CN115925338A - 一种建筑用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，具体公开了一种建筑用混凝土及其制备方法。建筑用混凝土，包括以下质量份数的组分：水150‑155份；胶凝材料580‑590份；骨料1650‑1660份；外加剂2.9‑2.95份；外加剂为辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺的复配。本发明具有使混凝土同时具备高坍落度与高强度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土领域，尤其是涉及一种建筑用混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是由胶凝材料和骨料复配而成的复合材料，其具有前期可塑性高，后期能形成坚固的刚性材料的优异特性，在建筑工程中被大量运用。
随着建筑物高度的提升，对混凝土的强度性能要求越发提高，建筑物越高，自重越大，若混凝土强度不足，容易导致建筑物的稳定性下降，带来严重的隐患。
为了提高混凝土的强度，通常会通过降低水灰比来实现，但是水灰比的降低会导致混凝土的坍落度下降，而随着建筑越来越高，混凝土运输越来越困难，混凝土需要具有较高坍落度方可易于泵送，降低施工难度，但一般的混凝土随着坍落度的升高，混凝土的强度会随之下降，导致高坍落度与高强度难以同时具备，只能从中取舍，难以满足现在的高层建筑施工所需，因此，还有改善空间。
发明内容
为了使混凝土同时具备高坍落度与高强度，本申请提供一种建筑用混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种建筑用混凝土，采用如下的技术方案：
一种建筑用混凝土，包括以下质量份数的组分：
水150-155份；
胶凝材料580-590份；
骨料1650-1660份；
外加剂2.9-2.95份；
所述外加剂为辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺的复配。
通过采用上述技术方案，通过采用辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺复配形成外加剂，混入混凝土中后，能大幅提高混凝土的坍落度，使得混凝土具有较强的自润滑性，从而使得混凝土具有极佳的自密实效果，而且还能提高水泥石的黏性，使得水泥石与骨料黏结力更高，不易剥离，从而使得混凝土的抗压强度得到显著的提高，使得混凝土同时具备高强度和高坍落度，较好地适用于高层建筑的施工。
优选的，所述辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺的质量比例为1：1.5：0.5：2。
通过采用上述技术方案，通过具体选择辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺的质量比例，使得各组分协同配合的效果更佳，起到更好的润滑效果，并且能更好地增加水泥石与骨料的黏性，使得混凝土的强度更高。
优选的，所述胶凝材料为水泥、矿渣粉、粉煤灰的复配。
通过采用上述技术方案，有效利用矿渣粉、粉煤灰，减少环境污染，低碳节能，而且能更好地改善混凝土的性能，使得混凝土的强度较高。
优选的，所述水泥、矿渣粉、粉煤灰的质量比例为433：88：64。
通过采用上述技术方案，通过具体选择水泥、矿渣粉、粉煤灰的质量比例，使得混凝土性能较佳，强度较高，且不易出现严重的缓凝现象，施工性能较佳。
优选的，所述骨料为细砂、碎石的复配。
通过采用上述技术方案，通过采用细砂和碎石复配，使得混凝土间隙较少，密实度较高，在外加剂的作用下，保持了流动性，使得混凝土不易产生孔隙，从而更进一步提高了混凝土的强度，更好地适用于高层建筑。
优选的，所述细砂、碎石的质量比例为628：1025。
通过采用上述技术方案，通过具体选择细砂、碎石的比例，更好地填充孔隙，使得混凝土的密实度更高，从而使得混凝土的强度更高，质量更好。
第二方面，本申请提供一种建筑用混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种上述的建筑用混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，取部分水，向水中投入辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺，加热至80-85℃，搅拌30-35min，冷却至室温，得外加剂溶液；
步骤2)，取剩余水，投入胶凝材料及步骤1)制得的外加剂溶液，搅拌均匀，得预混物；
步骤3)，向预混物投入骨料，混匀，得建筑用混凝土。
通过采用上述技术方案，通过先将辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺在加热状态下混合，使得各组分充分混合，相互协同配合，从而使得提高混凝土坍落度和强度的效果更佳。
优选的，所述步骤1)中，搅拌时，将溶液置于磁场强度为1-2T的磁场中磁化。
通过采用上述技术方案，通过加入磁场磁化，使得外加剂提高混凝土强度的效果更佳，更进一步提高混凝土的强度，质量更佳。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本发明通过采用辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺复配形成外加剂，混入混凝土中后，能大幅提高混凝土的坍落度，使得混凝土具有较强的自润滑性，从而使得混凝土具有极佳的自密实效果，而且还能提高水泥石的黏性，使得水泥石与骨料黏结力更高，不易剥离，从而使得混凝土的抗压强度得到显著的提高，使得混凝土同时具备高强度和高坍落度，较好地适用于高层建筑的施工。
2、本发明优选通过先将辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺在加热状态下混合，使得各组分充分混合，相互协同配合，从而使得提高混凝土坍落度和强度的效果更佳。
3、本发明优选通过加入磁场磁化，使得外加剂提高混凝土强度的效果更佳，更进一步提高混凝土的强度，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。
实施例1
一种建筑用混凝土，包括以下组分：
水、胶凝材料、骨料、外加剂。
其中，水为自来水。
其中，胶凝材料为硅酸盐水泥。
其中，骨料为细砂、碎石的复配。
其中，外加剂为辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺的复配。
硅酸盐水泥为润丰水泥，P.O42.5。
细砂为20-40目河砂。
碎石为石灰岩碎石，粒径12-13mm。
辛基酚聚氧乙烯醚来源于市售，CAS号：9036-19-5。
氢化蓖麻油聚氧乙烯醚来源于市售，CAS号：61788-85-0。
聚乙烯吡咯烷酮来源于市售，CAS号：9003-39-8。
聚丙烯酰胺来源于市售，CAS号：9003-05-8。
建筑用混凝土的制备方法包括以下步骤：
步骤1)，取10kg水，向水中投入0.58kg辛基酚聚氧乙烯醚、0.87kg氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、0.29kg聚乙烯吡咯烷酮、1.16kg聚丙烯酰胺，加热至80℃，转速120r/min，搅拌35min，冷却至室温，得外加剂溶液。
步骤2)，取140kg水，投入580kg硅酸盐水泥及步骤1)制得的外加剂溶液，转速120r/min，搅拌3min，搅拌均匀，得预混物。
步骤3)，向预混物投入628kg细砂、1022kg碎石，转速80r/min，搅拌5min，混匀，得建筑用混凝土。
实施例2
一种建筑用混凝土，包括以下组分：
水、胶凝材料、骨料、外加剂。
其中，水为自来水。
其中，胶凝材料为硅酸盐水泥。
其中，骨料为细砂、碎石的复配。
其中，外加剂为辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺的复配。
硅酸盐水泥为润丰水泥，P.O42.5。
细砂为20-40目河砂。
碎石为石灰岩碎石，粒径12-13mm。
辛基酚聚氧乙烯醚来源于市售，CAS号：9036-19-5。
氢化蓖麻油聚氧乙烯醚来源于市售，CAS号：61788-85-0。
聚乙烯吡咯烷酮来源于市售，CAS号：9003-39-8。
聚丙烯酰胺来源于市售，CAS号：9003-05-8。
建筑用混凝土的制备方法包括以下步骤：
步骤1)，取10kg水，向水中投入0.585kg辛基酚聚氧乙烯醚、0.8775kg氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、0.2925kg聚乙烯吡咯烷酮、1.17kg聚丙烯酰胺，加热至82℃，转速120r/min，搅拌33min，冷却至室温，得外加剂溶液。
步骤2)，取143kg水，投入585kg硅酸盐水泥及步骤1)制得的外加剂溶液，转速120r/min，搅拌3min，搅拌均匀，得预混物。
步骤3)，向预混物投入628kg细砂、1025kg碎石，转速80r/min，搅拌5min，混匀，得建筑用混凝土。
实施例3
一种建筑用混凝土，包括以下组分：
水、胶凝材料、骨料、外加剂。
其中，水为自来水。
其中，胶凝材料为硅酸盐水泥。
其中，骨料为细砂、碎石的复配。
其中，外加剂为辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺的复配。
硅酸盐水泥为润丰水泥，P.O42.5。
细砂为20-40目河砂。
碎石为石灰岩碎石，粒径12-13mm。
辛基酚聚氧乙烯醚来源于市售，CAS号：9036-19-5。
氢化蓖麻油聚氧乙烯醚来源于市售，CAS号：61788-85-0。
聚乙烯吡咯烷酮来源于市售，CAS号：9003-39-8。
聚丙烯酰胺来源于市售，CAS号：9003-05-8。
建筑用混凝土的制备方法包括以下步骤：
步骤1)，取10kg水，向水中投入0.59kg辛基酚聚氧乙烯醚、0.885kg氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、0.295kg聚乙烯吡咯烷酮、1.18kg聚丙烯酰胺，加热至85℃，转速120r/min，搅拌30min，冷却至室温，得外加剂溶液。
步骤2)，取145kg水，投入590kg硅酸盐水泥及步骤1)制得的外加剂溶液，转速120r/min，搅拌3min，搅拌均匀，得预混物。
步骤3)，向预混物投入628kg细砂、1032kg碎石，转速80r/min，搅拌5min，混匀，得建筑用混凝土。
实施例4
一种建筑用混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
胶凝材料为硅酸盐水泥、矿渣粉、粉煤灰的复配。
矿渣粉为S95级矿渣粉，购置于灵寿县浩森矿产品有限公司。
粉煤灰为一级粉煤灰，购置于灵寿县熙民矿产品有限公司。
在建筑用混凝土的制备方法中：
步骤2)中投入的585kg硅酸盐水泥替换成，433kg硅酸盐水泥、88kg矿渣粉、64kg粉煤灰。
实施例5
一种建筑用混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
在建筑用混凝土的制备方法中：
步骤1)，取10kg水投入搅拌釜中，向水中投入0.585kg辛基酚聚氧乙烯醚、0.8775kg氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、0.2925kg聚乙烯吡咯烷酮、1.17kg聚丙烯酰胺，加热至82℃，将搅拌釜至于磁场强度为1T的磁场中，搅拌釜为不锈钢材质，转速120r/min，搅拌33min，冷却至室温，得外加剂溶液。
实施例6
一种建筑用混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
在建筑用混凝土的制备方法中：
步骤1)，取10kg水投入搅拌釜中，向水中投入0.585kg辛基酚聚氧乙烯醚、0.8775kg氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、0.2925kg聚乙烯吡咯烷酮、1.17kg聚丙烯酰胺，加热至82℃，将搅拌釜至于磁场强度为2T的磁场中，搅拌釜为不锈钢材质，转速120r/min，搅拌33min，冷却至室温，得外加剂溶液。
实施例7
一种建筑用混凝土，与实施例4相比，区别仅在于：
在建筑用混凝土的制备方法中：
步骤1)，取10kg水投入搅拌釜中，向水中投入0.585kg辛基酚聚氧乙烯醚、0.8775kg氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、0.2925kg聚乙烯吡咯烷酮、1.17kg聚丙烯酰胺，加热至82℃，将搅拌釜至于磁场强度为2T的磁场中，搅拌釜为不锈钢材质，转速120r/min，搅拌33min，冷却至室温，得外加剂溶液。
对比例1
一种建筑用混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
采用木质素磺酸钠等量替换辛基酚聚氧乙烯醚。
对比例2
一种建筑用混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
采用木质素磺酸钠等量替换氢化蓖麻油聚氧乙烯醚。
对比例3
一种建筑用混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
采用木质素磺酸钠等量替换聚乙烯吡咯烷酮。
对比例4
一种建筑用混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
采用木质素磺酸钠等量替换聚丙烯酰胺。
对比例5
一种建筑用混凝土，与实施例7相比，区别仅在于：
采用木质素磺酸钠等量替换辛基酚聚氧乙烯醚。
对比例6
一种建筑用混凝土，与实施例7相比，区别仅在于：
采用木质素磺酸钠等量替换氢化蓖麻油聚氧乙烯醚。
对比例7
一种建筑用混凝土，与实施例7相比，区别仅在于：
采用木质素磺酸钠等量替换聚乙烯吡咯烷酮。
对比例8
一种建筑用混凝土，与实施例7相比，区别仅在于：
采用木质素磺酸钠等量替换聚丙烯酰胺。
对比例9
一种建筑用混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
建筑用混凝土的制备方法中：
步骤1)，取10kg水，向水中投入0.585kg辛基酚聚氧乙烯醚、0.8775kg氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、0.2925kg聚乙烯吡咯烷酮、1.17kg聚丙烯酰胺，常温下，转速120r/min，搅拌33min，冷却至室温，得外加剂溶液。
实验1
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建筑用混凝土的坍落度及坍落度经时损失。
实验2
根据根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测各实施例及对比例制备的建筑用混凝土所制备的混凝土试样的7d抗压强度(MPa)、28d抗压强度(MPa)。
实验1-2的具体检测数据详见表1。
表1
根据表1中实施例2与对比例1-4的数据对比可得，通过在混凝土中加入由辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺复配而成的外加剂，能有效提高混凝土的坍落度、坍落度经时损失以及抗压强度，使得混凝土具有较高的流动性的同时还能具有较高的强度，使得混凝土更适用于高层建筑的施工中，降低搬运混凝土的难度。
根据表1中实施例2与对比例9的数据对比可得，制备外加剂溶液时，通过加热能使得外加剂中各组分更好地协同配合，从而使得混凝土的流动性和强度均得到更进一步地提升。
根据表1中实施例7与对比例5-8的数据对比可得，通过在混凝土中加入由辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺复配而成的外加剂再配合磁场磁化的效果，能使得混凝土的坍落度及抗压强度进一步提高，制得的混凝土质量更佳，适用性更广。
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 (8)
1.一种建筑用混凝土，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
水150-155份；
胶凝材料580-590份；
骨料1650-1660份；
外加剂2.9-2.95份；
所述外加剂为辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺的复配。
2.根据权利要求1所述的一种建筑用混凝土，其特征在于：所述辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺的质量比例为1：1.5：0.5：2。
3.根据权利要求1所述的一种建筑用混凝土，其特征在于：所述胶凝材料为水泥、矿渣粉、粉煤灰的复配。
4.根据权利要求3所述的一种建筑用混凝土，其特征在于：所述水泥、矿渣粉、粉煤灰的质量比例为433：88：64。
5.根据权利要求1所述的一种建筑用混凝土，其特征在于：所述骨料为细砂、碎石的复配。
6.根据权利要求5所述的一种建筑用混凝土，其特征在于：所述细砂、碎石的质量比例为628：1025。
7.一种根据权利要求1-6任一所述的建筑用混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1），取部分水，向水中投入辛基酚聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺，加热至80-85℃，搅拌30-35min，冷却至室温，得外加剂溶液；
步骤2），取剩余水，投入胶凝材料及步骤1）制得的外加剂溶液，搅拌均匀，得预混物；
步骤3），向预混物投入骨料，混匀，得建筑用混凝土。
8.根据权利要求7所述的一种建筑用混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，搅拌时，将溶液置于磁场强度为1-2T的磁场中磁化。
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