CN113929401B - 一种超高层顶升自密实混凝土及其施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及建筑材料领域，具体公开了一种超高层顶升自密实混凝土及其施工工艺。超高层顶升自密实混凝土包括以下重量份的组分：395‑434份水泥、46‑68份粉煤灰、65‑98份矿渣粉、9.7‑15份硅灰、12.1‑17.6份外加剂、165‑188份水、0‑324份河砂、570‑842份机制砂、821‑861份石子；所述机制砂中石粉含量为≤12%；其施工工艺为：S1、制备混凝土、S2、混凝土运输及泵送、S3、养护。本申请的超高层顶升自密实混凝土其具有和易性好，匀质性好，3h无经时损失小，高抗裂，高抗渗，抗碳化性强的优点。

Description

一种超高层顶升自密实混凝土及其施工工艺
技术领域
本申请涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种超高层顶升自密实混凝土及其施工工艺。
背景技术
随着建筑科学理论研究的深入和新的施工工艺的产生，高层与超高层建筑越来越多，超高层建筑结构(核心筒剪力墙、钢管柱等)通常具有钢筋密集、钢板交错、空间狭小等特性，振捣棒无法穿过狭小空隙充分振捣，因此需要混凝土不仅要满足超高泵送性，还要满足自密实性。
超高层混凝土通常有两种施工工艺，一种是高抛施工，另一种是顶升施工，从施工进度、操作安全性以及钢管内混凝土自密实性考虑，顶升施工优势较大，因此得到推广应用。顶升泵送施工是利用混凝土输送泵的泵送压力将自密实混凝土从钢管柱底部灌入，由下向上在钢管内流动，直至注满整根钢管柱。
传统配制超高层泵送混凝土一般采用河砂配制，但天然砂资源日趋枯竭，天然砂的过度开采，对环境和生态造成了极大的压力。因此机制砂应运而生，机制砂替代天然砂作为建筑砂已经成为一种趋势。但机制砂表面粗糙、尖锐、多棱角，并且机制砂颗粒内部微裂纹多、比表面积大，易使混凝土流动性差，粘度大，泵送阻力大。
针对上述中的相关技术，发明人认为使用机制砂应用到超高层顶升自密实混凝土中，易导致混凝土粘度大，流动性差，泵送阻力大。
发明内容
为了提高机制砂自密实混凝土的流动性，降低粘度和泵送阻力，本申请提供一种超高层顶升自密实混凝土及其施工工艺。
第一方面，本申请提供一种超高层顶升自密实混凝土，采用如下的技术方案：
一种超高层顶升自密实混凝土，包括以下重量份的组分：395-434份水泥、46-68份粉煤灰、65-98份矿渣粉、9.7-15份硅灰、12.1-17.6份外加剂、165-188份水、0-324份河砂、570-842份机制砂、821-861份石子；
所述机制砂中石粉含量为≤12％。
通过采用上述技术方案，掺入硅灰和粉煤灰，能有效降低机制砂混凝土的用水量和胶凝材料体系的粘度，并且提升混凝土的匀质性，通过机制砂和石子颗粒间的优化配合，可显著改善混凝土的匀质性，不仅提高了泵送性能，还降低了混凝土的干燥收缩，外加剂能减低混凝土用水量，降低混凝土的粘度，提升泵送前后的匀质性；机制砂中石粉含量≤12％，因石粉是惰性材料，适当的石粉能改善混凝土的粘聚性和保水性，改善粉料的颗粒级配，提高浆体之间的机械咬合力，且能降低混凝土中粉煤灰的使用量，降低经济成本。
优选的，包括以下重量份的组分：395-422份水泥、58-68份粉煤灰、88-98份矿渣粉、10-15份硅灰、12.5-17.6份外加剂、175-188份水、298-324份河砂、570-595份机制砂、821-846份石子。
通过采用上述技术方案，将机制砂和河砂配合，能增强混凝土的泵送高度，使泵送高度达到150m以上。
优选的，包括以下重量份的组分：424-434份水泥、46-55份粉煤灰、65-75份矿渣粉、9.7-14.6份硅灰、12.1-16.9份外加剂、165-174份水、817-842份机制砂、837-861份石子。
通过采用上述技术方案，使混凝土的泵送性能进一步提升。
优选的，所述机制砂经过以下预处理：
将1-2重量份高分子吸水材料与5-7重量份水混合均匀，形成吸水材料溶液；
将1-2重量份玻璃粉和3-5重量份聚乙烯醇、5-10重量份水混合均匀，形成混合液；
将1-3重量份热可逆胶与1-3重量份水混合，常温浸泡20-30min，加热至60-65℃，恒温搅拌使其溶解，制成包覆液；
将3-5重量份机制砂置于3-5重量份吸水材料溶液中，浸渍搅拌，自然风干后，与1-3重量份混合液搅拌均匀，自然风干，向机制砂表面喷涂1-3重量份包覆液，边喷涂边搅拌，烘干。
通过采用上述技术方案，首先将吸水的高分子吸水材料通过高分子吸水材料本身的粘性粘附在机制砂上，对机制砂粗糙的表面进行填充，改善机制砂表面的粗糙度，提升机制砂的圆整度，进而改善机制砂的流动度和匀质性；再使用玻璃粉和聚乙烯醇对粘附高分子吸水材料的机制砂进行进一步的包覆，玻璃粉是方形或类圆球形颗粒，且表面较为光滑，玻璃粉磨细到一定程度时，具有碱活性，能与水泥的水化产物氢氧化钙发生反应生成C-S-H凝胶，在聚乙烯醇的粘性作用下，玻璃粉粘附在机制砂表面，不仅能改善机制砂的圆整度，提升混凝土浆体的流动性，而且能增加混凝土的密实度和抗碳化能力，还可以回收利用废弃玻璃，较为环保；最后在机制砂表面喷涂由热可逆胶制成的包覆液，而热可逆胶喷涂到机制砂上，在机制砂与水混合搅拌时，不易溶解，表面光滑的机制砂使混凝土浆液的流动性好，扩展度高，泵送性好，而在混凝土泵送后，发生水热反应时，热可逆胶在水化热下热熔，进而增大混凝土的粘接强度，且热可逆胶将混凝土内孔隙进行封堵，提升混凝土的抗碳化能力、抗裂性和抗渗性。
优选的，所述热可逆胶由包含以下重量份的原料混合制成：2-5份卡拉胶、0.8-2份甘油、1-3份改性芳纶纤维、0.05-0.15份亚麻仁油。
通过采用上述技术方案，卡拉胶虽然具有一定的粘度，但其凝胶韧性较差，甘油具有增塑作用，能改善卡拉胶的粘接强度和韧性，使其能包覆在机制砂上，卡拉胶在钙离子、钾离子等作用下具有热可逆性，亚麻仁油作为消泡剂，能消除卡拉胶在搅拌时产生的气泡，防止卡拉胶包覆机制砂时，卡拉胶膜上出现较为孔隙，使得例如粉煤灰或硅灰等粉料进入孔隙内，影响卡拉胶膜与机制砂的粘接强度，导致卡拉胶膜在机制砂与石子、水泥等拌和的过程中就发生脱落；而芳纶纤维表面光滑，当卡拉胶包覆在机制砂上时，芳纶纤维能增大机制砂表面的光滑度，降低粗糙度，改善流动性，且产生水化热，卡拉胶出现热可逆性而热熔后，芳纶纤维随着卡拉胶的流动在混凝土各原料之间相互搭接，形成彼此相连的网络，抑制骨料下沉，阻碍混凝土拌合物离析，降低混凝土的泌水，减少混凝土的孔隙通道，同时芳纶纤维大量分布，能使毛细孔变小甚至堵塞，另外还能减少或阻止裂纹的形成、生长和发展，并阻断裂纹的连通，削弱了二氧化碳的扩散途径，抑制了二氧化碳的扩散，提升了混凝土的抗碳化能力。
优选的，所述改性芳纶纤维由以下方法制成：以重量份计，将3-5份芳纶纤维干燥后，浸渍在质量百分比浓度为1.5-3％的硅烷偶联剂水溶液中，在50-70℃下反应3-5h，烘干，然后与5-10份EVA、1-3份苯乙烯和2.5-5份顺丁烯二酸酐混合，在100-120℃下混合均匀，纺丝，干燥，制成改性芳纶纤维。
通过采用上述技术方案，芳纶纤维的结晶度高，使得其表面极性低，与EVA的结合力较弱，因此首先使用硅烷偶联剂对其进行表面处理，硅烷偶联剂具有双官能团，其能一端与芳纶纤维表面反应，在芳纶纤维表面引入活性基团，另一端与EVA反应，从而增加EVA和芳纶纤维的相容性，将EVA和芳纶纤维混合纺丝后，改性芳纶纤维的力学性能得到提升，能进一步提高混凝土的抗裂性能；且EVA能降低芳纶纤维表面的孔隙率，进而提高混凝土的密实度，降低二氧化碳的扩散能力，提高混凝土的抗碳化能力。
优选的，所述高分子吸收材料选自聚乙烯醇、羧基纤维素、海藻酸钠和聚丙烯酸钠中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，聚乙烯醇、羧基纤维素、海藻酸钠和聚丙烯酸钠的吸水性强，且与水混合后具有较好的粘性，能黏附在机制砂的表面，改善机制砂的光滑度，提高其流动性。
优选的，所述玻璃粉的粒径为9-20μm。
通过采用上述技术方案，玻璃粉粒径较小，能有效填充到未被高分子吸水材料填充的机制砂表面的空隙内，降低机制砂表面的粗糙度，改善机制砂的流动性，提高混凝土的密实度和强度，并进一步改善混凝土的抗碳化能力。
优选的，所述石子经过以下预处理：向石子上均匀喷涂疏水隔离剂，疏水隔离剂由质量比为1:0.3-0.5的聚二甲基硅氧烷和石蜡在60-65℃下混合制成，疏水隔离剂与石子的质量比为0.3-0.5:1。
通过采用上述技术方案，向石子表面喷涂疏水隔离剂，增加石子表面的光滑度和疏水性，进而提高混凝土的流动性，石子表面的石蜡在混凝土产生水化热时熔化，降低混凝土内部的孔隙率，提高密实度和抗渗性、抗碳化效果。
第二方面，本申请提供一种超高层顶升自密实混凝土的施工工艺，采用如下的技术方案：
一种超高层顶升自密实混凝土的施工工艺，包括以下步骤：
S1、制备混凝土：按照原料配比，将水泥、机制砂、河砂、石子、硅灰、矿渣粉和粉煤灰混合均匀，制得预混料；将水和外加剂混合均匀，加入到预混料中，拌和均匀，制得混凝土；
S2、混凝土运输及泵送：混凝土运输前取样检测，满足生产要求进入拌筒进行运输，拌筒转速为3-5r/min，卸料前拌筒以8-12r/min的转速搅拌20-30s，泵送前检测，满足扩展度为680-750mm，倒置坍落度筒排空时间250m≤5s，250m以上≤4s时泵送，泵送时泵压为9-13MPa，排量变化为30-60％，混凝土出厂到泵送完毕时间≤4h；
S3、养护：采用洒水养护，每次洒水10-13次，养护7-10天。
通过采用上述技术方案，制成的混凝土不需振捣，施工效率高，施工工期短，实现了钢管柱内混凝土一次性顶升施工，加快施工进度，提升经济效益和社会效益。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用石粉含量≤12％的机制砂，适当的石粉能增加粉料的级配合理性，并改善混凝土的匀质性，提升混凝土的和易性，降低泵送阻力，缩小混凝土的干燥收缩，提升抗渗性。
2、本申请中优选采用高分子吸水材料、玻璃粉和热可逆胶等依次对机制砂进行处理，由于包覆热可逆胶的机制砂在遇到冷水时不会溶解，在遇到水化热时才会热熔，所以机制砂在与粉煤灰、水等制成混凝土浆液时，机制砂因表面光滑具有较好的流动性，使得混凝土的和易性较好，当水化热达到热可逆胶的熔点时，热可逆胶热熔，热可逆胶内部包覆的玻璃粉和高分子吸水材料露出，玻璃粉在此时与水泥的水化产物氢氧化钙反应生成C-S-H凝胶，提高混凝土的密实度，改善其抗渗性和抗碳化能力；高分子吸水材料能在混凝土内部相对湿度较低时，逐渐向混凝土内部释放水分，使混凝土在较长施加内保持较高的湿度水平，从而降低混凝土的干燥收缩，提升混凝土的抗裂能力。
3、本申请中优选采用卡拉胶、改性芳纶纤维和氯化石蜡等制备热可逆胶，在改性芳纶纤维的作用下，热可逆胶的抗裂性能提升，而且改性芳纶纤维分布在混凝土中，能有效改善混凝土的抗碳化能力。
4、使用硅烷偶联剂和EVA对芳纶纤维进行改性，硅烷偶联剂能增加芳纶纤维与EVA的相容性和结合力，EVA能降低芳纶纤维的孔隙率，提升芳纶纤维的力学性能，进而改善混凝土的抗裂性，削弱二氧化碳扩散途径，提升混凝土的抗碳化能力。
具体实施方式
热可逆胶的制备例1-4
制备例1-4中卡拉胶选自济南翱翔化工有限公司，货号为AOX68；氯化石蜡选自东营市华璇生物科技有限公司，货号为HX-2348；甘油选自济南辉腾化工有限公司，货号为A001；亚麻仁油选自上海沣瑞化工有限公司，货号为FR-76546；芳纶纤维选自佛山市粤盛新材料科技有限公司，货号为G596，长度为120mm；硅烷偶联剂选自河南创翔化工产品有限公司，货号为KH-550；EVA选自苏州广汇春工程塑胶原料有限公司，货号为40W，熔点为47℃；苯乙烯选自东完事新都化工有限公司，型号为XD-b01。
制备例1：将2kg卡拉胶、0.8kg甘油、1kg改性芳纶纤维、和0.05kg亚麻仁油混合、干燥、粉碎制成，改性芳纶纤维由芳纶纤维在80℃下干燥10h后浸渍在质量百分比浓度为1.5％的硅烷偶联剂水溶液中，在50℃下反应5h后在干燥制成。
制备例2：与制备例1的区别在于，未添加改性芳纶纤维。
制备例3：与制备例1的区别在于，改性芳纶纤维由以下方法制成：将3kg芳纶纤维在80℃下干燥8h后，浸渍在质量百分比浓度为1.5％的硅烷偶联剂水溶液中，在50℃下反应5h，烘干，然后与5kg EVA、1kg苯乙烯和2.5kg顺丁烯二酸酐混合，在100℃下混合均匀，纺丝，在110℃下真空干燥24h，切断，制成长度为120mm的改性芳纶纤维，纺丝压强为10kg/cm2，纺丝板孔数为1，孔径为0.8mm，速度为18cm/h，纺丝温度为245℃，卷绕速度为275r/min。
制备例4：与制备例1的区别在于，改性芳纶纤维由以下方法制成：将5kg芳纶纤维在80℃下干燥8h后，然后与10kg EVA、3kg苯乙烯和5kg顺丁烯二酸酐混合，在120℃下混合均匀，纺丝，在110℃下真空干燥24h，切断，制成长度为130mm。
实施例
各原料来源如表1所示。
表1实施例中各原料来源
Figure BDA0003365463860000061
实施例1：一种超高层顶升自密实混凝土，其原料配比如表2所示，其中水泥为P.O52.5水泥，性能参数如表3所示，符合GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的规定，表1中粉煤灰为II级粉煤灰，其质量指标如表4所示，符合GB/T1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的规定，矿渣粉为S95级矿渣粉，其质量指标如表5所示，符合GB/T18046《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》中的要求，河砂和机制砂的各项技术指标分别如表6和表7所示，粒径石子为5-20mm的连续级配石子，技术指标如表8所示，符合JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》，外加剂为聚羧酸高性能减水剂，其性能指标如表9所示，符合JG/T223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》的要求，硅灰的质量指标如表10所示，符合GB/T27690《砂浆和混凝土用硅灰》的要求。
表2超高层顶升自密实混凝土的原料配比
Figure BDA0003365463860000062
Figure BDA0003365463860000071
表3P.O52.5水泥性能指标
Figure BDA0003365463860000072
表4 II级粉煤灰的质量指标
Figure BDA0003365463860000073
表5 S95级矿渣粉的质量指标
烧失量％ 含水率(％) 流动度比(％) 28天活性指数(％)
≤3.0 ≤1.0 ≥95 ≥95
表6河砂的各项技术指标
Figure BDA0003365463860000074
表7机制砂的各项技术指标
Figure BDA0003365463860000075
表8石子的各项技术指标
Figure BDA0003365463860000076
表9聚羧酸高性能减水剂的性能指标
Figure BDA0003365463860000077
表10硅灰的质量指标
烧失量％ 含水率(％) 需水量比(％) 7天活性指数(％) SiO2含量
≤4.0 ≤3.0 ≤125 ≥105 ≥90％
实施例2-6：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例1的区别在于，原料用量如表1所示。
实施例7：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例1的区别在于，机制砂经过以下预处理：
(1)将1kg高分子吸水材料与5kg水混合均匀，形成吸水材料溶液，高分子吸水材料为聚丙烯酸钠；
(2)将1kg玻璃粉和3kg聚乙烯醇、5kg水混合均匀，形成混合液，玻璃粉由废弃玻璃瓶经清洗、烘干后粉碎、研磨至粒径为9μm制成；
(3)将1kg热可逆胶与1kg水混合，常温浸泡20min，加热至60℃，恒温搅拌使其溶解，制成包覆液，热可逆胶为卡拉胶；
(4)将3kg机制砂置于3kg吸水材料溶液中，浸渍搅拌，自然风干后，与1kg混合液搅拌均匀，自然风干，以0.2MPa的气压向机制砂表面喷涂1kg包覆液，边喷涂边搅拌，烘干。
实施例8：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例7的区别在于，机制砂经过以下预处理：
(1)将1kg玻璃粉和3kg聚乙烯醇、5kg水混合均匀，形成混合液，玻璃粉由废弃玻璃瓶经清洗、烘干后粉碎、研磨至粒径为20μm制成；
(2)将1kg热可逆胶与1kg水混合，常温浸泡20min，加热至60℃，恒温搅拌使其溶解，制成包覆液，热可逆胶为卡拉胶；
(3)将3kg机制砂与1kg混合液搅拌均匀，自然风干，以0.2MPa的气压向机制砂表面喷涂1kg包覆液，边喷涂边搅拌，烘干。
实施例9：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例7的区别在于，机制砂经过以下预处理：
(1)将1kg高分子吸水材料与5kg水混合均匀，形成吸水材料溶液，高分子吸水材料为聚丙烯酸钠；
(2)将1kg热可逆胶与1kg水混合，常温浸泡20min，加热至60℃，恒温搅拌使其溶解，制成包覆液，热可逆胶为卡拉胶；
(3)将3kg机制砂置于3kg吸水材料溶液中，浸渍搅拌，自然风干后，以0.2MPa的气压向机制砂表面喷涂1kg包覆液，边喷涂边搅拌，烘干。
实施例10：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例7的区别在于，机制砂经过以下预处理：
(1)将1kg高分子吸水材料与5kg水混合均匀，形成吸水材料溶液，高分子吸水材料为聚丙烯酸钠；
(2)将1kg玻璃粉和3kg聚乙烯醇、5kg水混合均匀，形成混合液，玻璃粉由废弃玻璃瓶经清洗、烘干后粉碎、研磨至粒径为9μm制成；
(3)将3kg机制砂置于3kg吸水材料溶液中，浸渍搅拌，自然风干后，与1kg混合液搅拌均匀，自然风干。
实施例11：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例7的区别在于，热可逆胶由制备例1制成。
实施例12：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例7的区别在于，热可逆胶由制备例2制成。
实施例13：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例7的区别在于，热可逆胶由制备例3制成。
实施例14：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例7的区别在于，热可逆胶由制备例4制成。
实施例15：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例11的区别在于，石子经过以下预处理：向石子上均匀喷涂疏水隔离剂，疏水隔离剂由质量比为1:0.3的聚二甲基硅氧烷和石蜡在60℃下混合后制成，疏水隔离剂与石子的质量比为0.3:1。
实施例16：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例11的区别在于，石子经过以下预处理：向石子上均匀喷涂疏水隔离剂，疏水隔离剂为聚二甲基硅氧烷，疏水隔离剂与石子的质量比为0.3:1。
对比例
对比例1：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例1的区别在于，机制砂中石粉含量为18％。
对比例2：一种超高层顶升自密实混凝土，与实施例1的区别在于，未添加硅灰。
对比例3：一种自密实顶升混凝土，包括以下组分：300kg水泥、900kg砂料、650kg石料、125kg粉煤灰、15kg矿粉、13kg缓凝型聚羧酸减水剂、20kg微硅粉、160kg水，砂料为II区中砂，石料为5-16mm连续级配碎石，矿粉为S95级矿粉，粉煤灰为一级F类粉煤灰，需水量比≤95％，细度≤12％，烧失量≤5％，水泥为PC42.5普通硅酸盐水泥，微硅粉中SiO2≥93％，平均粒径在0.1-0.3μm，细度小于1μm的颗粒的重量占80％以上，缓凝型聚羧酸减水剂减水率≥14％，泌水率比≥100％，含气量≤4.5％。
性能检测试验
按照各实施例和各对比例中配比称取原料，然后按照以下施工工艺进行顶升施工。
一种超高层顶升自密实混凝土的施工工艺，包括以下步骤：
S1、制备混凝土：按照原料配比，将水泥、机制砂、河砂、石子、硅灰、矿渣粉和粉煤灰混合均匀，制得预混料；将水和外加剂混合均匀，加入到预混料中，拌和均匀，制得混凝土；
S2、混凝土运输及泵送：混凝土运输前取样检测，满足生产要求进入拌筒进行运输，拌筒转速为3r/min，卸料前拌筒以8r/min的转速搅拌20s，泵送前检测，满足扩展度为680-750mm，倒置坍落度筒排空时间250m≤5s，250m以上≤4s时泵送，泵送时泵压为9MPa，排量变化为30％，混凝土出厂到泵送完毕时间≤4h，泵送时先在圆形钢管底部向上0.5m处开设顶升孔，顶升孔处焊接短管，将短管与混凝土泵送管连接，在短管上开设安装孔，并在安装孔上安装止回阀，泵送时在排气管上连接溢流管，顶升完成后将从圆形钢管出切割下的圆板焊接回原位；
S3、养护：采用洒水养护，每次洒水10次，养护10天。
在各实施例和各对比例按照步骤S2拌和制成混凝土浆体出机时，取样检测，检测混凝土的拓展度、倒置坍落度筒排空时间和抗压强度、干燥收缩和抗碳化深度，然后在混凝土泵送后3h检测拓展度，将检测结果记录于表11中，各项性能的检测方法如下：
1、扩展度：按照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行检测；
2、倒置坍落度筒排空时间：按照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行检测；
3、抗压强度：按照GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》进行检测；
4、碳化深度：将混凝土浆体制成边长为100mm的立方体试块，6个试块为一组，试块养护至26d龄期后移入烘箱中，在60℃下放置48h后，放入温度为(25±5)℃，湿度为(70±5)％，CO2浓度为(20±3)％的标准碳化箱内进行快速碳化并测定各试块在28d的碳化深度，测试结果取6个试块的平均值；
5、渗水高度：按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》进行检测，成型试块规格为175mm×185mm×150mm的标准圆台，6个试块为一组，标准养护28d，并在达到相应龄期的前一天，将试件从养护室中取出，待试件表面晾干后进行密封，再进行渗水高度试验，测试结果取6个试块的平均值；
6、抗裂性能：按照G/T50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法》中标准制作试块，每个实施例或对比例制备6个试块，记录混凝土浇筑24h后得到的单位面积的裂缝数目以及单位面积上的总开裂面积，测试结果取6个试块的平均值。
表11超高层顶升自密实混凝土的性能检测结果
Figure BDA0003365463860000101
Figure BDA0003365463860000111
实施例1-6中采用粒径小于0.315mm的颗粒含量≥15％的机制砂，制成的混凝土在出机时的扩展度为710-720mm，而泵送3h后，扩展度仍大于650mm，且泵送前后的倒置坍落度筒排空时间变化不大，抗压强度高，抗渗性和抗裂性好。
实施例7中采用高分子吸水材料、玻璃粉和热可逆胶依次对机制砂进行预处理，与实施例1相比，实施例7制成的混凝土的扩展度在泵送前后变化不大，具有较好的泵送性能，和易性好，且抗碳化能力提高，抗渗性和抗裂性得到进一步的改善。
实施例8与实施例7相比，未使用高分子吸水材料，表11内数据显示，实施例8制成的混凝土浇筑24h后，表面的裂缝数量增多，且扩展度泵送后损失量比实施例7大，说明高分子吸水材料负载在机制砂上，能降低混凝土的干燥收缩，防止混凝土开裂。
实施例9中采用高分子吸水材料和热可逆胶对机制砂进行处理，与实施例7相比，未使用玻璃粉和聚乙烯醇，实施例9制备的混凝土抗碳化能力下降，且扩展度泵送前后差值增大，渗水高度增大，抗渗性能降低，说明玻璃粉和聚乙烯醇预处理机制砂，能改善混凝土的抗碳化能力和抗渗性能，并提高机制砂的圆整度，进而改善其和易性。
实施例10与实施例7相比，未使用热可逆胶对混凝土进行预处理，实施例10制成的混凝土在浇筑24h后，表面裂缝数量显著增大，渗水高度和碳化深度增大，说明热可逆胶包覆机制砂能有效改善混凝土的和易性、抗碳化能力、抗渗性和抗裂性。
实施例11与实施例7相比，采用制备例1制成的热可逆胶，其中使用由硅烷偶联剂改性制成的芳纶纤维，表11内数据显示，实施例11制成的混凝土的碳化深度降低，渗水高度减小，且裂缝数量减小，说明由改性芳纶纤维等制成的热可逆胶能提高混凝土的抗碳化能力、抗裂性和抗渗性。
实施例12与实施例11相比，制备热可逆胶时，未添加改性芳纶纤维，表11内显示，实施例12制成的混凝土与实施例11相比，浇筑24h后，表面的裂缝数量增大，渗水高度和碳化高度均增大，说明改性芳纶纤维能改善混凝土的抗渗性、抗裂性和抗碳化性。
实施例13与实施例11相比，使用EVA和硅烷偶联剂对芳纶纤维进行改性，混凝土的抗碳化能力提高，渗水高度减小，抗渗性和抗裂性增强。
实施例14与实施例13相比，在进行芳纶纤维改性时，仅使用EVA，并未使用硅烷偶联剂，表11内显示，混凝土的抗裂性下降，渗水高度增大。
实施例15与实施例11的区别在于，向石子上喷涂由聚二甲基硅氧烷和石蜡熔融制成的疏水隔离剂，改善石子的疏水效果，提高混凝土的抗渗性和抗碳化性。
实施例16与实施例15相比，疏水隔离剂为聚二甲基硅氧烷，由表11内数据显示可知，混凝土的抗渗性、抗裂性均有下降。
对比例1与实施例1的区别在于，使用石粉含量大于12％的机制砂，混凝土的扩展度在泵送前后变化较大，且抗渗性和抗碳化性不及实施例1。
对比例2中未添加硅灰，与实施例1相比，对比例2制得的混凝土，抗压强度下降，且扩展度泵送前后差异大，和易性变差。
对比例3为现有技术制备的自密实顶升混凝土，虽然抗压强度大，但扩展度泵送前后损失大，和易性较差。
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 (7)

1.一种超高层顶升自密实混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：395-434份水泥、46-68份粉煤灰、65-98份矿渣粉、9.7-15份硅灰、12.1-17.6份外加剂、165-188份水、0-324份河砂、570-842份机制砂、821-861份石子；所述机制砂中石粉含量为≤12%；
所述机制砂经过以下预处理：
将1-2重量份高分子吸水材料与5-7重量份水混合均匀，形成吸水材料溶液；
将1-2重量份玻璃粉和3-5重量份聚乙烯醇、5-10重量份水混合均匀，形成混合液；
将1-3重量份热可逆胶与1-3重量份水混合，常温浸泡20-30min，加热至60-65℃，恒温搅拌使其溶解，制成包覆液；
将3-5重量份机制砂置于3-5重量份吸水材料溶液中，浸渍搅拌，自然风干后，与1-3重量份混合液搅拌均匀，自然风干，向机制砂表面喷涂1-3重量份包覆液，边喷涂边搅拌，烘干；
所述热可逆胶由包含以下重量份的原料混合制成：2-5份卡拉胶、0.8-2份甘油、1-3份改性芳纶纤维、0.05-0.15份亚麻仁油；
所述改性芳纶纤维由以下方法制成：以重量份计，将3-5份芳纶纤维干燥后，浸渍在质量百分比浓度为1.5-3%的硅烷偶联剂水溶液中，在50-70℃下反应3-5h，烘干，然后与5-10份EVA、1-3份苯乙烯和2.5-5份顺丁烯二酸酐混合，在100-120℃下混合均匀，纺丝，干燥，制成改性芳纶纤维。
2.根据权利要求1所述的超高层顶升自密实混凝土，其特征在于：包括以下重量份的组分：395-422份水泥、58-68份粉煤灰、88-98份矿渣粉、10-15份硅灰、12.5-17.6份外加剂、175-188份水、298-324份河砂、570-595份机制砂、821-846份石子。
3.根据权利要求1所述的超高层顶升自密实混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：424-434份水泥、46-55份粉煤灰、65-75份矿渣粉、9.7-14.6份硅灰、12.1-16.9份外加剂、165-174份水、817-842份机制砂、837-861份石子。
4.根据权利要求1所述的超高层顶升自密实混凝土，其特征在于，所述高分子吸水材料选自聚乙烯醇、羧基纤维素、海藻酸钠和聚丙烯酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的超高层顶升自密实混凝土，其特征在于，所述玻璃粉的粒径为9-20μm。
6.根据权利要求1所述的超高层顶升自密实混凝土，其特征在于，所述石子经过以下预处理：向石子上均匀喷涂疏水隔离剂，疏水隔离剂由质量比为1:0.3-0.5的聚二甲基硅氧烷和石蜡在60-65℃下混合制成，疏水隔离剂与石子的质量比为0.3-0.5:1。
7.权利要求1-6任一项所述的超高层顶升自密实混凝土的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备混凝土：按照原料配比，将水泥、机制砂、河砂、石子、硅灰、矿渣粉和粉煤灰混合均匀，制得预混料；将水和外加剂混合均匀，加入到预混料中，拌和均匀，制得混凝土；
S2、混凝土运输及泵送：混凝土运输前取样检测，满足生产要求进入拌筒进行运输，拌筒转速为3-5r/min，卸料前拌筒以8-12r/min的转速搅拌20-30s，泵送前检测，满足扩展度为680-750mm，倒置坍落度筒排空时间250m≤5s，250m以上≤4s时泵送，泵送时泵压为9-13MPa，排量变化为30-60%，混凝土出厂到泵送完毕时间≤4h；
S3、养护：采用洒水养护，每次洒水10-13次，养护7-10天。
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