CN112811876A - 一种超早强混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及混凝土的领域，具体公开了一种超早强混凝土及其制备方法。一种超早强混凝土，由水泥、砂子、碎石、减水剂、缓凝剂、早强剂、水等原料制成：其中，所述水泥包括硫铝酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥，硫铝酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥的重量比为（9.8‑10.8）：1，且所述硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R；其制备方法为：将砂子、碎石、水泥、早强剂、减水剂以及缓凝剂均匀混合后，加入水，以20‑30rad/min的搅拌速度搅拌3‑5min，即可得到超早强混凝土。本申请制得的混凝土在12h内的抗压强度能够达20MPa以上，能够有效缩短工期，满足快速通车的要求。

Description

一种超早强混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及混凝土的领域，更具体地说，它涉及一种超早强混凝土及其制备方法。
背景技术
水泥混凝土路面路面结构坚固、抗滑性能和耐磨性能好，具有良好的施工性能和优良的耐久性能，因此，水泥混凝土路面在我国公路网中占据着非常重要的位置。
近年来，随着交通运输量的不断增加以及路面服务年限的增长，许多混凝土路面出现了不同程度或不同形式的破坏。然而，由于普通水泥混凝土早期强度较低，使用这种材料对破坏的混凝土路面进行维修时，通常需要封闭交通，以保证充足的施工和养护时间，但这往往会导致严重的交通堵塞，造成很大的经济损失。
因此，如何制得12h内抗压强度达20MPa的超早强混凝土，利用该超早强混凝土对水泥混凝土路面进行快速修补，以缩短工期，使道路提前投入运行，是目前的一项重要研究课题。
发明内容
为了使得混凝土在12h内的抗压强度能够达20MPa以上，本申请提供一种超早强混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种超早强混凝土，采用如下的技术方案：
一种超早强混凝土，由包括以下重量份的原料制成：
水泥：530-560份
砂子：572-591份
碎石：1068-1102份
减水剂：4.24-4.58份
缓凝剂：2.65-2.86份
早强剂：0.106-0.122份
水：153.7-190.4份
其中，所述水泥包括硫铝酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥，硫铝酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥的重量比为（9.8-10.8）：1，且所述硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R。
通过采用上述技术方案，强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥以及强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥两者在上述配比范围内具有协同作用，能够有效使得制得的混凝土在12h后的抗压强度达到20MPa以上，当采用该超强混凝土进行路面修补时，能够有效缩短工期，满足快速通车的要求。
优选的，所述超早强混凝土的水胶比为0.30-0.32。
通过采用上述技术方案，当超早强混凝土的水胶比在0.30-0.32时，超早强混凝土在相同的养护相同时间内抗压强度更好。
优选的，所述砂子为平均粒径为0.5-0.35mm的河砂。
通过采用上述技术方案，平均粒径为0.5-0.35mm的河砂能够顺利进入碎石的间隙中，提高超早强混凝土的密实程度，有利于提高超早强混凝土的抗压强度。
优选的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
通过采用上述技术方案，聚羧酸高效减水剂与上述制备超早强混凝土的各原料具有良好的相容性，能够有效提高超早强混凝土的工作性能。
优选的，所述缓凝剂为葡萄糖酸盐、柠檬酸盐、木质素磺酸盐中的任意一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，葡萄糖酸盐、柠檬酸盐、木质素磺酸盐等可以适当延长超早强混凝土的初凝时间，使得超早强混凝土具有较好的施工性能。
优选的，所述早强剂为三乙醇胺、甲酸钙、尿素中的任意一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，三乙醇胺、甲酸钙以及尿素均可以配合缓凝剂调整超早强混凝土的初凝时间和终凝时间，使得超早强混凝土不仅具有较好的施工性能，而且还可以使得超早强混凝土在短时间内具有较好的抗压强度。
优选的，所述缓凝剂包括葡萄糖酸锌和柠檬酸铵，所述葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比为（1.8-2.6）：1；所述早强剂为三异丙醇胺。
通过采用上述技术方案，当缓凝剂采用葡萄糖酸锌和柠檬酸铵按上述配比组成的混合物，且早强剂采用三异丙醇胺时，可以进一步提高超早强混凝土的抗压强度。
优选的，所述葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比为2.3：1。
通过采用上述技术方案，当葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比为2.3:1时，超早强混凝土的抗压强度最优。
第二方面，本申请提供一种超早强混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种超早强混凝土的制备方法，包括以下步骤：将砂子、碎石、水泥、早强剂、减水剂以及缓凝剂均匀混合后，加入水，以20-30rad/min的搅拌速度搅拌3-5min，即可得到超早强混凝土。
通过采用上述技术方案，将砂子、碎石、水泥、早强剂、减水剂以及缓凝剂均匀混合后，加水搅拌均匀即可得到超早强混凝土，具有制备方法简单的特点。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请中强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥以及强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥在上述配比范围内具有协同作用，能够有效使得制得的混凝土在12h后的抗压强度达到20MPa以上，当采用该超强混凝土进行路面修补时，能够有效缩短工期，满足快速通车的要求。
2、本申请的方法，通过将砂子、碎石、水泥、早强剂、减水剂以及缓凝剂均匀混合后，加水搅拌均匀即可得到超早强混凝土，具有制备方法简单的特点。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1
一种超早强混凝土，其制备方法如下：
将572kg砂子、1068kg碎石、530kg水泥、0.106kg早强剂、4.24kg减水剂以及2.65kg缓凝剂均匀混合后，加入153.7kg水，以20rad/min的搅拌速度搅拌5min，即可得到超早强混凝土。
其中，在本实施例：
砂子为河砂，其平均粒径为0.5-0.35mm；
碎石为连续级配为5-25mm的碎石；
水泥包括强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥以及强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥与强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥的重量比为9.8：1；
早强剂为三乙醇胺；
减水剂为购于广州天地开泰外加剂有限公司的型号为WIN-106的聚羧酸高效减水剂；
缓凝剂为木质素磺酸钠；
水胶比为0.29。
实施例2
一种超早强混凝土，其制备方法如下：
将583kg砂子、1082kg碎石、550kg水泥、0.11kg早强剂、4.4kg减水剂以及2.75kg缓凝剂均匀混合后，加入165kg水，以25rad/min的搅拌速度搅拌4min，即可得到超早强混凝土。
其中，在本实施例：
砂子为河砂，其平均粒径为0.5-0.35mm；
碎石为连续级配为5-25mm的碎石；
水泥包括强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥以及强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥与强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥的重量比为10：1；
早强剂为三异丙醇胺；
减水剂为购于广州天地开泰外加剂有限公司的型号为WIN-106的聚羧酸高效减水剂；
缓凝剂为葡萄糖酸锌；
水胶比为0.3。
实施例3
一种超早强混凝土，其制备方法如下：
将591kg砂子、1102kg碎石、560kg水泥、0.122kg早强剂、4.58kg减水剂以及2.86kg缓凝剂均匀混合后，加入190.4kg水，以30rad/min的搅拌速度搅拌3min，即可得到超早强混凝土。
其中，在本实施例：
砂子为河砂，其平均粒径为0.5-0.35mm；
碎石为连续级配为5-25mm的碎石；
水泥包括强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥以及强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥与强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥的重量比为10.8：1；
早强剂为甲酸钙；
减水剂为购于广州天地开泰外加剂有限公司的型号为WIN-106的聚羧酸高效减水剂；
缓凝剂为柠檬酸铵；
水胶比为0.34。
实施例4
一种超早强混凝土，与实施例2的区别在于：
本实施例中，水的用量为154kg，水胶比为0.28。
实施例5
一种超早强混凝土，与实施例2的区别在于：
本实施例中，水的用量为176kg，水胶比为0.32。
实施例6
一种超早强混凝土，与实施例2的区别在于：
本实施例中，水的用量为187kg，水胶比为0.34。
实施例7
一种超早强混凝土，与实施例2的区别在于：
本实施例中，早强剂为三异丙醇胺；
缓凝剂为柠檬酸铵。
实施例8
一种超早强混凝土，与实施例2的区别在于：
本实施例中，早强剂为三异丙醇胺；
缓凝剂包括葡萄糖酸锌和柠檬酸铵，所述葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比为0.5：1。
实施例9
一种超早强混凝土，与实施例2的区别在于：
本实施例中，早强剂为三异丙醇胺；
缓凝剂包括葡萄糖酸锌和柠檬酸铵，所述葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比为1.8：1。
实施例10
一种超早强混凝土，与实施例2的区别在于：
本实施例中，早强剂为三异丙醇胺；
缓凝剂包括葡萄糖酸锌和柠檬酸铵，所述葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比为2.3：1。
实施例11
一种超早强混凝土，与实施例2的区别在于：
本实施例中，早强剂为三异丙醇胺；
缓凝剂包括葡萄糖酸锌和柠檬酸铵，所述葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比为2.6：1。
对比例
对比例1
一种混凝土，与实施例2的区别在于：
本对比例中，水泥全部为强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥。
对比例2
一种混凝土，与实施例2的区别在于：
本对比例中，水泥全部为强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥。
对比例3
一种混凝土，与实施例2的区别在于：
本对比例中，水泥包括强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥以及强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥与强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥的重量比为1：10。
检测方法/试验方法
抗压强度：根据GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》中的第5节抗压强度试验进行测试。
表1 实施例1-11与对比例1-3中混凝土的性能数据
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
20℃养护12h/MPa 28.4 30.6 27.8 28.2 31.2
20℃养护24h/MPa 38.6 41.5 38.2 38.1 42.4
0℃养护12h/MPa 21.5 22.9 20.9 21.2 23.5
0℃养护24h/MPa 28.6 30.8 28.1 28.5 31.4
项目 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
20℃养护12h/MPa 28.6 30.9 31.1 35.3 37.0
20℃养护24h/MPa 38.4 42.1 42.8 48.9 50.6
0℃养护12h/MPa 21.7 23.2 23.5 29.7 30.9
0℃养护24h/MPa 28.9 30.6 31.2 40.2 41.6
项目 实施例11 对比例1 对比例2 对比例3
20℃养护12h/MPa 35.6 16.8 14.8 17.5
20℃养护24h/MPa 49.3 19.2 18.2 19.8
0℃养护12h/MPa 29.5 9.6 8.2 10.6
0℃养护24h/MPa 39.8 10.7 9.8 11.3
结合实施例2和对比例1-3并结合表1可以看出，当其他条件不变，水泥采用强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥以及强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥两者按一定比例混合而成的组合物时，制得的混凝土无论是在20℃的条件下养护12h还是在0℃的条件下养护12h，混凝土的抗压强度均可达到20MPa以上，能够用于水泥混凝土里面的快速修补，以缩短工期，降低施工和养护费用，使道路提前投入运行。
结合实施例2与实施例4-6并结合表1可以看出，实施例2与实施例4-6的区别点在于混凝土的水胶比不同，其中，在相等的养护时间内，当混凝土的水胶比在0.3-0.32范围内的时候，混凝土的抗压强度更高。
结合实施例2与实施例7-11并结合表1可以看出，实施例2与实施例7-11的区别在于缓凝剂与早强剂的选择不同，从表1中的数据可知，当缓凝剂选择葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的组合物，且葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比范围在（1.8-2.6）：1，且当早强剂选择三异丙醇胺的时候，缓凝剂与早强剂两者具有协同作用，能够有效提高混凝土在相同养护条件下的抗压强度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种超早强混凝土，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：
水泥：530-560份
砂子：572-591份
碎石：1068-1102份
减水剂：4.24-4.58份
缓凝剂：2.65-2.86份
早强剂：0.106-0.122份
水：153.7-190.4份
其中，所述水泥包括硫铝酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥，硫铝酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥的重量比为（9.8-10.8）：1，且所述硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R。
2.根据权利要求1所述的一种超早强混凝土，其特征在于，所述超早强混凝土的水胶比为0.30-0.32。
3.根据权利要求1所述的一种超早强混凝土，其特征在于，所述碎石为连续级配为5-25mm的碎石。
4.根据权利要求1所述的一种超早强混凝土，其特征在于，所述砂子为平均粒径为0.5-0.35mm的河砂。
5.根据权利要求1所述的一种超早强混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
6.根据权利要求1所述的一种超早强混凝土，其特征在于，所述缓凝剂为葡萄糖酸盐、柠檬酸盐、木质素磺酸盐中的任意一种或几种的组合物。
7.根据权利要求1所述的一种超早强混凝土，其特征在于，所述早强剂为三乙醇胺、甲酸钙、尿素中的任意一种或几种的组合物。
8.根据权利要求1所述的一种超早强混凝土，其特征在于，所述缓凝剂包括葡萄糖酸锌和柠檬酸铵，所述葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比为（1.8-2.6）：1；所述早强剂为三异丙醇胺。
9.根据权利要求8所述的一种超早强混凝土，其特征在于，所述葡萄糖酸锌和柠檬酸铵的重量比为2.3：1。
10.权利要求1-9任一所述的一种超早强混凝土的制备方法，其特征在于，将砂子、碎石、水泥、早强剂、减水剂以及缓凝剂均匀混合后，加入水，以20-30rad/min的搅拌速度搅拌3-5min，即可得到超早强混凝土。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004262718A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 凝結遅延剤及び当該凝結遅延剤を含有する水硬性組成物
CN105948665A (zh) * 2016-05-04 2016-09-21 武汉理工大学 一种早强低收缩高韧性水泥基工程材料及其制备方法
CN107140921A (zh) * 2017-06-29 2017-09-08 上海罗洋新材料科技有限公司 一种超早强高延性水泥基复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004262718A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 凝結遅延剤及び当該凝結遅延剤を含有する水硬性組成物
CN105948665A (zh) * 2016-05-04 2016-09-21 武汉理工大学 一种早强低收缩高韧性水泥基工程材料及其制备方法
CN107140921A (zh) * 2017-06-29 2017-09-08 上海罗洋新材料科技有限公司 一种超早强高延性水泥基复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
叶爱崇: "《主体结构工程施工》", 31 October 2019, 北京理工大学出版社 *
周洪燕: "《土木工程材料》", 31 August 2018, 北京理工大学出版社 *
段绪胜: "《土木工程概论》", 31 October 2020, 西北工业大学出版社 *

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