CN112358242A - 一种花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法 - Google Patents
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- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
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Abstract
本发明涉及混凝土合成制备技术领域，具体地说是一种花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法，其特征在于该综合利用方法步骤如下：步骤一：花岗岩不同物理形态的制备：取经抗压强度试验和压碎指标试验后满足国标规范要求的花岗岩石材，采用破碎机制备成0.5‑1cm粒径、1‑2cm粒径、2‑3粒径的三种碎石，同时产生花岗岩石屑，再取粒径为0.5‑1cm粒径的碎石和花岗岩石屑通过球磨机粉磨成45微米的细石粉；步骤二：制备混凝土：取水、水泥、花岗岩细石粉、花岗岩石屑、花岗岩0.5‑1cm碎石、花岗岩1‑2cm碎石、花岗岩2‑3cm碎石、聚羧酸减水剂进行混合，具有步骤简单、产品可控性高、产品性能好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土合成制备技术领域，具体地说是一种把混凝土有多种不同复杂的胶凝体系，骨料体系通过花岗岩不同的物理形态简单化综合使用的花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法。
背景技术
众所周知，混凝土是由河砂、碎石、水泥、粉煤灰、矿渣粉、水和减水剂组成的复杂材料体系，随着科学的进步，提供混凝土的各方面性能，尤其是强度和耐久性的要求，聚羧酸减水剂逐渐成为混凝土减水剂的主流添加剂。但是聚羧酸减水剂因自身的特性，对水泥，粉煤灰，矿粉本身的变化很敏感，尤其是对骨料的含泥量以及骨料的材质的变化也是非常敏感，导致混凝土质量变化大，质量控制难度高，甚至引起一些工程事故。
其次，这些年，国家对环保力度的要求，对河砂的禁踩，好质量的河砂越来越少。加之国家对核电的发展，电厂的产能也逐年减低，随之的粉煤灰量也越来越少。
而且，现有的混凝土组分成分过于复杂，任何一种材料发生变化都会造成与聚羧酸减水剂的适应性变差，混凝土质量控制难度大，尤其是多种材料的突然变化综合作用更会加大混凝土状态的难以掌控，造成混凝土质量失控。混凝土材料的变化的原因查找复杂，需要假定一种材料变化，而其他材料不变的方式。查找难度大，查找时间长，无法满足实际生产的需求。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种把混凝土有多种不同复杂的胶凝体系，骨料体系通过花岗岩不同的物理形态简单化综合使用的花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法，其特征在于该综合利用方法步骤如下：
步骤一：花岗岩不同物理形态的制备：
取经抗压强度试验和压碎指标试验后满足国标规范要求的花岗岩石材，采用破碎机制备成0.5-1cm粒径、1-2cm粒径、2-3粒径的三种碎石，同时产生花岗岩石屑，再取粒径为0.5-1cm粒径的碎石和花岗岩石屑通过球磨机粉磨成45微米的细石粉；
步骤二：制备混凝土：
取水、水泥、花岗岩细石粉、花岗岩石屑、花岗岩0.5-1cm碎石、花岗岩1-2cm碎石、花岗岩2-3cm碎石、聚羧酸减水剂，将上述成分按照水150-170重量份、水泥150-180重量份、花岗岩细石粉150-180重量份、花岗岩石屑850-900重量份、花岗岩0.5cm碎石190-220重量份、花岗岩1-2cm碎石550-620重量份、花岗岩2-3cm碎石180-210重量份、聚羧酸减水剂5-8重量份的比例进行混合，通过60L双卧轴混凝土搅拌机搅拌，装模采用混凝土振动台振捣成型，放置在20±5℃环境中，待24小时凝结硬化后拆模立即放置在湿度为95%，温度20℃标准养护室内养护，待28天龄期后试压，混凝土试件的强度达到标准强度130%，超出设计30%，满足要求。
本发明所述的步骤一中的细石粉在45微米的筛子通过率为90%以上，筛余量不大于10%的细石粉。
本发明所述的花岗岩石屑为0.5cm以下的石屑，其细度模数为3.2，石屑中75μm以下颗粒含量为12%-14%，替代粉煤灰和矿渣粉使用。
本发明所述的混凝土最优化重量份为：水160重量份、水泥170重量份、花岗岩细石粉160重量份、花岗岩石屑870重量份、花岗岩0.5cm碎石200重量份、花岗岩1-2cm碎石600重量份、花岗岩2-3cm碎石200重量份、聚羧酸减水剂6.6重量份。
本发明由于采用上述方法，通过对花岗岩不同的物理形态来替代混凝土组分，即由于花岗岩石屑中0.75μm-0.5cm之间的成分取代河砂，0.75μm以下取代部分粉煤灰和矿渣粉，所述的0.75μm的成分含量为12%-14%， 粒径为0.5-1cm粒径的碎石和花岗岩石屑通过球磨机粉磨成45微米的细石粉，细石粉取代剩余的粉煤灰和矿渣粉，即花岗岩石屑同时取代河砂和部分粉煤灰和矿渣粉；花岗岩通过球磨机粉磨成45μm筛子通过率为90%以上，细度筛余量小于10%的细石粉来取代剩余全部粉煤灰和矿渣粉；花岗岩通过破碎机制成0.5-1cm、1-2cm、2-3cm等不同粒径的碎石，这样混凝土的组分就变成了水泥，水，聚羧酸减水剂和花岗岩不同物理形态的骨料组成，整体的组成成分变的简单了，同时也提升了与聚羧酸减水剂的适应性，提高了混凝土过程质量控制的稳定性能。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明：
一种花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法，其特征在于该综合利用方法步骤如下：
步骤一：花岗岩不同物理形态的制备：
取经抗压强度试验和压碎指标试验后满足国标规范要求的花岗岩石材，采用破碎机制备成0.5-1cm粒径、1-2cm粒径、2-3粒径的三种碎石，同时产生花岗岩石屑，再取粒径为0.5-1cm粒径的碎石和花岗岩石屑通过球磨机粉磨成45微米的细石粉；
步骤二：制备混凝土：
取水、水泥、花岗岩细石粉、花岗岩石屑、花岗岩0.5-1cm碎石、花岗岩1-2cm碎石、花岗岩2-3cm碎石、聚羧酸减水剂，将上述成分按照水150-170重量份、水泥150-180重量份、花岗岩细石粉150-180重量份、花岗岩石屑850-900重量份、花岗岩0.5cm碎石190-220重量份、花岗岩1-2cm碎石550-620重量份、花岗岩2-3cm碎石180-210重量份、聚羧酸减水剂5-8重量份的比例进行混合，通过60L双卧轴混凝土搅拌机搅拌，装模采用混凝土振动台振捣成型，放置在20±5℃环境中，待24小时凝结硬化后拆模立即放置在湿度为95%，温度20℃标准养护室内养护，待28天龄期后试压，混凝土试件的强度达到标准强度130%，超出设计3%，满足要求。
本发明所述的步骤一中的细石粉在45微米的筛子通过率为90%以上，筛余量不大于10%的细石粉。
本发明所述的花岗岩石屑为0.5cm以下的石屑，其细度模数为3.2，石屑中75μm以下颗粒含量为12%-14%，替代粉煤灰和矿渣粉使用。
本发明所述的混凝土最优化重量份为：水160重量份、水泥170重量份、花岗岩细石粉160重量份、花岗岩石屑870重量份、花岗岩0.5cm碎石200重量份、花岗岩1-2cm碎石600重量份、花岗岩2-3cm碎石200重量份、聚羧酸减水剂6.6重量份。
采用上述配方，投入工程后，混凝土的的综合性能满足客户要求，并且化学组分简单化，混凝土的性能稳定性更高，同时也响应了国家政策对人工砂的利用，通过各种原材料的计算最终混凝土的单方成本降低5-10元，提高了企业的竞争力。
本发明通过花岗岩不同物理形态来取代混凝土中的组分，花岗岩石屑和细石粉取代掺合料，花岗岩不同粒度取代骨料，这样就可以把掺合料和骨料看成一种体系组分，水泥一种，水和聚羧酸减水剂，这样出现适应性不良的时候一般只需要查找水泥和花岗岩体系就可以了，方便，快捷，不但减低了混凝土过程质量控制的难度，更主要的提升了混凝土质量的稳定性能，因体系简单化，混凝土耐久性能也大大提升。
本发明从传统的四组分简单体系，发展到目前多组分复杂体系中聚羧酸减水剂适应性难的出发点，采用花岗岩不同的物理形态把化学组分简单化，更好的适应外加剂，提高混凝土质量的稳定性，同时因简单化，组分与聚羧酸减水剂适应性不良时，查找原因简单，快捷，更适合商品混凝土质量原因查找。
本发明由于去掉了原有成分中的粉煤灰、矿渣粉及河砂，将这三种成分采用单一的花岗岩石屑和花岗岩细石粉代替，细石粉为45μm以下的粉状，该细度的细石粉其含有的二氧化硅与水泥反应完全，其余剩下的花岗岩石屑中75μm以下的成分起到了填充作用，保证了整体的流动性、保水性以及粘聚性，特别是石屑中75μm以下颗粒含量为12%-14%，既满足了河砂含量的需求，又能起到补充替代粉煤灰和矿渣粉的作用，本发明中的石屑中75μm以下颗粒含量为12%-14%为关键技术点，低于12%或者高于14%的75μm以下颗粒含量都会影响最终配置的混凝土的性能。
以下实施例按照C30混凝土标准制备，设计强度为38.225mpa。
实施例1
首先，花岗岩不同物理形态的制备：取经抗压强度试验和压碎指标试验后满足国标规范要求的花岗岩石材，花岗岩石材中二氧化硅含量高于20%，亚甲蓝含量低于1.4，采用破碎机制备成0.5-1cm粒径、1-2cm粒径、2-3粒径的三种碎石，同时产生花岗岩石屑，花岗岩石屑为0.5cm以下的石屑，其细度模数为3.2，石屑中75μm以下颗粒含量为14%，替代粉煤灰和矿渣粉使用，再取粒径为0.5-1cm粒径的碎石和花岗岩石屑通过球磨机粉磨成45微米的细石粉，细石粉在45微米的筛子通过率为90%以上，筛余量不大于10%；再制备混凝土：取水、水泥、花岗岩细石粉、花岗岩石屑、花岗岩0.5-1cm碎石、花岗岩1-2cm碎石、花岗岩2-3cm碎石、聚羧酸减水剂，将上述成分按照水160重量份、水泥170重量份、花岗岩细石粉160重量份、花岗岩石屑870重量份、花岗岩0.5cm碎石200重量份、花岗岩1-2cm碎石600重量份、花岗岩2-3cm碎石200重量份、聚羧酸减水剂6.6重量份的比例进行混合，通过60L双卧轴混凝土搅拌机搅拌，装模采用混凝土振动台振捣成型，放置在20±5℃环境中，待24小时凝结硬化后拆模立即放置在湿度为95%，温度20℃标准养护室内养护，待28天龄期后试压，混凝土试件的强度达到39.2mpa。
实施例2
本实施例与实施例的不同之处在于制备混凝土的配方不同，本实施例的配方为水150重量份、水泥150重量份、花岗岩细石粉150重量份、花岗岩石屑850重量份、花岗岩0.5cm碎石190重量份、花岗岩1-2cm碎石550重量份、花岗岩2-3cm碎石180重量份、聚羧酸减水剂5重量份。
本实施例中的石屑中75μm以下颗粒含量为12%。
上述混凝土试件的强度达到39.3mpa。
实施例3
本实施例与实施例的不同之处在于制备混凝土的配方不同，本实施例的配方为水170重量份、水泥180重量份、花岗岩细石粉180重量份、花岗岩石屑900重量份、花岗岩0.5cm碎石220重量份、花岗岩1-2cm碎石620重量份、花岗岩2-3cm碎石210重量份、聚羧酸减水剂8重量份。
本实施例中的石屑中75μm以下颗粒含量为13%。
上述混凝土试件的强度达到39.1mpa。
实施例4
本实施例与实施例的不同之处在于制备混凝土的配方不同，本实施例的配方为水170重量份、水泥180重量份、花岗岩细石粉150重量份、花岗岩石屑870重量份、花岗岩0.5cm碎石210重量份、花岗岩1-2cm碎石580重量份、花岗岩2-3cm碎石200重量份、聚羧酸减水剂6.6。
本实施例中的石屑中75μm以下颗粒含量为14%。
上述混凝土试件的强度达到39.0mpa。
通过以上4个实施例表明，通过上述配方制备的混凝土，其抗压强度高于设计强度38.225，因此其能满足所需混凝土的要求强度，同时还优于设计强度。
Claims (4)
1.一种花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法，其特征在于该综合利用方法步骤如下：
步骤一：花岗岩不同物理形态的制备：
取经抗压强度试验和压碎指标试验后满足国标规范要求的花岗岩石材，采用破碎机制备成0.5-1cm粒径、1-2cm粒径、2-3粒径的三种碎石，同时产生花岗岩石屑，再取粒径为0.5-1cm粒径的碎石和花岗岩石屑通过球磨机粉磨成45微米的细石粉；
步骤二：制备混凝土：
取水、水泥、花岗岩细石粉、花岗岩石屑、花岗岩0.5-1cm碎石、花岗岩1-2cm碎石、花岗岩2-3cm碎石、聚羧酸减水剂，将上述成分按照水150-170重量份、水泥150-180重量份、花岗岩细石粉150-180重量份、花岗岩石屑850-900重量份、花岗岩0.5cm碎石190-220重量份、花岗岩1-2cm碎石550-620重量份、花岗岩2-3cm碎石180-210重量份、聚羧酸减水剂5-8重量份的比例进行混合，通过60L双卧轴混凝土搅拌机搅拌，装模采用混凝土振动台振捣成型，放置在20±5℃环境中，待24小时凝结硬化后拆模立即放置在湿度为95%，温度20℃标准养护室内养护，待28天龄期后试压，混凝土试件的强度达到标准强度130%，超出设计3%。
2.根据权利要求1所述的一种花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法，其特征在于所述的步骤一中的细石粉在45微米的筛子通过率为90%以上，筛余量不大于10%的细石粉。
3.根据权利要求1所述的一种花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法，其特征在于所述的花岗岩石屑为0.5cm以下的石屑，其细度模数为3.2，石屑中75μm以下粉含量为12%-14%，替代粉煤灰和矿渣粉使用。
4.根据权利要求1所述的一种花岗岩不同物理形态在商品混凝土中的综合利用方法，其特征在于所述的混凝土最优化重量份为：水160重量份、水泥170重量份、花岗岩细石粉160重量份、花岗岩石屑870重量份、花岗岩0.5cm碎石200重量份、花岗岩1-2cm碎石600重量份、花岗岩2-3cm碎石200重量份、聚羧酸减水剂6.6重量份。
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