CN113264726A - 一种c80高性能泵送混凝土及其配制技术 - Google Patents

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牛红梅
赵东
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李伟
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    • 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

Abstract

本发明公开了一种C80高性能泵送混凝土及其配制技术，属于C80混凝土技术领域。该混凝土按重量份计数，其原料包括：P·O42.5级水泥400～410份，细集料700～715份，粗集料1060～1070份，I级粉煤灰75～85份，硅粉50～60份，高效减水剂15.5～16.5份，水145～155份，本发明通过优选和控制原材料,改善粗细集料生产工艺,使用兰州地区普通材料便可以生产出满足相关标准要求的C80预拌预拌混凝土。

Description

一种C80高性能泵送混凝土及其配制技术
技术领域
本发明涉及C80混凝土技术领域，具体是一种C80高性能泵送混凝土及其配制技术。
背景技术
当前，国内外配制C80高性能混凝土时普遍采用高强度等级(52.5级或以上)胶凝材料、优质混凝土外加剂、高强度火成岩加工成的粗细集料等材料。
兰州地区由于受原材料等诸多方面因素限制，强度等级在C60以上高性能混凝土的配制和使用一直比较滞后。首先，由于生产成本技术等原因，本地区生产高等级水泥的供应极其有限，甚至无法正常供应；其次，粗细集料主要是强度等级较低的人工破碎沉积岩或破碎鹅卵石；混凝土外加剂的生产技术也相对落后全国水平，给高性能混凝土的配制、生产和应用带来极大的困难，因此亟需发明一种用兰州地区普通材料便可配制C80高性能泵送混凝土的技术，来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种C80高性能泵送混凝土及其配制技术，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C80高性能泵送混凝土，按重量份计数，其原料包括：P·O42.5级水泥400～410 份，细集料700～715份，粗集料1060～1070份，I级粉煤灰75～85份，硅粉50～60份，高效减水剂15.5～16.5份，水145～155份。
作为本发明进一步的方案：按重量份计数，其原料包括：P·O42.5级水泥402份，细集料711份，粗集料1067份，Ⅰ级粉煤灰80份，硅粉54份，高效减水剂16.08份，水 150份。
硅粉对混凝土的影响机理在于火山灰效应和颗粒填充效应：一方面，硅粉中大量的无定形SiO2与水泥水化生成的Ca(OH)2化合，试水泥石组分C-S-H水化物剧烈增长。同时，因SiO2颗粒很快吸收水泥水化产物Ca(OH)2并与之发生二次反应，使水泥颗粒周围的Ca2+离子饱和浓度状态发生变化，水泥颗粒的新鲜表面重新暴露出来继续水化，加快了水泥水化进程，形成大量的致密的C-S-H水化物网状结构，它们填塞了混凝土中的空洞，提高了混凝土强度；另一方面，由于硅粉颗粒极细，大量的硅粉颗粒及其水化产物起填充作用，改善了水泥石的微观结构。
采用上技术方案，配制的C80高性能泵送混凝土的水胶比为0.27，通过试验得知在水胶比为0.27的前提下，当硅粉掺量为10％、粉煤灰的掺量为15％时，混凝土的3天、28天的抗压强度分别可达56.2MPa、92.2MPa，由此确定本发明的配合比，并测得本发明所配制的C80混凝土的7天、28天的强度分别为78.1MPa、92.2MPa，满足C80工作度标准要求。
作为本发明再进一步的方案：所述细集料选用粒径为0～5mm、细度模数为2.8、表观密度为2680kg/m3、堆积密度为1640kg/m3的属于Ⅱ区中砂的河沙。
采用上述技术方案，保证了细集料的选用细度模数在2.7～3.2之间，尽可能地减小集料的含污量，精选细集料，改善混凝土的性能。
作为本发明再进一步的方案：所述粗集料采用5～20mm连续集配、表观密度2670g/cm3、堆积密度1680kg/m3、紧密密度1820kg/m3的破碎卵石。
粗集料的最大颗粒的外形和尺寸大小是影响混凝土强度的一个因素。一般情况下，兰州地区所采集的沉积岩的强度等级普遍比较低，本发明采用经过长距离搬运和风选的黄河鹅卵石作为母岩，经过反击破碎取得的，三个维度尺寸接近，基本不含针片状颗粒的粗集料，粗集料的最大颗粒应控制在20㎜以内，精选粗集料，改善混凝土的性能。
作为本发明再进一步的方案：所述I级粉煤灰采用0.045mm筛余10.1％的粉煤灰。
作为本发明再进一步的方案：所述高效减水剂采用减水率为28.6％的聚羧酸高效减水剂。
本发明还提供了上述所述C80高性能泵送混凝土的的配制技术，包括以下步骤：
步骤一：按照规定重量准备所需原料，取全部用水量的15％的水，加到细集料表面将其湿润；
步骤二：将湿润后的细集料与粗集料投入搅拌机，均匀搅拌30s；
步骤三：将全部的水泥导入搅拌机与细集料与粗集料拌和，使水泥在砂、石表面形成一层低水灰比的水泥浆壳；
步骤四：将剩余的水分与高效减水剂倒入搅拌机，连续拌制150s后出机。
采用上述技术方案，通过以上所述步骤搅拌出来的混凝土，强度比一次投料法提高 20％-30％，且混凝土不易产生离析现象，泌水少，工作性好。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过优选和控制原材料,改善粗细集料生产工艺,使用兰州地区普通材料便可以生产出满足相关标准要求的C80预拌预拌混凝土。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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
本实施例提供了一种C80高性能泵送混凝土，按重量份计数，其原料包括：P·O42.5 级水泥402份，细集料711份，优选的，所述细集料选用粒径为0～5mm、细度模数为2.8、表观密度为2680kg/m3、堆积密度为1640kg/m3的属于Ⅱ区中砂的河沙，粗集料1067份，优选的，所述粗集料采用5～20mm连续集配、表观密度2670g/cm3、堆积密度1680kg/m3、紧密密度1820kg/m3的破碎卵石，Ⅰ级粉煤灰80份，优选的，所述I级粉煤灰采用0.045mm 筛余10.1％的粉煤灰，硅粉54份，高效减水剂16.08份，优选的，所述高效减水剂采用减水率为28.6％的聚羧酸高效减水剂，水150份，水采用兰州地区饮用自来水即可。
本实施例还提供了上述所述C80高性能泵送混凝土的配制技术，包括以下步骤：
步骤一：按照规定重量准备所需原料，取全部用水量的15％的水，加到细集料表面将其湿润；
步骤二：将湿润后的细集料与粗集料投入搅拌机，均匀搅拌30s；
步骤三：将全部的水泥导入搅拌机与细集料与粗集料拌和，使水泥在砂、石表面形成一层低水灰比的水泥浆壳；
步骤四：将剩余的水分与高效减水剂倒入搅拌机，连续拌制150s后出机。
对配制的混凝土进行性能试验：
试验一：混凝土拌合性能
本试凝土拌合物的容重为2480，含气量2.8％，坍落度250mm，扩展度660mm，坍落度在验按照GB/T 50080-2006《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行，测得的混1h、 2h后分别为230、220mm，在2小时内基本无明显坍落度损失。
试验二：混凝土力学性能试验
抗压强度试验：
试件尺寸100X100X100mm，试验结果：
期龄(d) 3 7 28 90
强度值(MPa) 61.6 80.2 92.0 105.5
增值率(％) 67.0 87.0 100 114.7
静弹模量：
弹性模量的标准试件应是边长为150mm×150mm×300mm的棱柱体试件。
根据GB/T 50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》标准提供的计算方法求得的混凝土试件静弹模量试验结果值：4.61×104MPa。
劈裂拉强度：
混凝土劈裂强度标准试件应是边长为150mm的立方体试件。
根据GB/T 50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》标准提供的计算方法求得试件的28d劈裂强度为7.30MPa。
实验三：混凝土耐久性
试验方法按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准》进行。
抗冻性：
在标准养护28天后进行300次的冻融循环，该预拌混凝土经300次的冻融循环试验。受检混凝土的质量损失率为3.4％.外观无变化，表明受检混凝土抗冻性能优异。
抗渗性能：
在标准养护28天后进行抗渗试验，试验从水压为0.1MPa开始，加压到抗渗仪的最大加压值4.0Mpa，渗水深度21至25渗，观察试件端面的均无出现渗透情况。
抗碳化性能：
试件在28龄期后进行碳化试验，碳化28天后将试件破型，在破型的新鲜面喷酚酞酒精溶液，破型面无明显碳化，仅表层有少量变白。
实施例2
本实施例提供了一种C80高性能泵送混凝土，按重量份计数，其原料包括：P·O42.5 级水泥400份，细集料700份，优选的，所述细集料选用粒径为0～5mm、细度模数为2.8、表观密度为2680kg/m3、堆积密度为1640kg/m3的属于Ⅱ区中砂的河沙，粗集料1060份，优选的，所述粗集料采用5～20mm连续集配、表观密度2670g/cm3、堆积密度1680kg/m3、紧密密度1820kg/m3的破碎卵石，Ⅰ级粉煤灰75份，优选的，所述I级粉煤灰采用0.045mm 筛余10.1％的粉煤灰，硅粉50份，高效减水剂15.50份，优选的，所述高效减水剂采用减水率为28.6％的聚羧酸高效减水剂，水145份，水采用兰州地区饮用自来水即可。其配制技术与实施例1相同。
同实施例1对配制的混凝土进行性能试验：
试验一：混凝土拌合性能
本试凝土拌合物的容重为2445，含气量2.8％，坍落度245mm，扩展度655mm，坍落度在验按照GB/T 50080-2006《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行，测得的混1h、 2h后分别为225、215mm，在2小时内基本无明显坍落度损失。
试验二：混凝土力学性能试验
抗压强度试验：
试件尺寸100X100X100mm，试验结果：
期龄(d) 3 7 28 90
强度值(MPa) 60.1 80.5 92.1 104.0
增值率(％) 65.3 89.0 100 113.0
静弹模量：
弹性模量的标准试件应是边长为150mm×150mm×300mm的棱柱体试件。
根据GB/T 50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》标准提供的计算方法求得的混凝土试件静弹模量试验结果值：4.64×104MPa。
劈裂拉强度：
混凝土劈裂强度标准试件应是边长为150mm的立方体试件。
根据GB/T 50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》标准提供的计算方法求得试件的28d劈裂强度为7.32MPa。
实验三：混凝土耐久性
试验方法按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准》进行。
抗冻性：
在标准养护28天后进行300次的冻融循环，该预拌混凝土经300次的冻融循环试验。受检混凝土的质量损失率为3.3％.外观无变化，表明受检混凝土抗冻性能优异。
抗渗性能：
在标准养护28天后进行抗渗试验，试验从水压为0.1MPa开始，加压到抗渗仪的最大加压值4.0Mpa，渗水深度20至25渗，观察试件端面的均无出现渗透情况。
抗碳化性能：
试件在28龄期后进行碳化试验，碳化28天后将试件破型，在破型的新鲜面喷酚酞酒精溶液，破型面无明显碳化，仅表层有少量变白。
实施例3：
本实施例提供了一种C80高性能泵送混凝土，按重量份计数，其原料包括：P·O42.5 级水泥410份，细集料715份，优选的，所述细集料选用粒径为0～5mm、细度模数为2.8、表观密度为2680kg/m3、堆积密度为1640kg/m3的属于Ⅱ区中砂的河沙，粗集料1070份，优选的，所述粗集料采用5～20mm连续集配、表观密度2670g/cm3、堆积密度1680kg/m3、紧密密度1820kg/m3的破碎卵石，Ⅰ级粉煤灰85份，优选的，所述I级粉煤灰采用0.045mm 筛余10.1％的粉煤灰，硅粉60份，高效减水剂16.50份，优选的，所述高效减水剂采用减水率为28.6％的聚羧酸高效减水剂，水155份，水采用兰州地区饮用自来水即可。其配制技术与实施例1相同。
同实施例1对配制的混凝土进行性能试验：
试验一：混凝土拌合性能
本试凝土拌合物的容重为2512，含气量2.9％，坍落度248mm，扩展度665mm，坍落度在验按照GB/T 50080-2006《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行，测得的混1h、 2h后分别为231、225mm，在2小时内基本无明显坍落度损失。
试验二：混凝土力学性能试验
抗压强度试验：
试件尺寸100X100X100mm，试验结果：
期龄(d) 3 7 28 90
强度值(MPa) 61.2 80.0 89.8 103.5
增值率(％) 66.5 87.0 97.6 112.5
静弹模量：
弹性模量的标准试件应是边长为150mm×150mm×300mm的棱柱体试件。
根据GB/T 50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》标准提供的计算方法求得的混凝土试件静弹模量试验结果值：4.59×104MPa。
劈裂拉强度：
混凝土劈裂强度标准试件应是边长为150mm的立方体试件。
根据GB/T 50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》标准提供的计算方法求得试件的28d劈裂强度为7.28MPa。
实验三：混凝土耐久性
试验方法按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准》进行。
抗冻性：
在标准养护28天后进行300次的冻融循环，该预拌混凝土经300次的冻融循环试验。受检混凝土的质量损失率为3.5％.外观无变化，表明受检混凝土抗冻性能优异。
抗渗性能：
在标准养护28天后进行抗渗试验，试验从水压为0.1MPa开始，加压到抗渗仪的最大加压值4.0Mpa，渗水深度23至26渗，观察试件端面的均无出现渗透情况。
抗碳化性能：
试件在28龄期后进行碳化试验，碳化28天后将试件破型，在破型的新鲜面喷酚酞酒精溶液，破型面无明显碳化，仅表层有少量变白。
需要说明的是，上述实施例只是针对本申请的技术方案和技术特征进行具体、清楚的描述。而对于本领域技术人员而言，属于现有技术或者公知常识的方案或特征，在上面实施例中就不作详细地描述了。
另外，本申请的技术方案不只局限于上述的实施例，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，从而可以形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种C80高性能泵送混凝土，其特征在于，按重量份计数，其原料包括：
P·O42.5级水泥400～410份，细集料700～715份，粗集料1060～1070份，I级粉煤灰75～85份，硅粉50～60份，高效减水剂15.5～16.5份，水145～155份。
2.根据权利要求1所述的一种C80高性能泵送混凝土，其特征在于，按重量份计数，其原料包括：
P·O42.5级水泥402份，细集料711份，粗集料1067份，Ⅰ级粉煤灰80份，硅粉54份，高效减水剂16.08份，水150份。
3.根据权利要求2所述的一种C80高性能泵送混凝土，其特征在于，所述细集料选用粒径为0～5mm、细度模数为2.8、表观密度为2680kg/m3、堆积密度为1640kg/m3的属于Ⅱ区中砂的河沙。
4.根据权利要求3所述的一种C80高性能泵送混凝土，其特征在于，所述粗集料采用5～20mm连续集配、表观密度2670g/cm3、堆积密度1680kg/m3、紧密密度1820kg/m3的破碎卵石。
5.根据权利要求4所述的一种C80高性能泵送混凝土，其特征在于，所述I级粉煤灰采用0.045mm筛余10.1％的粉煤灰。
6.根据权利要求5所述的一种C80高性能泵送混凝土，其特征在于，所述高效减水剂采用减水率为28.6％的聚羧酸高效减水剂。
7.一种如权利要求6所述的C80高性能泵送混凝土的配制技术，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按照规定重量准备所需原料，取全部用水量的15％的水，加到细集料表面将其湿润；
步骤二：将湿润后的细集料与粗集料投入搅拌机，均匀搅拌30s；
步骤三：将全部的水泥导入搅拌机与细集料与粗集料拌和，使水泥在砂、石表面形成一层低水灰比的水泥浆壳；
步骤四：将剩余的水分与高效减水剂倒入搅拌机，连续拌制150s后出机。
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