CN113929393B - 自密实c70混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混凝土领域，具体公开了一种自密实C70混凝土及其制备方法。自密实C70混凝土，由混凝土拌和料制成；混凝土拌和料包括以下组分：水、水泥、矿粉、砂、石、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚。制备方法包括以下步骤：步骤1），将水泥、矿粉、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚混合均匀，获得预混物；步骤2），将砂、石投入预混物中混合均匀，获得混合物；步骤3），将水投入混合物中混合均匀，获得混凝土拌和料；步骤4），将混凝土拌和料浇筑至模板中，养护，脱模，得自密实C70混凝土。本发明具有降低混凝土早期的收缩的优点。

Description

自密实C70混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土领域，尤其是涉及一种自密实C70混凝土及其制备方法。
背景技术
自密实混凝土是指通过自身在重力的作用下，即可流动、密实，而且在致密钢筋网结构的情况下，也能完全填充模板，并且获得较好的均质性，而且在施工过程中无需振动捣实的混凝土材料。
自密实混凝土由于无需振动，减少了振动棒在振动时产生的微沁水现象，使得制得的混凝土材料性能更佳，而且操作也更为方便，是普通混凝土的较佳替代材料。
但是，现有的自密实混凝土由于水胶比低，胶凝材料用量较高，使得混凝土早期的收缩较大，尤其是早期的自收缩，使得自密实混凝土容易产生裂纹，从而对混凝土材料的水密性及物理性能产生一定影响，尤其是水密性的下降，会使得水分更易侵蚀混凝土内部，导致自密实混凝土的耐久性能较差，因此还有改善空间。
发明内容
为了降低混凝土早期的收缩，本申请提供一种自密实C70混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种自密实C70混凝土，采用如下的技术方案：
一种自密实C70混凝土，由混凝土拌和料制成；
所述混凝土拌和料包括以下质量份数的组分：
水100份；
水泥283.9-295.4份；
矿粉81.1-84.4份；
砂554.2-576.8份；
石608.3-633.1份；
甲基丙烯磺酸钠1.42-1.48份；
木质素磺酸钙2.37-2.46份；
氨基苯磺酸1.76-1.83份；
山梨糖醇1.11-1.15份；
甲基纤维素醚1.38-1.44份。
优选的，所述混凝土拌和料包括以下质量份数的组分：
水100份；
水泥286.8-292.6份；
矿粉81.9-83.6份；
砂559.9-571.2份；
石614.5-626.9份；
甲基丙烯磺酸钠1.43-1.46份；
木质素磺酸钙2.39-2.44份；
氨基苯磺酸1.78-1.81份；
山梨糖醇1.12-1.14份；
甲基纤维素醚1.39-1.42份。
通过采用上述技术方案，通过山梨糖醇、甲基纤维素醚的配合，使得混凝土拌和料具有更好的保湿效果，使得水分不易蒸发，从而减少混凝土早期收缩，减少产生裂纹的情况，使得混凝土材料的密实度更高，耐水性更强，不易受到水分侵蚀，耐久性更高，物理性能更好；通过甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸配合，使得混凝土拌和料具有更好的保坍性能，使得混凝土拌和料更长时间内保持较好的流动性，使得混凝土拌和料注入模板中后，由于长时间保持较好流动性，通过重力使得混凝土拌和料充分流动并充满模板，使得混凝土拌和料中的气泡更易自行排出，使得形成的混凝土内不易形成有害气泡，使得混凝土密实度更高，配合早期收缩的减少，使得制得的混凝土整体性更好，物理性能较高，耐久性较好。
对此，发明人猜测，山梨糖醇与甲基纤维素醚配合时，由于山梨糖醇和甲基纤维素醚的吸水能力不同，失水条件不同，会使得锁住水分后，在不同条件下发生失水现象，使得水分不易同时大量损失，从而减少局部水分大量损失而导致局部剧烈收缩的情况，减少因早期收缩而导致出现裂纹的情况，而且当山梨糖醇与甲基纤维素醚相互配合时，相容性较佳，能使得锁住水分的能力更强，更不易失水，保湿效果更佳，更好地减少收缩现象，混凝土不易开裂。
另外，甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸相互配合时，在水泥颗粒以及骨料外表形成复杂的润滑层以及保护层，较好的在前期阻碍水泥水化反应，同时使得颗粒与颗粒之间的摩擦力下降，使得混凝土拌和料的流动性得到提升，由于甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸相容性较好，使得甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸加入后不会形成多种相互独立的保护层，而是相互混合，形成全新的保护层，使得整体保坍缓凝效果较为均匀，使得混凝土拌和料整体流动性都较佳，不易形成局部团聚颗粒，使得混凝土拌和料更为顺滑，易于填充模板并有利于排出气泡，使得制得的混凝土材料质量更佳。
通过特定的水胶比再配合山梨糖醇、甲基纤维素醚、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸的加入，使得混凝土拌和料流动性高，自密性能较强，制得的混凝土质量较好。
优选的，所述甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸的质量比例为1.45：2.41：1.79。
通过采用上述技术方案，通过甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸以特定比例配合，使得形成的保护层具有更好的缓凝效果以及润滑效果，使得保坍性能更佳，从而使得混凝土拌和料更易流动充满目标，密实度更高，减少有害气泡，性能更佳。
优选的，所述山梨糖醇、甲基纤维素醚的质量比例为1.13：1.41。
通过采用上述技术方案，通过山梨糖醇、甲基纤维素醚以特定比例配合，使得保湿效果较佳，减少混凝土拌和料早期收缩，不易出现裂纹，制得的混凝土性能更佳。
优选的，所述水泥为硅酸盐水泥。
通过采用上述技术方案，通过采用硅酸盐水泥，使得制得的混凝土质量较佳，与甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸配合的效果更佳，保坍缓凝的效果更好。
优选的，所述石的平均粒径为10-15mm，且所述石的最大粒径≤20mm。
通过采用上述技术方案，通过选择特定粒径范围的石，使得混凝土拌和料具有更好的流动性，更易充满模板，制得的混凝土质量较佳。
第二方面，本申请提供一种自密实C70混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种上述的自密实C70混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将水泥、矿粉、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚混合均匀，获得预混物；
步骤2)，将砂、石投入预混物中混合均匀，获得混合物；
步骤3)，将水投入混合物中混合均匀，获得混凝土拌和料；
步骤4)，将混凝土拌和料浇筑至模板中，养护，脱模，得自密实C70混凝土。
通过采用上述技术方案，通过先将水泥、矿粉、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚混合均匀，使得胶凝材料充分改性，使得保湿、缓凝、保坍的效果较佳，使得制得的混凝土拌和料流动性高且持久，最终制得的混凝土的质量更佳。
优选的，所述步骤1)中，水泥、矿粉、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚混通过搅拌以混合均匀，搅拌时间≥10min。
通过采用上述技术方案，通过采用足够的搅拌时间，保障甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚对胶凝材料的改性效果，使得制成的混凝土材料质量更佳。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请通过山梨糖醇、甲基纤维素醚的配合，使得混凝土拌和料具有更好的保湿效果，使得水分不易蒸发，从而减少混凝土早期收缩，减少产生裂纹的情况，使得混凝土材料的密实度更高，耐水性更强，不易受到水分侵蚀，耐久性更高，物理性能更好；通过甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸配合，使得混凝土拌和料具有更好的保坍性能，使得混凝土拌和料更长时间内保持较好的流动性，使得混凝土拌和料注入模板中后，由于长时间保持较好流动性，通过重力使得混凝土拌和料充分流动并充满模板，使得混凝土拌和料中的气泡更易自行排出，使得形成的混凝土内不易形成有害气泡，使得混凝土密实度更高，配合早期收缩的减少，使得制得的混凝土整体性更好，物理性能较高，耐久性较好。
2、本申请中优选通过甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸以特定比例配合，使得形成的保护层具有更好的缓凝效果以及润滑效果，使得保坍性能更佳，从而使得混凝土拌和料更易流动充满目标，密实度更高，减少有害气泡，性能更佳。
3、本申请中优选通过山梨糖醇、甲基纤维素醚以特定比例配合，使得保湿效果较佳，减少混凝土拌和料早期收缩，不易出现裂纹，制得的混凝土性能更佳。
4、本申请的方法，通过先将水泥、矿粉、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚混合均匀，使得胶凝材料充分改性，使得保湿、缓凝、保坍的效果较佳，使得制得的混凝土拌和料流动性高且持久，最终制得的混凝土的质量更佳。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例及对比例中所用原料的来源信息详见表1。
表1
Figure BDA0003324689050000061
Figure BDA0003324689050000071
实施例1-5
一种自密实C70混凝土，由混凝土拌和料制成。
混凝土拌和料包括以下组分：
水、水泥、矿粉、砂、石、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚。
实施例1-5中，各组分的具体投入量(单位kg)详见表2。
表2
Figure BDA0003324689050000072
Figure BDA0003324689050000081
实施例1-5中，石的平均粒径为10mm，且最大粒径≤20mm。
实施例1-5中，自密实C70混凝土的制备方法如下：
步骤1)，将水泥、矿粉、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，获得预混物；
步骤2)，将砂、石投入预混物中，转速60r/min，搅拌5min，混合均匀，获得混合物；
步骤3)，将水投入混合物中，转速60r/min，搅拌3min，混合均匀，获得混凝土拌和料；
步骤4)，将混凝土拌和料浇筑至模板中，洒水养护，保持混凝土表面湿润但不残留水珠，养护3d后脱模，静置养护至28d，得自密实C70混凝土。
实施例6
一种自密实C70混凝土，与实施例3相比，区别仅在于：
石的平均粒径为15mm，且最大粒径≤20mm。
对比例1
一种自密实C70混凝土，与实施例3相比，区别仅在于：
采用砂等量代替木质素磺酸钙、氨基苯磺酸。
对比例2
一种自密实C70混凝土，与实施例3相比，区别仅在于：
采用砂等量代替甲基丙烯磺酸钠、氨基苯磺酸。
对比例3
一种自密实C70混凝土，与实施例3相比，区别仅在于：
采用砂等量代替甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙。
对比例4
一种自密实C70混凝土，与实施例3相比，区别仅在于：
采用砂等量代替甲基纤维素醚。
对比例5
一种自密实C70混凝土，与实施例3相比，区别仅在于：
采用砂等量代替山梨糖醇。
对比例6
一种自密实C70混凝土，与实施例3相比，区别仅在于：
甲基丙烯磺酸钠的具体投入量为1kg。
木质素磺酸钙3kg。
氨基苯磺酸2kg。
对比例7
一种自密实C70混凝土，与实施例3相比，区别仅在于：
山梨糖醇的具体投入量为1.5kg。
甲基纤维素醚0.8kg。
实验1
根据《普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2016》检测各实施例及对比例制备的混凝土拌和料制得的混凝土试样的7天抗压强度、28天抗压强度、28天劈裂抗拉强度。
实验2
根据GBT50080-2016《普通混凝土拌合物性能实验方法标准》检测各实施例及对比例制备的混凝土拌和料的坍落度及坍落度经时损失。
实验3
根据JGJ/T283-2012《自密实混凝土应用技术规程》，采用附录A中A.1自密实混凝土坍落扩展度和T50试验方法，检测各实施例及对比例制备的混凝土拌和料的坍落扩展度、T50时间；采用附录A中A.2自密实混凝土J-环扩展试验方法，检测各实施例及对比例制备的混凝土拌和料的J环扩展度。
实验1的检测数据详见表3。
实验2、3的检测数据详见表4。
表3
Figure BDA0003324689050000101
Figure BDA0003324689050000111
根据表3中实施例3与对比例1-3的数据对比可得，当单独采用甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸时，混凝土试样的抗压强度及劈裂抗拉强度均有明显下降，可见当甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸相互配合时，可以更好地提高混凝土拌和料的流动性，减少混凝土中有害气泡的形成，从而使得混凝土的物理性能更佳。
根据表3中实施例3与对比例4-5的数据对比可得，当单独采用山梨糖醇、甲基纤维素醚时，混凝土试样的抗压强度及劈裂抗拉强度均有明显下降，可见当山梨糖醇、甲基纤维素醚相互配合是，可以更好地提高混凝土拌和料的保湿性能，减少早期收缩，减少裂纹，提高混凝土的物理性能。
根据表3中实施例3与对比例6-7的数据对比可得，当甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸未以特定比例范围进行配合时，或当山梨糖醇、甲基纤维素醚未以特定比例范围进行配合时，混凝土试样的抗压强度及劈裂抗拉强度有所下降，可见，当甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸以特定比例范围进行配合时以及山梨糖醇、甲基纤维素醚以特定比例范围进行配合时，对混凝土的改性效果最佳，使得混凝土的物理性能较好。
表4
Figure BDA0003324689050000121
根据表4中实施例3与对比例1-3的数据对比可得，当单独采用甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸时，混凝土拌和料的坍落度、坍落扩展度、J环扩展度均有明显下降，坍落度经时损失、T50时间均有明显提升，可见当甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸相互配合时，可以更好地提高混凝土拌和料的流动性，使得混凝土拌和料更好地充满模板，减少有害气泡，从而使得混凝土的物理性能更佳。
根据表4中实施例3与对比例4、5、7的数据对比可得，当单独采用山梨糖醇、甲基纤维素醚时，或当山梨糖醇、甲基纤维素醚未以特定比例范围进行配合时，混凝土拌和料的坍落度、坍落扩展度、J环扩展度、坍落度经时损失、T50时间变化不明显，可见山梨糖醇、甲基纤维素醚对混凝土拌和料的流动性影响不大。
根据表4中实施例3与对比例6-7的数据对比可得，当甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸未以特定比例范围进行配合时，混凝土拌和料的坍落度、坍落扩展度、J环扩展度均有一定下降，坍落度经时损失、T50时间均有一定提升，可见，当甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸以特定比例范围进行配合时，对混凝土的改性效果更佳，使得混凝土的流动性更好。
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 (6)

1.一种自密实C70混凝土，其特征在于：由混凝土拌和料制成；
所述混凝土拌和料由以下质量份数的组分组成：
水100份；
水泥283.9-295.4份；
矿粉81.1-84.4份；
砂554.2-576.8份；
石608.3-633.1份；
甲基丙烯磺酸钠1.42-1.48份；
木质素磺酸钙2.37-2.46份；
氨基苯磺酸1.76-1.83份；
山梨糖醇1.11-1.15份；
甲基纤维素醚1.38-1.44份；
所述甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸的质量比例为1.45：2.41：1.79；
所述山梨糖醇、甲基纤维素醚的质量比例为1.13：1.41。
2.根据权利要求1所述的一种自密实C70混凝土，其特征在于：所述混凝土拌和料由以下质量份数的组分组成：
水100份；
水泥286.8-292.6份；
矿粉81.9-83.6份；
砂559.9-571.2份；
石614.5-626.9份；
甲基丙烯磺酸钠1.43-1.46份；
木质素磺酸钙2.39-2.44份；
氨基苯磺酸1.78-1.81份；
山梨糖醇1.12-1.14份；
甲基纤维素醚1.39-1.42份。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种自密实C70混凝土，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1-2任一所述的一种自密实C70混凝土，其特征在于：所述石的平均粒径为10-15mm，且所述石的最大粒径≤20mm。
5.一种根据权利要求1-4任一所述的自密实C70混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1），将水泥、矿粉、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚混合均匀，获得预混物；
步骤2），将砂、石投入预混物中混合均匀，获得混合物；
步骤3），将水投入混合物中混合均匀，获得混凝土拌和料；
步骤4），将混凝土拌和料浇筑至模板中，养护，脱模，得自密实C70混凝土。
6.根据权利要求5所述的自密实C70混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，水泥、矿粉、甲基丙烯磺酸钠、木质素磺酸钙、氨基苯磺酸、山梨糖醇、甲基纤维素醚混通过搅拌以混合均匀，搅拌时间≥10min。
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