CN112645735A - 一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，包括以下重量份的原料：胶凝材料440‑525份，轻集料480‑615份，砂650‑680份，外加剂17‑21份，水550‑640份；本发明通过科学合理的配比，将水泥、粉煤灰、淤泥陶粒、砂、减水剂和水均匀混合到一起，制备成该高性能轻骨料混凝土，制备工艺简单，容易便于推广使用，并且利用淤泥陶粒替代普通的砂石，保证该混凝土具有轻质、高强、保温、隔音的特点，同时减少了砂石的使用，有利于保护环境和降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体为一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土及其制备方法。
背景技术
高性能轻骨料混凝土是一种新型高技术混凝土，是以轻集料为骨料的，具有高强轻质、高工作性、高耐久性和体积稳定性良好等特点的新型混凝土，因其具有的这些特点，具有良好的前景；而我国对轻集料以及轻集料混凝土生产与应用的研究相对较迟；同时，受生产条件等限制，使得高性能轻集料混凝土的生产应用缺少足够的原材料，所生产的轻集料性能上的不足也使得轻集料混凝土的性能难以满足实际工程的要求。
现有的高性能轻骨料混凝土存在以下缺陷：
1、现有的高性能轻骨料混凝土重量较大，并且强度无法满足现有特殊工程的需要，同时保温和隔音效果较差；
2、现有的高性能轻骨料混凝土对原材料要求较为严格，生产条件等限制，使得高性能轻集料混凝土的生产应用缺少足够的原材料，增加了生产成本；
3、现有的高性能轻骨料混凝土生产工艺复杂，不便于推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，包括以下重量份的原料：胶凝材料440-525份，轻集料480-615份，砂650-680份，外加剂17-21份，水550-640份。
其中，所述胶凝材料包括水泥和粉煤灰，所述水泥和粉煤灰的重量份分别为：水泥380-445份，粉煤灰60-80份。
其中，所述水泥采用P.O 42.5水泥，所述粉煤灰采用F类II级灰。
其中，所述轻集料采用淤泥陶粒制成，所述淤泥陶粒的粒径尺寸为5-10mm，所述淤泥陶粒的堆积密度为520-580kg/m3，所述淤泥陶粒的筒压强度为6.5-8.0MPa。
其中，所述砂为镍渣和建筑垃圾制备的机制砂中的一种，所述砂的细度模数为2.7-3.1。
其中，所述外加剂为高效减水剂，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。
一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份称取轻集料淤泥陶粒，然后将称取后的淤泥陶粒放入水中进行预湿处理，然后将预湿处理后的淤泥陶粒加入到搅拌机内；
S2、按重量份称取砂，然后将称取后的砂加入到搅拌机，通过搅拌机搅拌10-15秒，将砂和预湿处理后的淤泥陶粒均匀混合到一起；
S3、按重量份称取水泥、粉煤灰和外加剂，然后将称取后的水泥、粉煤灰和外加剂依次加入到搅拌机内，通过搅拌机搅拌20-30秒，使得搅拌机内部的原料均匀混合到一起；
S4、按重量份量取水，然后将水加入到搅拌机内，继续使用搅拌机搅拌60秒，使得搅拌机内部的原料与水均匀混合，从而得到高性能轻骨料混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过科学合理的配比，将水泥、粉煤灰、淤泥陶粒、砂、减水剂和水均匀混合到一起，制备成该高性能轻骨料混凝土，制备工艺简单，容易便于推广使用，并且利用淤泥陶粒替代普通的砂石，保证该混凝土具有轻质、高强、保温、隔音的特点，同时减少了砂石的使用，有利于保护环境和降低生产成本。
具体实施方式
下面将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。
实施例1，本发明提供一种技术方案：一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，包括以下重量份的原料：胶凝材料480份，轻集料490份，砂650份，外加剂19份，水567份。
其中，胶凝材料包括水泥和粉煤灰，水泥和粉煤灰的重量份分别为：水泥410份，粉煤灰70份。
其中，水泥采用P.O 42.5水泥，粉煤灰采用F类II级灰。
其中，轻集料采用淤泥陶粒制成，淤泥陶粒的粒径尺寸为5-10mm，淤泥陶粒的堆积密度为520-580kg/m3，淤泥陶粒的筒压强度为6.5-8.0MPa。
其中，淤泥陶粒是一种常见的建筑人造轻集料，以其自身轻质、保温、环保等优点备受关注；随着建筑行业的迅速发展，城市化的不断推进，传统的砂石骨料资源不断被消耗；为了保护地球资源，人们越来越多的使用淤泥陶粒取代传统砂石作为混凝土骨料制备陶粒混凝土；利用淤泥陶粒制备高性能轻骨料混凝土与传统混凝土相比具有轻质、高强、保温、隔音的特点。
其中，砂为镍渣和建筑垃圾制备的机制砂中的一种，砂的细度模数为2.7-3.1。
其中，外加剂为高效减水剂，减水剂采用聚羧酸减水剂。
一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份称取轻集料淤泥陶粒，然后将称取后的淤泥陶粒放入水中进行预湿处理，然后将预湿处理后的淤泥陶粒加入到搅拌机内；
S2、按重量份称取砂，然后将称取后的砂加入到搅拌机，通过搅拌机搅拌10-15秒，将砂和预湿处理后的淤泥陶粒均匀混合到一起；
S3、按重量份称取水泥、粉煤灰和外加剂，然后将称取后的水泥、粉煤灰和外加剂依次加入到搅拌机内，通过搅拌机搅拌20-30秒，使得搅拌机内部的原料均匀混合到一起；
S4、按重量份量取水，然后将水加入到搅拌机内，继续使用搅拌机搅拌60秒，使得搅拌机内部的原料与水均匀混合，从而得到高性能轻骨料混凝土。
实施例2，本发明提供一种技术方案：一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，包括以下重量份的原料：胶凝材料490份，轻集料500份，砂660份，外加剂21份，水580份。
其中，胶凝材料包括水泥和粉煤灰，水泥和粉煤灰的重量份分别为：水泥415份，粉煤灰75份。
其中，该淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土的制备方法与实施例1中的淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土的制备方法基本相同，不同之处仅在于各组分的配比不同。
实施例3，本发明提供一种技术方案：一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，包括以下重量份的原料：胶凝材料500份，轻集料550份，砂670份，外加剂20份，水600份。
其中，胶凝材料包括水泥和粉煤灰，水泥和粉煤灰的重量份分别为：水泥430份，粉煤灰70份。
其中，该淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土的制备方法与实施例1中的淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土的制备方法基本相同，不同之处仅在于各组分的配比不同。
实施例4，本发明提供一种技术方案：一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，包括以下重量份的原料：胶凝材料500份，砂石550份，砂670份，外加剂20份，水600份。
其中，胶凝材料包括水泥和粉煤灰，水泥和粉煤灰的重量份分别为：水泥430份，粉煤灰70份。
其中，该淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土的制备方法与实施例1中的淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土的制备方法基本相同，不同之处仅在于各组分的配比不同。
实验例1，混凝土试验件测试（试验标准为《混凝土强度检验评定标准(GBT50107-2010)》）
（1）采用实施例1-4所制备的混凝土分别制备5个混凝土试件，四组共有20个混凝土试件，并且试件为长300mm×宽150mm×高150mm的长方体；
（2）在混凝土试件成型24小时候拆模，并将混凝土试件放置在常温状态下养护28天，然后称取每个试件的重量（取平均值），同时对每个试件进行力学性能的测试（取平均值），测试数据如下表所示：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 试件重量（Kg） | 13.5 | 14.2 | 13.7 | 17.8 |
| 立方体抗压强度（Mpa） | 49.2 | 48.6 | 48.5 | 42.8 |
| 抗折强度(Mpa) | 4.77 | 4.56 | 4.58 | 3.27 |
| 劈拉强度（Mpa） | 3.26 | 3.32 | 3.18 | 2.57 |
在实施例1、实施例2和实施例3中都是采用淤泥陶粒取代传统砂石作为混凝土骨料制备陶粒混凝土，而实施例4中是采用传统的砂石作为混凝土骨料制备混凝土，由上表可以看出，实施例1、实施例2和实施例3中制备的混凝土试件质量相对与实施例4制备的混凝土试件较轻，因此采用采用淤泥陶粒取代传统砂石能够降低混凝土的重量；并且实施例1、实施例2和实施例3中制备的混凝土试件相对与实施例4中制备的混凝土试件，抗压强度、抗折强度和劈拉强度都得到了提升，因此利用淤泥陶粒替代普通的砂石，能够提升混凝土的强度。
综上所述，通过科学合理的配比，将水泥、粉煤灰、淤泥陶粒、砂、减水剂和水均匀混合到一起，制备成该高性能轻骨料混凝土，制备工艺简单，容易便于推广使用，并且利用淤泥陶粒替代普通的砂石，保证该混凝土具有轻质、高强、保温、隔音的特点，同时减少了砂石的使用，有利于保护环境和降低生产成本。
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 (7)
1.一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：胶凝材料440-525份，轻集料480-615份，砂650-680份，外加剂17-21份，水550-640份。
2.根据权利要求1所述的一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，其特征在于：所述胶凝材料包括水泥和粉煤灰，所述水泥和粉煤灰的重量份分别为：水泥380-445份，粉煤灰60-80份。
3.根据权利要求1所述的一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，其特征在于：所述水泥采用P.O 42.5水泥，所述粉煤灰采用F类II级灰。
4.根据权利要求1所述的一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，其特征在于：所述轻集料采用淤泥陶粒制成，所述淤泥陶粒的粒径尺寸为5-10mm，所述淤泥陶粒的堆积密度为520-580kg/m3，所述淤泥陶粒的筒压强度为6.5-8.0MPa。
5.根据权利要求1所述的一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，其特征在于：所述砂为镍渣和建筑垃圾制备的机制砂中的一种，所述砂的细度模数为2.7-3.1。
6.根据权利要求1所述的一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土，其特征在于：所述外加剂为高效减水剂，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种淤泥陶粒高性能轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按重量份称取轻集料淤泥陶粒，然后将称取后的淤泥陶粒放入水中进行预湿处理，然后将预湿处理后的淤泥陶粒加入到搅拌机内；
S2、按重量份称取砂，然后将称取后的砂加入到搅拌机，通过搅拌机搅拌10-15秒，将砂和预湿处理后的淤泥陶粒均匀混合到一起；
S3、按重量份称取水泥、粉煤灰和外加剂，然后将称取后的水泥、粉煤灰和外加剂依次加入到搅拌机内，通过搅拌机搅拌20-30秒，使得搅拌机内部的原料均匀混合到一起；
S4、按重量份量取水，然后将水加入到搅拌机内，继续使用搅拌机搅拌60秒，使得搅拌机内部的原料与水均匀混合，从而得到高性能轻骨料混凝土。
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|---|---|---|---|---|
| CN113582606A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-02 | 福建工大岩土工程研究所有限公司 | 一种用于公路路基小型预制构件的材料及其制备方法 |
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| CN104788050A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-07-22 | 浙江大学 | 一种陶粒轻集料结构混凝土及其制备方法 |
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