CN115772019A - 一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用 - Google Patents

一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用 Download PDF

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李辉
易涛
温永明
郭保双
张超
吕珂
齐虎
牛俊号
张楠
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Abstract

本发明涉及一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，它包括以下重量份数的原料：水泥300~420份，机制砂500~600份，碎石200~500份，粉煤灰120~170，减水剂1~1.25份；本发明具有填充性良好能、体积稳定性高、微膨胀不收缩、低温下快速凝结硬化、中后期强度大的优点。

Description

一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用。
背景技术
自密实细石混凝土是一种高流动度、不离析、不分层、均匀性、稳定性、浇筑时以自身自重流动，无需振捣而达到密实的混凝土，与普通混凝土相比，自密实混凝土具有良好的工作性能，可自动填充成型，由于不需要振捣，在形状复杂、薄壁和密集配筋的结构中得到广泛应用，同时混凝土浇筑时间可大幅度缩短，工人劳动强度也可明显降低，生产效率得到提高，然而现有的自密实混凝土存在无法实现快速硬化，中后期强度偏低、耐久性较差，尤其是在寒冷气候条件下，其早期强度较低，难以满足快速开放交通的要求，后期强度也不是很高，更容易出现破损；因此，提供一种填充性良好能、体积稳定性高、微膨胀不收缩、低温下快速凝结硬化、中后期强度大的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种填充性良好能、体积稳定性高、微膨胀不收缩、低温下快速凝结硬化、中后期强度大的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用。
本发明的目的是这样实现的：一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，它包括以下重量份数的原料：水泥300～420份，机制砂500～600份，碎石200～500份，粉煤灰120～170份，减水剂1～1.25份。
所述的水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
所述的机制砂采用II级机制砂，且细度模数2.8，含泥量≤1.0，泥块含量≤0.5。。
所述的机制砂中的泥块含量在0.6mm筛累计筛余>65％，在0.3mm筛累计筛余>85％，在0.15mm筛累计筛余>95％。
所述的碎石采用粒径5～10mm的连续级配碎石，且含泥量≤0.5，压碎值≤12％。
所述的粉煤灰采用II级粉煤灰，且细度≤30％，需水量≤105％，烧失量≤8.0。
所述的减水剂采用高性能聚羧酸减水剂，且减水率≥25％。
一种干混自密实细石混凝土的制备方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤1：制备干混基料：向大功率强制行星式搅拌机中投入水泥、机制砂、粉煤灰、减水剂，并搅拌10～20s；
步骤2：向步骤1中的物料中投入碎石搅拌，并搅拌不少于35s，制成干混自密实细石混凝土成品；
步骤3：将步骤2制得的混凝土成品通过包装机进行袋装完成包装；
步骤4：使用时直接加水搅拌，且搅拌时间不少于90s，袋装制备好的干混基料比例混合均匀，制成自密石细石混凝土。
所述的步骤4中的水与干混基料的材料质量比为0.09～0.105。
一种干混自密实细石混凝土用作混凝土及砖混结构加固改造、混凝土梁、柱、节点二次结构使用部位、位置分散，不易泵送条件部位、浇筑时间长，泵送很难发挥作用、特种结构如钢筋密不宜泵送部位。
本发明的有益效果：本发明为一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，本发明的混凝土采用高性能聚羧酸减水剂，能够在不增加用水量的前提下提供混凝土拌合物的流动性，减少离析风险，本发明的混凝土产品力学性能稳定，填充性非常好，坍落扩展度性能等级可满足SF2，间隙通过性的性能等级可达到PA2，抗离析性的性能等级达到SR1，而且在低温环境下也能快速凝结硬化，体积稳定性好，微膨胀不收缩，抗裂性能好，混凝土表观均匀无气泡，本发明的混凝土可应用于混凝土及砖混结构加固改造、混凝土梁、柱、节点二次结构使用部位、位置分散，不易泵送条件部位、浇筑时间长，泵送很难发挥作用、特种结构如钢筋密不宜泵送部位；本发明具有填充性良好能、体积稳定性高、微膨胀不收缩、低温下快速凝结硬化、中后期强度大的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，它包括以下重量份数的原料：水泥300份，机制砂500份，碎石200份，粉煤灰120份，减水剂1份。
一种干混自密实细石混凝土的制备方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤1：制备干混基料：向大功率强制行星式搅拌机中投入水泥、机制砂、粉煤灰、减水剂，并搅拌10s；
步骤2：向步骤1中的物料中投入碎石搅拌，并搅拌不少于35s，制成干混自密实细石混凝土成品；
步骤3：将步骤2制得的混凝土成品通过包装机进行袋装完成包装；
步骤4：使用时直接加水搅拌，且搅拌时间不少于90s，袋装制备好的干混基料比例混合均匀，制成自密石细石混凝土。
本发明为一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，本发明的混凝土采用高性能聚羧酸减水剂，能够在不增加用水量的前提下提供混凝土拌合物的流动性，减少离析风险，本发明的混凝土产品力学性能稳定，填充性非常好，坍落扩展度性能等级可满足SF2，间隙通过性的性能等级可达到PA2，抗离析性的性能等级达到SR1，而且在低温环境下也能快速凝结硬化，体积稳定性好，微膨胀不收缩，抗裂性能好，混凝土表观均匀无气泡，本发明的混凝土可应用于混凝土及砖混结构加固改造、混凝土梁、柱、节点二次结构使用部位、位置分散，不易泵送条件部位、浇筑时间长，泵送很难发挥作用、特种结构如钢筋密不宜泵送部位；本发明具有填充性良好能、体积稳定性高、微膨胀不收缩、低温下快速凝结硬化、中后期强度大的优点。
实施例2
一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，它包括以下重量份数的原料：水泥360份，机制砂550份，碎石350份，粉煤灰145份，减水剂1.125份。
一种干混自密实细石混凝土的制备方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤1：制备干混基料：向大功率强制行星式搅拌机中投入水泥、机制砂、粉煤灰、减水剂，并搅拌15s；
步骤2：向步骤1中的物料中投入碎石搅拌，并搅拌不少于35s，制成干混自密实细石混凝土成品；
步骤3：将步骤2制得的混凝土成品通过包装机进行袋装完成包装；
步骤4：使用时直接加水搅拌，且搅拌时间不少于90s，袋装制备好的干混基料比例混合均匀，制成自密石细石混凝土。
本发明为一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，本发明的混凝土采用高性能聚羧酸减水剂，能够在不增加用水量的前提下提供混凝土拌合物的流动性，减少离析风险，本发明的混凝土产品力学性能稳定，填充性非常好，坍落扩展度性能等级可满足SF2，间隙通过性的性能等级可达到PA2，抗离析性的性能等级达到SR1，而且在低温环境下也能快速凝结硬化，体积稳定性好，微膨胀不收缩，抗裂性能好，混凝土表观均匀无气泡，本发明的混凝土可应用于混凝土及砖混结构加固改造、混凝土梁、柱、节点二次结构使用部位、位置分散，不易泵送条件部位、浇筑时间长，泵送很难发挥作用、特种结构如钢筋密不宜泵送部位；本发明具有填充性良好能、体积稳定性高、微膨胀不收缩、低温下快速凝结硬化、中后期强度大的优点。
实施例3
一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，它包括以下重量份数的原料：水泥420份，机制砂600份，碎石500份，粉煤灰170份，减水剂1.25份。
一种干混自密实细石混凝土的制备方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤1：制备干混基料：向大功率强制行星式搅拌机中投入水泥、机制砂、粉煤灰、减水剂，并搅拌20s；
步骤2：向步骤1中的物料中投入碎石搅拌，并搅拌不少于35s，制成干混自密实细石混凝土成品；
步骤3：将步骤2制得的混凝土成品通过包装机进行袋装完成包装；
步骤4：使用时直接加水搅拌，且搅拌时间不少于90s，袋装制备好的干混基料比例混合均匀，制成自密石细石混凝土。
本发明为一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，本发明的混凝土采用高性能聚羧酸减水剂，能够在不增加用水量的前提下提供混凝土拌合物的流动性，减少离析风险，本发明的混凝土产品力学性能稳定，填充性非常好，坍落扩展度性能等级可满足SF2，间隙通过性的性能等级可达到PA2，抗离析性的性能等级达到SR1，而且在低温环境下也能快速凝结硬化，体积稳定性好，微膨胀不收缩，抗裂性能好，混凝土表观均匀无气泡，本发明的混凝土可应用于混凝土及砖混结构加固改造、混凝土梁、柱、节点二次结构使用部位、位置分散，不易泵送条件部位、浇筑时间长，泵送很难发挥作用、特种结构如钢筋密不宜泵送部位；本发明具有填充性良好能、体积稳定性高、微膨胀不收缩、低温下快速凝结硬化、中后期强度大的优点。
为了进一步地说明本发明的性能，以下提供具体的效果数据。
关于本发明的混凝土的制备强度等级如表1所示：C30、C40、C50、C60；
表1：制备强度等级
水泥 粉煤灰 机制砂 碎石 外加剂
C30配比 300 80 600 300 1.3
C40配比 340 70 580 290 1.5
C50配比 385 70 555 270 1.8
C60配比 420 60 540 260 2.0
本发明混凝土工作性能的变化主要由水料比与碎石比例两个参数变化引起的，当碎石多于40％时，L型流动仪及V型漏斗试验会由于碎石堵塞而无法进行，因此选择碎石比例S为25％、30％、35％，实际试验中，每个参数选择4-5个水平数进行工作性能试验，结果显示，当水与干混基料的材料质量比小于9％时，扩展度往往低于600mm，达不到流动性的要求；当水料比大于10.5％时，拌合料会离析泌水，故水与干混基料的材料质量比应控制在9％～10.5％，取9％、10％、10.5％对C30配比和C40配比进行研究，试件编号如表2、表3所示；
表2：C30试件参数组合
试件编号 A(％) B(％)
JH-35-1 25 9
JH-35-2 25 10
JH-35-3 25 10.5
JH-35-4 30 9
JH-35-5 30 10
JH-35-6 30 10.5
JH-35-7 35 9
JH-35-8 35 10
JH-35-9 35 10.5
表3：C40试件参数组合
试件编号 A(％) B(％)
JH-40-1 25 9
JH-40-2 25 10
JH-40-3 25 10.5
JH-40-4 30 9
JH-40-5 30 10
JH-40-6 30 10.5
JH-40-7 35 9
JH-40-8 35 10
JH-40-9 35 10.5
干混自密实混凝土属于自密实混凝土范畴，目前，一般为干混自密实混凝土的工作性能大致包括三个方面：①流动性，保证混凝土有足够的流动能力绕过障碍物，到达模型内任何角落；②抗离析性，保证混凝土质量均匀一直，体积稳定，即不离析泌水；③间隙通过性，保证混凝土顺利穿越钢筋间隙，不发生堵塞现象。采用V型漏斗、T500，坍落扩展度、L型流动仪试验这4个指标来进行工作性能检测，干混自密实混凝土工作性能指标如表4所示，C30、C40试验结果如表5所示；
表4：干混自密实混凝土工作性能指标
Figure SMS_1
表5：C30干混自密实混凝土工作性能试验结果
Figure SMS_2
表6：C40干混自密实混凝土工作性能试验结果
Figure SMS_3
试验分析：一、干混自密实混凝土坍落扩展度随加水量的增加而增大，应结合自密实混凝土具体的应用对象和试验结果，选用合理含量；
二、干混自密实混凝土的T500流动时间随加水量的增加而减少，而随着碎石含量的增大，T500的变化规律则不明显，与坍落扩展度的情况类似，需要说明的是，水料比对流动时间的影响较大，碎石比例对流动时间的影响程度取决于水料比，当水料比为10.5％、碎石比例为25％时，干混自密实混凝土拌合物的T500最佳；
三、V型漏斗时间随水料比的增大而减小，随着碎石含量的增大，V型漏斗时间的变化规律大致是增加的；
四、随着水料比的增加，L型仪的h2/h1逐渐增大，随着碎石含量增大，L型仪钢筋间隙附近碎石会相应增多，建议碎石比例取25％；
五、水料比对干混自密实混凝土工作性能的影响较碎石比重要大得多，因此，在实际工程中应根据产品说明，严格控制水料比；
六、10.5％的水料比对于本发明的干混自密实混凝土是比较合理的，在此水料比下拌合物具有优良的工作性能，满足自密实混凝土工作性能的相关指标。

Claims (10)

1.一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用，其特征在于：它包括以下重量份数的原料：水泥300~420份，机制砂500~600份，碎石200~500份，粉煤灰120~170，减水剂1~1.25份。
2.如权利要求1所述的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用制备及应用，其特征在于：所述的水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
3.如权利要求1所述的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用制备及应用，其特征在于：所述的机制砂采用II级机制砂，且细度模数2.8，含泥量≤1.0，泥块含量≤0.5。
4.如权利要求3所述的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用制备及应用，其特征在于：所述的机制砂中的泥块含量在0.6mm筛累计筛余>65%，在0.3mm筛累计筛余>85%，在0.15mm筛累计筛余>95%。
5.如权利要求1所述的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用制备及应用，其特征在于：所述的碎石采用粒径5~10mm的连续级配碎石，且含泥量≤0.5，压碎值≤12%。
6.如权利要求1所述的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用制备及应用，其特征在于：所述的粉煤灰采用II级粉煤灰，且细度≤30%，需水量≤105%，烧失量≤8.0。
7.如权利要求1所述的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用制备及应用，其特征在于：所述的减水剂采用高性能聚羧酸减水剂，且减水率≥25%。
8.一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用的制备方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
步骤1：制备干混基料：向大功率强制行星式搅拌机中投入水泥、机制砂、粉煤灰、减水剂，并搅拌10~20s；
步骤2：向步骤1中的物料中投入碎石搅拌，并搅拌不少于35s，制成干混自密实细石混凝土成品；
步骤3：将步骤2制得的混凝土成品通过包装机进行袋装完成包装；
步骤4：使用时直接加水搅拌，且搅拌时间不少于90s，袋装制备好的干混基料比例混合均匀，制成自密石细石混凝土。
9.如权利要求8所述的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用的制备方法，其特征在于：所述的步骤4中的水与干混基料的材料质量比为0.09~0.105。
10.一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用的应用，其特征在于：所述的应用包括将权利要求1～7任意一项所述的一种修补用干混自密实细石混凝土制备及应用用作混凝土及砖混结构加固改造、混凝土梁、柱、节点二次结构使用部位、位置分散，不易泵送条件部位、浇筑时间长，泵送很难发挥作用、特种结构如钢筋密不宜泵送部位。
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