CN112759326A - 一种用于超长混凝土结构施工的混凝土 - Google Patents

一种用于超长混凝土结构施工的混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明适用混凝土制备技术领域，提供了一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，包括以下原料：水泥220‑250份、改性硅灰石粉34‑49份、矿粉32‑52份、细石890‑1030份、粉煤灰82‑104份、CM‑5型复合防冻高效减水剂7.9‑9.3份、HCSA膨胀剂35‑37份、钛酸酯偶联剂11‑19份、聚酯纤维22‑38份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物10‑16份；本发明实施例提供的用于超长混凝土结构施工的混凝土可以改善流变性能，降低水化热，降低坍落度损失，还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能，提高后期强度和耐久性。

Description

一种用于超长混凝土结构施工的混凝土
技术领域
本发明属于混凝土制备领域领域，尤其涉及一种用于超长混凝土结构施工的混凝土。
背景技术
随着我国城市化进程的不断加快，城市人口数量已经开始急剧上涨，高层建筑作为能够容纳相当数量居民的建筑形式已经越来越受到人们的青睐，在建筑行业，超长混凝土作为建筑工程施工过程中主要应用的材料之一，其混凝土构件是建筑结构最主要荷载承载力的组件。
随着我国建筑业的快速发展，超长混凝土结构在建筑工程中得到了广泛的应用，在现代工程建设中，占有重要地位，工业与民用建筑中对超长混凝土结构在建筑施工过程中最容易出现的问题是结构裂缝，这是主要由于大体积混凝土中水泥在水化反应中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力。
超长钢筋混凝土结构，若按照一般方法施工，为了减少混凝土的收缩开裂，需每隔20-40米留置一条后浇带。而根据规范规定，后浇带需待两边的混凝土收缩基本稳定后，大约42天，才能用膨胀混凝土将后浇带回填，这样显然就会延长工期。而且由于后浇带混凝土浇筑的时间差，在新老混凝土连接处常常产生塑性收缩或干性收缩裂缝。设置后浇带的初衷是防止结构产生裂缝，但由于种种原因，常常是人为地在后浇带处造成两条贯穿裂缝，易引起漏水，造成钢筋锈蚀，进而影响结构的安全性，处理不好常常会成为渗漏的隐患；此外，后浇带混凝土与先浇混凝土的结合比较薄弱，会影响结构的整体性和安全性。
鉴于以上原因，我们寻求一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，在超长混凝土结构在建筑施工过程中可避免留置后浇带，加快施工进度，缩短工期，无结构裂缝提高结构的整体稳定性，并能保证工程的防水质量。
发明内容
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例是这样实现的，一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，包括以下重量份的原料：水泥220-250份、改性硅灰石粉34-49份、矿粉32-52份、细石890-1030份、粉煤灰82-104份、CM-5型复合防冻高效减水剂7.9-9.3份、HCSA膨胀剂35-37份、钛酸酯偶联剂11-19份、聚酯纤维22-38份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物10-16份。
作为本发明的进一步方案：包括以下重量份的原料：水泥230-245份、改性硅灰石粉38-45份、矿粉38-48份、细石900-980份、粉煤灰90-100份、CM-5型复合防冻高效减水剂8-8.9份、HCSA膨胀剂35-37份、钛酸酯偶联剂12-17份、聚酯纤维28-35份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物11-15份。
作为本发明的进一步方案：包括以下重量份的原料：水泥235-240份、改性硅灰石粉39-43份、矿粉40-45份、细石950-960份、粉煤灰95-98份、CM-5型复合防冻高效减水剂8-8.5份、HCSA膨胀剂35-37份、钛酸酯偶联剂13-15份、聚酯纤维30-33份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物12-13份。
作为本发明的进一步方案：包括以下重量份的原料：水泥238份、改性硅灰石粉40份、矿粉45份、细石950份、粉煤灰96份、CM-5型复合防冻高效减水剂8.5份、HCSA膨胀剂36份、钛酸酯偶联剂14份、聚酯纤维31份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物12份。
作为本发明的进一步方案：所述磷酸铝、硫酸羟铝的重量比为1:（1.5-4）。
作为本发明的进一步方案：所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度为5.0%，烧失量为2.5%。
作为本发明的进一步方案：所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为8.8%，烧失量为2.4%，需水量比为89%。
作为本发明的进一步方案：所述改性硅灰石粉的制备方法，包括如下步骤：将硅灰石粉分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH55，在40-60°C下搅拌反应3-5小时，后离心，置于真空干燥箱70-80°C下烘15-18小时，得到改性硅灰石粉。
作为本发明的进一步方案：所述硅灰石粉、乙醇、硅烷偶联剂KH55的质量比为5:（8-12）:(0.01-0.03）。
本发明实施例提供的用于超长混凝土结构施工的混凝土可以改善流变性能，降低水化热，降低坍落度损失，还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能，提高后期强度和耐久性，钛酸酯偶联剂的改性进一步提高了性能，钛酸酯偶联剂能够填充混凝土界面上的微空隙，可增强界面间的结合力，吸收部分混凝土成型过程中的水热化；采用的组分能够中和KO2、NaO2的生成，激活水泥、粉煤灰与骨料的活性，使其之间的亲和性加强，从而在搅拌过程中能结合的很好，确保胶凝物在施工振捣过程中不与骨料离析，提高混凝土的自密性；采用的改性硅灰石粉，可进一步增强混凝土活性，提高混凝土的自密性，自填充，混凝土成型时因内部气体产生的毛细孔隙，提高混凝土后期的抗碳化性能；采用的聚酯纤维，增强限制混凝土因各种应力造成的裂缝的产生，在整体成型混凝土中形成一完整的软结构网状结构体系，且通过纤维将水化热传递出去，提高因气候温度变化混凝土抗温差变化的能力。
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，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合具体实施例对本发明的用于超长混凝土结构施工的混凝土的技术效果做进一步的说明，但这些实施例所提及的具体实施方法只是对本发明的技术方案进行的列举解释，并非限制本发明的实施范围，凡是依据上述原理，在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，包括以下重量份的原料：水泥220份、改性硅灰石粉34份、矿粉32份、细石890份、粉煤灰82份、CM-5型复合防冻高效减水剂7.9份、HCSA膨胀剂35份、钛酸酯偶联剂11份、聚酯纤维22份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物10份。
具体的，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度为5.0%，烧失量为2.5%；所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为8.8%，烧失量为2.4%，需水量比为89%；所述磷酸铝、硫酸羟铝的重量比为1:（1.5-4）；所述改性硅灰石粉的制备方法，包括如下步骤：将硅灰石粉分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH55，在40-60°C下搅拌反应3-5小时，后离心，置于真空干燥箱70-80°C下烘15-18小时，得到改性硅灰石粉；所述硅灰石粉、乙醇、硅烷偶联剂KH55的质量比为5:（8-12）:(0.01-0.03）。
实施例2
一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，包括以下重量份的原料：水泥250份、改性硅灰石粉49份、矿粉52份、细石1030份、粉煤灰104份、CM-5型复合防冻高效减水剂9.3份、HCSA膨胀剂37份、钛酸酯偶联剂19份、聚酯纤维38份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物16份。
具体的，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度为5.0%，烧失量为2.5%；所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为8.8%，烧失量为2.4%，需水量比为89%；所述磷酸铝、硫酸羟铝的重量比为1:（1.5-4）；所述改性硅灰石粉的制备方法，包括如下步骤：将硅灰石粉分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH55，在40-60°C下搅拌反应3-5小时，后离心，置于真空干燥箱70-80°C下烘15-18小时，得到改性硅灰石粉；所述硅灰石粉、乙醇、硅烷偶联剂KH55的质量比为5:（8-12）:(0.01-0.03）。
实施例3
一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，包括以下重量份的原料：水泥230份、改性硅灰石粉38份、矿粉38份、细石900份、粉煤灰90份、CM-5型复合防冻高效减水剂8份、HCSA膨胀剂35份、钛酸酯偶联剂12份、聚酯纤维28份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物11份。
具体的，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度为5.0%，烧失量为2.5%；所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为8.8%，烧失量为2.4%，需水量比为89%；所述磷酸铝、硫酸羟铝的重量比为1:（1.5-4）；所述改性硅灰石粉的制备方法，包括如下步骤：将硅灰石粉分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH55，在40-60°C下搅拌反应3-5小时，后离心，置于真空干燥箱70-80°C下烘15-18小时，得到改性硅灰石粉；所述硅灰石粉、乙醇、硅烷偶联剂KH55的质量比为5:（8-12）:(0.01-0.03）。
实施例4
一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，包括以下重量份的原料：水泥245份、改性硅灰石粉45份、矿粉48份、细石980份、粉煤灰100份、CM-5型复合防冻高效减水剂8.9份、HCSA膨胀剂37份、钛酸酯偶联剂17份、聚酯纤维35份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物15份。
具体的，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度为5.0%，烧失量为2.5%；所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为8.8%，烧失量为2.4%，需水量比为89%；所述磷酸铝、硫酸羟铝的重量比为1:（1.5-4）；所述改性硅灰石粉的制备方法，包括如下步骤：将硅灰石粉分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH55，在40-60°C下搅拌反应3-5小时，后离心，置于真空干燥箱70-80°C下烘15-18小时，得到改性硅灰石粉；所述硅灰石粉、乙醇、硅烷偶联剂KH55的质量比为5:（8-12）:(0.01-0.03）。
实施例5
一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，包括以下重量份的原料：水泥235份、改性硅灰石粉39份、矿粉40份、细石950份、粉煤灰95份、CM-5型复合防冻高效减水剂8份、HCSA膨胀剂35份、钛酸酯偶联剂13份、聚酯纤维30份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物12份。
具体的，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度为5.0%，烧失量为2.5%；所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为8.8%，烧失量为2.4%，需水量比为89%；所述磷酸铝、硫酸羟铝的重量比为1:（1.5-4）；所述改性硅灰石粉的制备方法，包括如下步骤：将硅灰石粉分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH55，在40-60°C下搅拌反应3-5小时，后离心，置于真空干燥箱70-80°C下烘15-18小时，得到改性硅灰石粉；所述硅灰石粉、乙醇、硅烷偶联剂KH55的质量比为5:（8-12）:(0.01-0.03）。
实施例6
一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，包括以下重量份的原料：水泥240份、改性硅灰石粉43份、矿粉45份、细石960份、粉煤灰98份、CM-5型复合防冻高效减水剂8.5份、HCSA膨胀剂37份、钛酸酯偶联剂15份、聚酯纤维33份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物13份。
具体的，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度为5.0%，烧失量为2.5%；所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为8.8%，烧失量为2.4%，需水量比为89%；所述磷酸铝、硫酸羟铝的重量比为1:（1.5-4）；所述改性硅灰石粉的制备方法，包括如下步骤：将硅灰石粉分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH55，在40-60°C下搅拌反应3-5小时，后离心，置于真空干燥箱70-80°C下烘15-18小时，得到改性硅灰石粉；所述硅灰石粉、乙醇、硅烷偶联剂KH55的质量比为5:（8-12）:(0.01-0.03）。
实施例7
一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，包括以下重量份的原料：水泥238份、改性硅灰石粉40份、矿粉45份、细石950份、粉煤灰96份、CM-5型复合防冻高效减水剂8.5份、HCSA膨胀剂36份、钛酸酯偶联剂14份、聚酯纤维31份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物12份。
具体的，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度为5.0%，烧失量为2.5%；所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为8.8%，烧失量为2.4%，需水量比为89%；所述磷酸铝、硫酸羟铝的重量比为1:（1.5-4）；所述改性硅灰石粉的制备方法，包括如下步骤：将硅灰石粉分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH55，在40-60°C下搅拌反应3-5小时，后离心，置于真空干燥箱70-80°C下烘15-18小时，得到改性硅灰石粉；所述硅灰石粉、乙醇、硅烷偶联剂KH55的质量比为5:（8-12）:(0.01-0.03）。
实验例1
将实施例1-7的混凝土进行测试，测试结果见表1。
混凝土工作性参照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行。
抗压强度测试参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行。
限制膨胀率和限制干缩率测试参照GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》进行。
表1
Figure 147717DEST_PATH_IMAGE002
本发明实施例1-7所制得的混凝土，可以改善流变性能，降低水化热，降低坍落度损失，还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能，提高后期强度和耐久性，钛酸酯偶联剂的改性进一步提高了性能，钛酸酯偶联剂能够填充混凝土界面上的微空隙，可增强界面间的结合力，吸收部分混凝土成型过程中的水热化；采用的组分能够中和KO2、NaO2的生成，激活水泥、粉煤灰与骨料的活性，使其之间的亲和性加强，从而在搅拌过程中能结合的很好，确保胶凝物在施工振捣过程中不与骨料离析，提高混凝土的自密性；采用的改性硅灰石粉，可进一步增强混凝土活性，提高混凝土的自密性，自填充，混凝土成型时因内部气体产生的毛细孔隙，提高混凝土后期的抗碳化性能；采用的聚酯纤维，增强限制混凝土因各种应力造成的裂缝的产生，在整体成型混凝土中形成一完整的软结构网状结构体系，且通过纤维将水化热传递出去，提高因气候温度变化混凝土抗温差变化的能力。
综上，本发明实施例提供的用于超长混凝土结构施工的混凝土可以改善流变性能，降低水化热，降低坍落度损失，还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能，提高后期强度和耐久性，钛酸酯偶联剂的改性进一步提高了性能，钛酸酯偶联剂能够填充混凝土界面上的微空隙，可增强界面间的结合力，吸收部分混凝土成型过程中的水热化；采用的组分能够中和KO2、NaO2的生成，激活水泥、粉煤灰与骨料的活性，使其之间的亲和性加强，从而在搅拌过程中能结合的很好，确保胶凝物在施工振捣过程中不与骨料离析，提高混凝土的自密性；采用的改性硅灰石粉，可进一步增强混凝土活性，提高混凝土的自密性，自填充，混凝土成型时因内部气体产生的毛细孔隙，提高混凝土后期的抗碳化性能；采用的聚酯纤维，增强限制混凝土因各种应力造成的裂缝的产生，在整体成型混凝土中形成一完整的软结构网状结构体系，且通过纤维将水化热传递出去，提高因气候温度变化混凝土抗温差变化的能力。
以上所述仅为本发明的较佳对照例而已，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 (9)

1.一种用于超长混凝土结构施工的混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥220-250份、改性硅灰石粉34-49份、矿粉32-52份、细石890-1030份、粉煤灰82-104份、CM-5型复合防冻高效减水剂7.9-9.3份、HCSA膨胀剂35-37份、钛酸酯偶联剂11-19份、聚酯纤维22-38份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物10-16份。
2.如权利要求1所述的用于超长混凝土结构施工的混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥230-245份、改性硅灰石粉38-45份、矿粉38-48份、细石900-980份、粉煤灰90-100份、CM-5型复合防冻高效减水剂8-8.9份、HCSA膨胀剂35-37份、钛酸酯偶联剂12-17份、聚酯纤维28-35份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物11-15份。
3.如权利要求1所述的用于超长混凝土结构施工的混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥235-240份、改性硅灰石粉39-43份、矿粉40-45份、细石950-960份、粉煤灰95-98份、CM-5型复合防冻高效减水剂8-8.5份、HCSA膨胀剂35-37份、钛酸酯偶联剂13-15份、聚酯纤维30-33份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物12-13份。
4.如权利要求1所述的用于超长混凝土结构施工的混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥238份、改性硅灰石粉40份、矿粉45份、细石950份、粉煤灰96份、CM-5型复合防冻高效减水剂8.5份、HCSA膨胀剂36份、钛酸酯偶联剂14份、聚酯纤维31份、磷酸铝和硫酸羟铝的混合物12份。
5.如权利要求1所述的用于超长混凝土结构施工的混凝土，其特征在于，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度为5.0%，烧失量为2.5%。
6.如权利要求1所述的用于超长混凝土结构施工的混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为8.8%，烧失量为2.4%，需水量比为89%。
7.如权利要求1所述的用于超长混凝土结构施工的混凝土，其特征在于，所述磷酸铝、硫酸羟铝的重量比为1:（1.5-4）。
8.如权利要求1所述的用于超长混凝土结构施工的混凝土，其特征在于，所述改性硅灰石粉的制备方法，包括如下步骤：将硅灰石粉分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH55，在40-60°C下搅拌反应3-5小时，后离心，置于真空干燥箱70-80°C下烘15-18小时，得到改性硅灰石粉。
9.如权利要求8所述的用于超长混凝土结构施工的混凝土，其特征在于，所述硅灰石粉、乙醇、硅烷偶联剂KH55的质量比为5:（8-12）:(0.01-0.03）。
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