凝土干粉料中搅拌5min。
S3：向步骤S2中得到的混合物中加入减水剂及补偿水为SAP质量的20倍，搅拌15min， 得到超高性能混凝土。
实施例6
一种基于SAP的轻质低收缩机制砂超高性能混凝土包括以下重量份组分：水泥21份； 粉煤灰4.6份；硅灰3.4份；机制砂28份；碎石42份；膨胀剂1.1份；高吸水性树脂(SAP)0.08份；减水剂0.5份；水胶比为0.18。其中，所用水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；硅灰为成都明凌科技有限公司生产，其SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％， 需水量比为125％，烧失量为3.7％；采用天津筑成新材料科技有限公司生产的粉煤灰微珠；机制砂：表观密度2670kg/m3，堆积密,1560kg/m3，含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV，1.0g/kg；碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％；膨胀剂为苏博特复合膨胀剂，采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得；SAP选用天津某公司生产的聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，其粒径范围为37-74μm(D型)
其制备方法如下：
S1：将按照配方所述重量组分称取的水泥、硅灰、粉煤灰微珠、机制砂、碎石、膨胀剂、 高吸水树脂倒入混凝土搅拌机中干拌30s，使得胶凝材料分布较均匀并得到超高性能混凝土干 粉料。
S2：称取相应重量的水，倒入超高性能混凝土干粉料中搅拌5min。
S3：向步骤S2中得到的混合物中加入减水剂及补偿水为SAP质量的20倍，搅拌15min， 得到超高性能混凝土。
实施例7
一种基于SAP的轻质低收缩机制砂超高性能混凝土包括以下重量份组分：水泥21份； 粉煤灰4.6份；硅灰3.4份；机制砂28份；碎石42份；膨胀剂1.1份；高吸水性树脂(SAP)0.06份；减水剂0.5份；水胶比为0.18。其中，所用水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；硅灰为成都明凌科技有限公司生产，其SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％， 需水量比为125％，烧失量为3.7％；采用天津筑成新材料科技有限公司生产的粉煤灰微珠；机制砂：表观密度2670kg/m3，堆积密,1560kg/m3，含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV，1.0g/kg；碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％；膨胀剂为苏博特复合膨胀剂，采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得；SAP选用天津某公司生产的聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，其粒径范围为75-125μm(C型)。
其制备方法如下：
S1：将按照配方所述重量组分称取的水泥、硅灰、粉煤灰微珠、机制砂、碎石、膨胀剂、 高吸水树脂倒入混凝土搅拌机中干拌30s，使得胶凝材料分布较均匀并得到超高性能混凝土干 粉料。
S2：称取相应重量的水，倒入超高性能混凝土干粉料中搅拌5min。
S3：向步骤S2中得到的混合物中加入减水剂及补偿水为SAP质量的20倍，搅拌15min， 得到超高性能混凝土。
实施例8
一种基于SAP的轻质低收缩机制砂超高性能混凝土包括以下重量份组分：水泥21份； 粉煤灰4.6份；硅灰3.4份；机制砂28份；碎石42份；膨胀剂1.1份；高吸水性树脂(SAP)0.08份；减水剂0.5份；水胶比为0.18。其中，所用水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；硅灰为成都明凌科技有限公司生产，其SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％， 需水量比为125％，烧失量为3.7％；采用天津筑成新材料科技有限公司生产的粉煤灰微珠；机制砂：表观密度2670kg/m3，堆积密,1560kg/m3，含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV,1.0g/kg；碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％；膨胀剂为苏博特复合膨胀剂，采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得；SAP选用天津某公司生产的聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，其粒径范围为75-125μm(C型)。
其制备方法如下：
S1：将按照配方所述重量组分称取的水泥、硅灰、粉煤灰微珠、机制砂、碎石、膨胀剂、 高吸水树脂倒入混凝土搅拌机中干拌30s，使得胶凝材料分布较均匀并得到超高性能混凝土干 粉料。
S2：称取相应重量的水，倒入超高性能混凝土干粉料中搅拌5min。
S3：向步骤S2中得到的混合物中加入减水剂及补偿水为SAP质量的20倍，搅拌15min， 得到超高性能混凝土。
实施例9
一种基于SAP的轻质低收缩机制砂超高性能混凝土包括以下重量份组分：水泥21份； 粉煤灰4.6份；硅灰3.4份；机制砂28份；碎石42份；膨胀剂1.1份；高吸水性树脂(SAP)0.12份；减水剂0.5份；水胶比为0.18。其中，所用水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；硅灰为成都明凌科技有限公司生产，其SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％， 需水量比为125％，烧失量为3.7％；采用天津筑成新材料科技有限公司生产的粉煤灰微珠；机制砂：表观密度2670kg/m3，堆积密,1560kg/m3，含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV,1.0g/kg；碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％；膨胀剂为苏博特复合膨胀剂，采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得；SAP选用天津某公司生产的聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，其粒径范围为75-125μm(C型)。
其制备方法如下：
S1：将按照配方所述重量组分称取的水泥、硅灰、粉煤灰微珠、机制砂、碎石、膨胀剂、 高吸水树脂倒入混凝土搅拌机中干拌30s，使得胶凝材料分布较均匀并得到超高性能混凝土干 粉料。
S2：称取相应重量的水，倒入超高性能混凝土干粉料中搅拌5min。
S3：向步骤S2中得到的混合物中加入减水剂及补偿水为SAP质量的20倍，搅拌15min， 得到超高性能混凝土。
检测方法：取各实施例所制备的混凝土进行以下性能检测
相关性能检测分别依据GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》、GB/T 50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》、GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能 和耐久性能试验方法标准》进行检测。
检测结果如下表1及图1-图6所示：特别说明SAP和复合膨胀剂掺量均为胶凝材料质 量的百分比。
表1 SAP混凝土抗压强度
Figure BDA0002322638410000091
从表1与图1～7可知，对比掺入SAP前后的混凝土抗压强度可知，随SAP掺入，混凝土抗压强度均存在小幅度下降。然而，在分别掺入复合膨胀剂和SAP后，混凝土的自收缩明显降低，单掺膨胀剂的实施例2、单掺SAP的实施例3和复掺膨胀剂和SAP的实施例8的自 收缩分别为382.03×10－6、420.56×10－6和337×10－6，说明SAP和膨胀剂的协同作用更好的改善了机制砂超高性能混凝土的体积稳定性能。
从图4～7中可知掺入SAP的混凝土的质量损失率及强度损失率均低于基准组实施例1和 2，实施例8组冻融循环150次质量损失为2.1％，而强度损失为7.3％；然而基准组实施例2 在所有试验组中质量与强度损失最大，分别为4.3％，14.8％。在掺入SAP的混凝土样品中， 通过质量与强度损失综合评价可得出采用掺量为0.3％，粒径为75-125μm的C型SAP效果最 好。随着SAP颗粒的粒径从A型减小至C型，混凝土在冻融循环下质量损失率和强度损失 率降低，抗冻性能增强，这是由于随着SAP粒径减小，早期SAP的吸水速率加快，减小孔隙中可结冰的自由水含量；而后期由于SAP在混凝土中分布更加均匀，使得水泥石中可供冰水迁移的通道数量增加，有助于缓解冻融循环导致的渗透和膨胀压力。实验可知SAP在混凝土内部早期大量吸水形成“蓄水池”，减少了混凝土内可结冰的自由水含量，提升了混凝土的 抗冻性。
因此，所制备的一种基于SAP的轻质低收缩机制砂超高性能混凝土具备低收缩、超高强 度及较好耐久性等性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原 则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，其特征在于，包括以下重量份组分：水泥18～25份；粉煤灰4～6份；硅灰2.5～4.0份；机制砂25～35份；碎石40～45份；膨胀剂1.0～2.0份；高吸水性树脂0.06～0.18份；减水剂0.5～0.8份；水胶比为0.15～0.20。
2.根据权利要求1所述的一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，其特征在于：所述水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥；所述粉煤灰为粉煤灰微珠，密度为2.5g/cm3，堆积密度0.7kg/m3。
3.根据权利要求1所述的一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，其特征在于：所述硅灰中SiO2含量为93％，比表面积为21500m2/kg，含水率0.5％，需水量比为125％，烧失量为3.7％。
4.根据权利要求1所述的一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，其特征在于：所述机制砂表观密度2670kg/m3，堆积密1560kg/m3，含泥/石粉量(<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV，1.0g/kg。
5.根据权利要求1所述的一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，其特征在于：所述碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m3，压碎值6.2％。
6.根据权利要求1所述的一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，其特征在于：所述膨胀剂采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得。
7.根据权利要求1所述的一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，其特征在于：所述高吸水性树脂为聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，采用四种不同粒径，其粒径范围为250-590μm、149-250μm、75-125μm、37-74μm。
8.根据权利要求1所述的一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
9.如权利要求1-8任一所述的一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：按照配方组分称取所需物料，将除减水剂外的其他物料混合均匀后，加入高吸水性树脂质量20倍的补偿水及减水剂，搅拌均匀。
10.高吸水性树脂在改善混凝土自收缩性能、质量损失、强度损失或抗冻性能中的任一方面中的应用。
CN201911304211.3A 2019-12-17 2019-12-17 一种基于sap的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用 Pending CN110950604A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911304211.3A CN110950604A (zh) 2019-12-17 2019-12-17 一种基于sap的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911304211.3A CN110950604A (zh) 2019-12-17 2019-12-17 一种基于sap的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110950604A true CN110950604A (zh) 2020-04-03

Family

ID=69982317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911304211.3A Pending CN110950604A (zh) 2019-12-17 2019-12-17 一种基于sap的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110950604A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111439971A (zh) * 2020-04-21 2020-07-24 安徽理工大学 一种低收缩高强混凝土及其制备方法
CN111777383A (zh) * 2020-07-17 2020-10-16 中铁建工集团有限公司 一种自养护型钢管混凝土及其制备方法
CN112456915A (zh) * 2020-12-08 2021-03-09 陕西恒盛混凝土有限公司 利用全机制砂制备的低收缩、高性能混凝土及其制备工艺
CN113187543A (zh) * 2021-05-28 2021-07-30 金川镍钴研究设计院有限责任公司 一种废石机制砂作为骨料的胶结充填方法
CN113480267A (zh) * 2021-08-05 2021-10-08 高县卓越商品混凝土有限公司 一种应用机制砂的高性能混凝土及其制备方法
CN113929401A (zh) * 2021-11-20 2022-01-14 山东建泽混凝土有限公司 一种超高层顶升自密实混凝土及其施工工艺
CN113955996A (zh) * 2021-11-23 2022-01-21 中建商品混凝土有限公司 一种相变抗裂混凝土及其制备方法
CN114775435A (zh) * 2022-04-29 2022-07-22 山东大学 一种基于简支钢梁的自应力桥梁连续构造结构及其施工方法
CN116041011A (zh) * 2022-12-29 2023-05-02 河北高速集团工程咨询有限公司 一种含微纳米级sap孔的抗冻混凝土及其制备方法
CN116813275A (zh) * 2023-06-28 2023-09-29 华新水泥股份有限公司 一种大流态微膨胀超高性能混凝土及其制备方法
CN117069430A (zh) * 2023-08-17 2023-11-17 燕城建设集团有限公司 一种低收缩再生细骨料超高性能混凝土及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104030644A (zh) * 2014-06-09 2014-09-10 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 一种用于高速铁路板式无砟轨道充填层的聚合物水泥砂浆
CN105041336A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 中国建筑股份有限公司 一种超高性能混杂纤维混凝土盾构管片及其制备方法
CN105693166A (zh) * 2016-02-02 2016-06-22 北京交通大学 一种超高性能混凝土及其制备方法
CN107265966A (zh) * 2017-05-10 2017-10-20 武汉理工大学 一种利用高细粉含量机制砂制备桥梁自密实抗裂清水混凝土
CN108358562A (zh) * 2018-04-26 2018-08-03 武汉二航路桥特种工程有限责任公司 微膨胀高性能低含气量自密实混凝土及其配制方法
CN108929080A (zh) * 2017-05-24 2018-12-04 湖南大学 一种微膨胀补偿收缩超高性能混凝土及其制备方法
CN109053099A (zh) * 2018-11-07 2018-12-21 四川路桥华东建设有限责任公司 C100高石粉机制砂钢管混凝土及制备工艺

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104030644A (zh) * 2014-06-09 2014-09-10 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 一种用于高速铁路板式无砟轨道充填层的聚合物水泥砂浆
CN105041336A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 中国建筑股份有限公司 一种超高性能混杂纤维混凝土盾构管片及其制备方法
CN105693166A (zh) * 2016-02-02 2016-06-22 北京交通大学 一种超高性能混凝土及其制备方法
CN107265966A (zh) * 2017-05-10 2017-10-20 武汉理工大学 一种利用高细粉含量机制砂制备桥梁自密实抗裂清水混凝土
CN108929080A (zh) * 2017-05-24 2018-12-04 湖南大学 一种微膨胀补偿收缩超高性能混凝土及其制备方法
CN108358562A (zh) * 2018-04-26 2018-08-03 武汉二航路桥特种工程有限责任公司 微膨胀高性能低含气量自密实混凝土及其配制方法
CN109053099A (zh) * 2018-11-07 2018-12-21 四川路桥华东建设有限责任公司 C100高石粉机制砂钢管混凝土及制备工艺

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朋改非等: "含粗骨料的超高性能混凝土抗压强度的影响因素", 《华北水利水电学院学报》 *
朱清江: "《高强高性能混凝土研制及应用》", 31 July 1999, 中国建材工业出版社 *
江京平等: "机制砂超高强高性能混凝土的研制", 《混凝土》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111439971A (zh) * 2020-04-21 2020-07-24 安徽理工大学 一种低收缩高强混凝土及其制备方法
CN111777383A (zh) * 2020-07-17 2020-10-16 中铁建工集团有限公司 一种自养护型钢管混凝土及其制备方法
CN111777383B (zh) * 2020-07-17 2022-03-25 中铁建工集团有限公司 一种自养护型钢管混凝土及其制备方法
CN112456915A (zh) * 2020-12-08 2021-03-09 陕西恒盛混凝土有限公司 利用全机制砂制备的低收缩、高性能混凝土及其制备工艺
CN113187543B (zh) * 2021-05-28 2023-09-05 金川镍钴研究设计院有限责任公司 一种废石机制砂作为骨料的胶结充填方法
CN113187543A (zh) * 2021-05-28 2021-07-30 金川镍钴研究设计院有限责任公司 一种废石机制砂作为骨料的胶结充填方法
CN113480267A (zh) * 2021-08-05 2021-10-08 高县卓越商品混凝土有限公司 一种应用机制砂的高性能混凝土及其制备方法
CN113929401A (zh) * 2021-11-20 2022-01-14 山东建泽混凝土有限公司 一种超高层顶升自密实混凝土及其施工工艺
CN113955996A (zh) * 2021-11-23 2022-01-21 中建商品混凝土有限公司 一种相变抗裂混凝土及其制备方法
CN114775435A (zh) * 2022-04-29 2022-07-22 山东大学 一种基于简支钢梁的自应力桥梁连续构造结构及其施工方法
CN114775435B (zh) * 2022-04-29 2024-02-23 山东大学 一种基于简支钢梁的自应力桥梁连续构造结构及其施工方法
CN116041011A (zh) * 2022-12-29 2023-05-02 河北高速集团工程咨询有限公司 一种含微纳米级sap孔的抗冻混凝土及其制备方法
CN116041011B (zh) * 2022-12-29 2024-03-29 河北高速集团工程咨询有限公司 一种含微纳米级sap孔的抗冻混凝土及其制备方法
CN116813275A (zh) * 2023-06-28 2023-09-29 华新水泥股份有限公司 一种大流态微膨胀超高性能混凝土及其制备方法
CN117069430A (zh) * 2023-08-17 2023-11-17 燕城建设集团有限公司 一种低收缩再生细骨料超高性能混凝土及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110950604A (zh) 一种基于sap的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用
US9353008B2 (en) Structural lightweight concrete or mortar, method for manufacturing same and use thereof as self-placing concrete
CN108929080A (zh) 一种微膨胀补偿收缩超高性能混凝土及其制备方法
JP5931317B2 (ja) 水硬性組成物および該水硬性組成物を用いたコンクリート
CN107602023B (zh) 一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法
CN106986568B (zh) 一种免烧轻骨料、轻质混凝土及其制备
CN107777961B (zh) 易于超高层泵送的高强自密实混凝土
JP2002060264A (ja) 繊維強化セメント成形体およびその製法
CN103265253A (zh) 一种装配式建筑施工用高性能灌浆料及其制备方法
KR20160011081A (ko) 고흡수성 수지가 포함된 고강도 콘크리트 조성물
CN107324713B (zh) 一种自密实钢管混凝土及其制备方法
CN107522449A (zh) 一种自流平低收缩高强砂浆
CN111620662A (zh) 一种掺改性沸石的混凝土
CN111333392A (zh) 一种海水拌养珊瑚礁砂c120uhpc及其制备方法
CN112408829B (zh) 一种固体废弃物再生砂及其制备方法和应用
CN115073093A (zh) 一种低收缩高强自密实再生混凝土及其制备方法
JP5633044B2 (ja) フライアッシュ・コンクリート及びその製造方法
JPH11221821A (ja) コンクリートの製造方法
CN112010608A (zh) 一种绿色高延性纤维混凝土空心砌块的制作方法
CN109160786B (zh) 基于垃圾焚烧炉渣固化的保温轻质砂浆及其制备方法
CN111439971A (zh) 一种低收缩高强混凝土及其制备方法
CN116283106A (zh) 一种掺入混杂pomf/sf的超高性能混凝土及其制备方法
CN115286311A (zh) 一种防渗抗裂的水泥砂浆材料及其制备方法
Bouleghebar et al. The Effect of Brick and Glass Powder on the Mechanical Properties and Porosity of Self-Compacting Mortar.
CN1356281A (zh) 一种低热硅酸盐水泥及其制备和应用

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200403