CN113698148B - 一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113698148B
CN113698148B CN202110934752.5A CN202110934752A CN113698148B CN 113698148 B CN113698148 B CN 113698148B CN 202110934752 A CN202110934752 A CN 202110934752A CN 113698148 B CN113698148 B CN 113698148B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metamorphic rock
concrete
strength
hardening early
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110934752.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113698148A (zh
Inventor
班录江
林喜华
袁义进
赵士豪
李跃
顾青山
李相才
王军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China West Construction Group Co Ltd
China West Construction Guizhou Co Ltd
Original Assignee
China West Construction Group Co Ltd
China West Construction Guizhou Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China West Construction Group Co Ltd, China West Construction Guizhou Co Ltd filed Critical China West Construction Group Co Ltd
Priority to CN202110934752.5A priority Critical patent/CN113698148B/zh
Publication of CN113698148A publication Critical patent/CN113698148A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113698148B publication Critical patent/CN113698148B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/05—Materials having an early high strength, e.g. allowing fast demoulding or formless casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法，单方混凝土质量比：水泥：硅灰：粉煤灰：超细废弃玻璃粉：变质岩机制砂：变质岩碎石：水：高效外加剂：快硬早强复合剂：AZK辅助剂＝180～240：15～20：50～70：70～90：911～1036：956～1040：160～170：4.9～7.2：1.8～3.6：3.0～5.2，在以变质岩为主地区进行工程建设，使用当地变质岩材料，可有效降低建设材料运输压力、成本压力，因地制宜，合理利用；利用快硬早强剂复合剂，有效解决变质岩骨料混凝土快硬早强技术问题，同时满足施工要求；利用AZK辅助剂与大掺量掺合料技术对碱进行益化处理，抑制碱骨料反应。

Description

一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法。
背景技术
变质岩在我国有着非常广泛的分布，尤其在贵州地区约占全区总面积的 1/6以上，而该类岩石因具有潜在碱活性而未能广泛地应用于混凝土中。但贵州地区因地理环境、自然资源的限制，只能采用当地岩石骨料及机制砂配制混凝土。随着我国西部城镇化、乡村振兴的推进，大量的市政、高速公路、高速铁路等基础设施工程全面建设，砂石骨料需求量巨大，且从经济、环境等角度考虑必须就地取材。变质岩地区砂石骨料自然资源缺乏更加突出，采用变质骨料配制混凝土势在必行。因此，研究开发一种变质岩骨料快硬早强混凝土应用于道路快速修补及抢险工程建设具有重要意义。
发明内容
本申请提供了一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法，以解决变质岩骨料制备混凝土存在的碱骨料反应问题、变质岩骨料混凝土快硬早强问题，用于道路路面快速修补及抢险工程建设。
本申请的技术方案是：一种变质岩骨料快硬早强混凝土，单方混凝土质量比：水泥：硅灰：粉煤灰：超细废弃玻璃粉：变质岩机制砂：变质岩碎石：水：高效外加剂：快硬早强复合剂：AZK辅助剂＝180～240：15～20：50～70：70～90： 911～1036：956～1040：160～170：4.9～7.2：1.8～3.6：3.0～5.2。
进一步的，所述硅灰，比表面积≥20000m2/kg，28d活性≥120％。
进一步的，所述粉煤灰，比表面积350-450m2/kg，烧失量≤3.0％，需水量比≤100％。
进一步的，所述超细废弃玻璃粉，比表面积≥800m2/kg，需水量比≤110％， 28d活性≥80％。
进一步的，所述变质岩机制砂MB值≤1.0，细度模数2.6-3.1，含水率≤0.5％。
进一步的，所述变质岩碎石，压碎值≤20％，针片状含量≤10％，含水率≤ 0.5％，变质岩轴压强度≥90MPa，4.75-31.5mm连续级配变质岩碎石。
进一步的，高效聚羧酸外加剂，减水率≥30.0％，保塌时间2-3h，混凝土含气量2.0-3.0％
进一步的，所述快硬早强复合剂为铝氧熟料、碳酸盐的混合物，质量百分比为65～85：15～35，固体粉料。
进一步的，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾中的一种，固体粉料。
进一步的，所述AZK辅助剂为硫铝酸盐、水玻璃、甲酸钙的混合物，质量百分比为40～70：15～30：15～40，固体粉料。
一种变质岩骨料快硬早强混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按各组分质量比称量好水泥、硅灰、粉煤灰、超细废弃玻璃粉、变质岩机制砂、变质岩碎石、水、高效聚羧酸外加剂、快硬早强复合剂、AZK辅助剂；
步骤二：将称好的水泥、硅灰、粉煤灰、超细废弃玻璃粉均匀混合，得到混合胶材；将称好的水、高效聚羧酸外加剂、快硬早强复合剂、AZK辅助剂均匀混合，得到混合液。
步骤三：将称好的混合胶材、变质岩机制砂、变质岩碎石置于混凝土搅拌机中搅拌1-2min，得到混合料，然后加入混合液搅拌2-3min，得到变质岩骨料快硬早强混凝土。
所述水泥为符合GB175的P.O42.5水泥、P.O52.5水泥，碱含量≤0.6％。
所述水符合《混凝土用水标准》(JGJ63)的规定。
本发明的主要作用机理是：1、利用铝氧熟料、碳酸盐的混合物作为快硬早强组分，解决混凝土快硬早强问题，碳酸盐与水泥中的石膏反应，生产难溶于水的CaCO3和Na2SO4，破坏了水泥中石膏的缓凝作用。铝氧熟料与水反应产生 NaOH、Al(OH)3。同时水泥水化产生的Ca(OH)2条件下，铝氧熟料再与CaSO4反应生产水化硫铝酸钙和NaOH，消耗石膏而使水泥中C3A成分迅速分解进入水化反应，加快凝结硬化。水化过程中产生大量NaOH、Al(OH)3、Na2SO4均具有早强作用，促进混凝土早期强度提高。但产生大量碱与变质岩骨料接触，容易发生碱骨料反应，破坏结构。
2、利用AZK辅助剂与大掺量掺合料技术对碱进行益化处理。一方面在AZK 辅助剂存在的条件下，进一步加快水泥水化的同时，提高硅灰、粉煤灰、超细废弃玻璃粉二次水化反应，进一步促进Si-O-Si键断裂，活性SiO2解离。大量活性 SiO2与碱快速反应，产生C-S-H凝胶，填充结构空隙，密实结构，进一步提高混凝土强度。另一方面，早期未水化硅灰、粉煤灰、超细废弃玻璃粉与后期水泥水化产生的碱再次发生水化反应，产生的C-S-H凝胶，改善混凝土结构，进一步抑制变质岩发生碱骨料反应。
本发明的有益效果：一是在以变质岩为主地区进行工程建设，使用当地变质岩材料，可有效降低建设材料运输压力、成本压力，因地制宜，合理利用。二是利用快硬早强剂复合剂，有效解决变质岩骨料混凝土快硬早强技术问题，同时满足施工要求。三是利用AZK辅助剂与大掺量掺合料技术对碱进行益化处理，抑制碱骨料反应。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案做进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。
一种变质岩骨料快硬早强混凝土的制备方法，包括以下步骤：步骤一：按各组分质量比称量好水泥、硅灰、粉煤灰、超细废弃玻璃粉、变质岩机制砂、变质岩碎石、水、高效聚羧酸外加剂、快硬早强复合剂、AZK辅助剂；
步骤二：将称好的水泥、硅灰、粉煤灰、超细废弃玻璃粉均匀混合，得到混合胶材；将称好的水、高效聚羧酸外加剂、快硬早强复合剂、AZK辅助剂均匀混合，得到混合液。
步骤三：将称好的混合胶材、变质岩机制砂、变质岩碎石置于混凝土搅拌机中搅拌1-2min，得到混合料，然后加入混合液搅拌2-3min，得到变质岩骨料快硬早强混凝土。
实施例1-5的单方质量配比如下表：
Figure BDA0003212563920000031
实施例1-5的各组分材料指标如下表：
水泥 粉煤灰/比表面积
对照组 P.O42.5 /
实施例1 P.O52.5 350m<sup>2</sup>/kg
实施例2 P.O42.5 450m<sup>2</sup>/kg
实施例3 P.O42.5 360m<sup>2</sup>/kg
实施例4 P.O42.5 400m<sup>2</sup>/kg
实施例5 P.O52.5 380m<sup>2</sup>/kg
实施例1-5快硬早强复合剂各成分质量百分比如下表：
Figure BDA0003212563920000041
实施例1-5AZK辅助剂各成分质量百分比如下表：
硫铝酸盐 水玻璃 甲酸钙
实施例1 50 10 40
实施例2 60 25 15
实施例3 70 15 15
实施例4 40 20 40
实施例5 55 20 25
实施例1-5的混凝土性能指标如下表：
Figure BDA0003212563920000042
说明：按照实施例1-5中水泥、硅灰、粉煤灰、超细废弃玻璃粉、快硬早强复合剂、AZK辅助剂各组分比例称取，其余步骤按照GB/T50733-2011附录A 中抑制骨料碱-硅酸反应活性有效性试验方法进行14d快速砂浆棒膨胀率试验。
由上表可以明显的看出，实施例1-5扩展度、坍落度满足施工要求并优于对照组。终凝时间在200min以内，终凝时间大大缩短，达到快硬的要求。5h强度在5.2-12.0MPa，12h强度在10.9-16.8MPa，3d强度在22.6-32.8MPa，均高于对照组，达到早强的要求。并且，可根据要求，调整混凝土终凝时间、早期强度，以适应工程实际需求。同时，对照组14d快速砂浆棒膨胀率达到了0.07％，远高于标准要求的0.03％以内，而实施例1-5，14d快速砂浆棒膨胀率均小于0.03％，说明本发明有效抑制了骨料碱-硅酸反应。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种变质岩骨料快硬早强混凝土，其特征在于，单方混凝土质量比：水泥：硅灰：粉煤灰：超细废弃玻璃粉：变质岩机制砂：变质岩碎石：水：高效外加剂：快硬早强复合剂：AZK辅助剂=180～240：15～20：50～70：70～90：911～1036：956～1040：160～170：4.9～7.2：1.8～3.6：3.0~5.2；所述AZK辅助剂为硫铝酸盐、水玻璃、甲酸钙的混合物，质量百分比为40~70：15~30：15~40，固体粉料。
2.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述硅灰，比表面积≥20000m2/kg，28d活性≥120%。
3.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述粉煤灰，比表面积350-450m2/kg，烧失量≤3.0%，需水量比≤100%。
4.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述超细废弃玻璃粉，比表面积≥800m2/kg，需水量比≤110%，28d活性≥80%。
5.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述变质岩机制砂MB值≤1.0，细度模数2.6-3.1，含水率≤0.5%。
6.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述变质岩碎石，压碎值≤20%，针片状含量≤10%，含水率≤0.5%，变质岩轴压强度≥90MPa，4.75- 31.5mm连续级配变质岩碎石。
7.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，高效聚羧酸外加剂，减水率≥30.0%，保塌时间2-3h，混凝土含气量2.0-3.0%。
8.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述快硬早强复合剂为铝氧熟料、碳酸盐的混合物，固体粉料。
9.如权利要求1-8所述变质岩骨料快硬早强混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按各组分质量比称量好水泥、硅灰、粉煤灰、超细废弃玻璃粉、变质岩机制砂、变质岩碎石、水、高效聚羧酸外加剂、快硬早强复合剂、AZK辅助剂；
步骤二：将称好的水泥、硅灰、粉煤灰、超细废弃玻璃粉均匀混合，得到混合胶材；将称好的水、高效聚羧酸外加剂、快硬早强复合剂、AZK辅助剂均匀混合，得到混合液；
步骤三：将称好的混合胶材、变质岩机制砂、变质岩碎石置于混凝土搅拌机中搅拌1-2min，得到混合料，然后加入混合液搅拌2-3min，得到变质岩骨料快硬早强混凝土。
CN202110934752.5A 2021-08-16 2021-08-16 一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法 Active CN113698148B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110934752.5A CN113698148B (zh) 2021-08-16 2021-08-16 一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110934752.5A CN113698148B (zh) 2021-08-16 2021-08-16 一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113698148A CN113698148A (zh) 2021-11-26
CN113698148B true CN113698148B (zh) 2023-01-20

Family

ID=78652722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110934752.5A Active CN113698148B (zh) 2021-08-16 2021-08-16 一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113698148B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040065100A (ko) * 2003-01-15 2004-07-21 인선이엔티 주식회사 재생골재콘크리트의 제조방법
CN102584085A (zh) * 2012-03-05 2012-07-18 刘福战 一种抑制混凝土碱骨料反应的专用外加剂
CN103113062B (zh) * 2013-02-01 2014-08-13 同济大学 一种抑制变质岩骨料碱活性的变质岩机制砂混凝土及其制备方法
CN108793893A (zh) * 2018-08-25 2018-11-13 北京建工新型建材有限责任公司 耐热混凝土及其制备方法
CN110922132A (zh) * 2019-12-04 2020-03-27 中建西部建设湖南有限公司 一种轻质超高强混凝土及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113698148A (zh) 2021-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110255955B (zh) 一种无碱液体速凝剂及其制备方法和应用
KR20080102114A (ko) 산업부산물을 이용한 혼합시멘트 조성물 및 그 제조방법
CN113603442A (zh) 一种低成本石膏基自流平材料
CN108546009B (zh) 掺多尺度粒径CaCO3的高性能混凝土浆状掺合料
CN114605121B (zh) 一种钨尾矿蒸压加气混凝土及其制备方法
CN114591061B (zh) 一种以钢渣为骨料的低碳道路混凝土及其制备方法
CN110128043B (zh) 一种亚微米活性混合材及其制备方法
CN114671644A (zh) 一种高早强低回弹的高性能喷射混凝土及其制备方法
CN113998945A (zh) 一种微膨胀、强抗渗的水泥基注浆材料及其制备方法
CN101037308A (zh) 一种无熟料水泥的制备方法及其制备的混凝土
CN113105149A (zh) 一种混凝土减胶剂及其制备方法和应用方法
CN112919870A (zh) 一种再生细骨料高强度自密实混凝土
CN112174553A (zh) 一种复合激活低钙粉煤灰水泥及其制备方法
CN113698148B (zh) 一种变质岩骨料快硬早强混凝土及其制备方法
CN110963766A (zh) 一种抑制花岗片麻岩碱活性的高性能混凝土及其制备方法
CN116409948A (zh) 基于再生微粉的低碳复合胶凝材料、及其制备方法和应用
CN112408820B (zh) 一种粉煤灰活性激发剂、粉煤灰水泥及其制备方法
CN114455926A (zh) 一种水泥基快速修复材料及其制备方法
CN112573853A (zh) 一种以钛石膏为主的全固废胶凝材料激发剂及其制备方法
CN111454036A (zh) 一种低热膨胀砼及掺和剂
CN113563044B (zh) 一种变质岩骨料高强混凝土及其制备方法
CN112429985B (zh) 一种利用工业废渣制备得到的中热硅酸盐水泥及其制备方法
CN116621552B (zh) 一种低浓度料浆调节剂及其制备方法
CN113480251B (zh) 一种抑制变质岩碱骨料反应的胶凝材料及其制备方法
CN114988729B (zh) 一种提高贝利特硫铝酸盐水泥抗折强度的方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant