CN117229005A - 一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法及制得的自密实混凝土 - Google Patents
一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法及制得的自密实混凝土 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法及制得的自密实混凝土。本发明所述自密实混凝土由水泥、粉煤灰、水、砂子、石子、剪切稀化剂、剪切稠化剂、玻璃微球淀粉溶液按一定次序搅拌得到,水、胶凝材料及剪切稀化剂分批次加入;首先通过剪切稀化效应实现包裹净浆与骨料混合均匀,其次通过剪切稠化效应提高包裹净浆对骨料的包裹厚度,之后通过二次净浆的掺入,在剪切稀化效应的作用下实现与骨料之间的均匀混合,并通过调整转速、配合掺入玻璃微球淀粉悬浊液制备得到自密实混凝土。本发明通过对混凝土净浆和拌和物剪切稀化和稠化效应的充分利用,改进自密实混凝土生产工艺,实现自密实混凝土性能的提升。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土生产技术领域,具体为一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土的制备方法及制得的自密实混凝土。
背景技术
目前,混凝土搅拌站生产混凝土是将所有原材料一起倒入搅拌装置后搅拌完成,不注重胶凝材料和骨料倒入搅拌的先后顺序。为提高生产效率,改善拌合物性能,降低耗能,调整物料搅拌顺序来生产混凝土不失为一种更好的生产方法。目前通过调整搅拌顺序来改善混凝土性能的生产方法主要是采取分次投料,在保证砂、石、胶凝材料等原材料质量的基础上,严格按照混凝土配合比进行投料,首先投入砂和水搅拌,随后投入胶凝材料搅拌成砂浆,最后加入石子,使浆体包裹石子。目前实现该生产方法,主要有两种生产方案:第一种是砂、石分次送料,中间斗两次开门。具体方法为在第一次投料时,打开中间斗门,向主搅拌机放入砂和胶凝材料,等搅拌均匀后,再次将中间斗打开,投入石子进行搅拌。但是该方法因为采用单一料斗,需要严格控制原材料的运输和投入时间,往往因无法精确控制送料时间和搅拌时间,会造成搅拌时间大幅度延长,使得混凝土生产效率低,无法体现出该工艺高效节能的优越性。第二种是对装置进行改造,设立双中间斗,可左右平行,可上下叠加。具体方法为在双中间斗内分别存放砂子和石子,然后依次倒入搅拌机搅拌,这种方法比普通工艺节约能耗15%,但由于该种方法对双中间斗的布置较高,因此经常出现溢料或者混料的问题。
总体来说,搅拌站目前实现上述生产混凝土的两种技术手段各有不同,前者高效优质,后者降低了生产能耗。在目前的实际生产中,也多有采用通过调整搅拌顺序来改善混凝土性能的生产方法,但是尚未有文献提出,在调整顺序的基础上通过剪切速率的调整改变浆体的稠度进而实现骨料和浆体更好的混合、拌和物性能的进一步提升和混凝土性能的改善。
发明内容
为了实现自密实混凝土性能的进一步提升和改善,利用现有分步搅拌生产技术,本发明提出了一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法,通过对混凝土净浆和拌和物剪切稀化和稠化效应的充分利用,改进自密实混凝土生产工艺,实现自密实混凝土性能的提升。
本发明提供了一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法,所述自密实混凝土由水泥、粉煤灰、水、砂子、石子、剪切稀化剂、剪切稠化剂、玻璃微球淀粉溶液按一定次序搅拌得到,具体步骤如下:
(1)将砂子、石子骨料与第一批次水分混合搅拌均匀润湿形成预湿骨料;
(2)将第一批次胶凝材料(水泥及粉煤灰)与第二批次水、第一批次剪切稀化剂通过控制搅拌设备高速搅拌混合均匀,使浆体稀化形成包裹净浆;
(3)将步骤(1)所述预湿骨料倒入步骤(2)包裹净浆内,并加入剪切稠化剂搅拌形成改性骨料A;
该步骤中将第(2)步骤中稀化的浆体与预湿骨料混合后,利用其稀化特性,实现对骨料的快速包裹,进一步加入剪切稠化剂,使得其稀化效应减弱,稠化作用增加,提高浆体在骨料表面的包裹厚度,减少泌水离析现象;
(4)将第二批次胶凝材料、第三批次水混合搅拌均匀,加入第二批次剪切稀化剂通过高速搅拌形成二次净浆;该步骤中通过高速搅拌和剪切稀化剂的作用,将剩余浆体稀化;
(5)将步骤(4)得到的二次净浆倒入步骤(3)所述改性骨料A中,搅拌均匀得到拌合物;
该步骤中将第(4)步骤中形成的稀化浆体,倒入到第(3)步骤中的拌合物中,在颗粒表面二次包裹,增加表面包裹浆体的稀化程度,增加浆体的和易性;
(6)在上述步骤(5)的拌和物中缓慢加入玻璃微球淀粉溶液搅拌均匀,制得自密实混凝土。
所述组分水在各步骤中分三批次加入,其中步骤(1)中所述第一批次水分用量占总水分质量的5%~10%,第二批次水分用量占总水分质量的20%~30%,剩余为步骤(4)第三批次加入;
所述水泥及粉煤灰组成的胶凝材料分两批次加入,其中步骤(2)中所述第一批次胶凝材料质量占总胶凝材料质量的20%-40%,剩余为步骤(4)第二批次加入;
所述剪切稀化剂分两批次加入,其中步骤(2)第一批次剪切稀化剂用量占剪切稀化剂总质量的20%~40%,剩余为步骤(4)第二批次加入。
步骤(2)所述搅拌转速为200~300r/min,搅拌时间为30s。
步骤(3)的具体制备包括:将步骤(1)预湿骨料倒入包裹净浆内,搅拌均匀后,降低转速至0.5~5r/min加入剪切稠化剂,将转速维持在20~50r/min低速条件下保持30s至搅拌均匀,逐渐提高转速至260~300r/min,保持30s,搅拌形成改性骨料A。
步骤(4)所述搅拌转速至200~300r/min,保持10~15s后形成二次净浆。
步骤(5)所述搅拌转速维持在260~300r/min。
步骤(6)中加入玻璃微球淀粉溶液搅拌均匀后维持30s,之后缓慢降低转速至4~10r/min得到自密实混凝土。
本发明中,玻璃微球淀粉溶液有稀化-稠化作用,在步骤(5)中的浆体内加入稀化-稠化剂,可以增加浆体在高速条件下的稠度,增加步骤(5)中的净浆对骨料的包裹性,且由于混凝土生产结束后在运输过程中,需要保证其在较低转速下的较高流动性,所以加入玻璃微球淀粉溶液,通过其反向稀化-稠化作用,通过调整其掺量和各组分比例,实现其在运输低速转动条件下较高的稀化程度,便于施工应用。
进一步,本发明所述自密实混凝土中的原料按以下重量分数计:
进一步地,本发明所述剪切稀化剂为非离子型纤维素醚与碳微米球按质量比100:0.2~0.5经超声分散均匀获得;
所述非离子纤维素醚优选甲基纤维素醚或者羟乙基纤维素。
进一步地,本发明所述剪切稠化剂为纳米二氧化硅、玻璃纤维、聚丙烯酰胺和聚羧酸减水剂按质量比1:1~2:0.5~1:5~10混合后,加入上述混合物质量2~5倍的水,超声分散形成的混合悬浊液;
所述聚丙烯酰胺分子量不低于1200万。
进一步地,本发明所述玻璃微球淀粉溶液为5~10质量份玻璃微球与1~2质量份碳微米球加入到100质量份淀粉水溶液中,经超声分散均匀获得的混合悬浊液;所述淀粉水溶液的质量分数为10~20%。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)为实现水泥对骨料形成良好的包裹效果,先使用剪切稀化剂,使得浆体稀化,加入骨料后,能够在骨料表面粘附均匀,等混合粘附均匀后,降低转速,通过浆体反向稠化,提高粘附性,在此基础上,先加入剪切稠化剂,通过提高转速,使得骨料和浆料包裹更加密实,且通过基于聚丙烯酰胺的剪切稠化剂的使用,提高了骨料和浆体以及浆体颗粒之间的粘附和聚集性,降低了浆体和骨料在液体中的分散性,提高了其密实性,使得之后加入的浆体无法对其进行破坏性的扰动,降低包裹骨料浆体剥落现象的发生。
(2)在实现浆体良好包裹骨料的基础上,将剩下的胶凝材料形成稀化浆体,倒入形成的改性骨料中,保持较快速度旋转,混合均匀后,加入玻璃微球淀粉溶液,玻璃微球淀粉溶液的特性为随着转速增加先稀化后稠化,反之,随着转速降低先稀化再稠化。所以加入后,保持转速或进一步加快转速,增加了外层浆体稠度,使得浆体能够二次粘附包裹骨料,在形成高速搅拌条件下的粘稠浆体后,缓慢降低转速,使得表层浆体稀化后,保持在一定转速下,实现自密实。
(3)本发明方法首先通过剪切稀化效应实现包裹净浆与骨料混合均匀,进一步通过剪切稠化效应,提高包裹净浆对骨料的包裹厚度,实现包裹净浆对骨料的完全包裹,并通过不同添加剂的掺入实现包裹净浆包裹骨料后整体的稳定性和不分散性;其次通过二次净浆的掺入,在剪切稀化效应的作用下实现与骨料之间的均匀混合,并通过调整转速、配合掺入玻璃微球淀粉悬浊液,实现拌和物的稠化-稀化作用,制备出性能良好的自密实混凝土。
具体实施方式
下面将结合实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
各实施例及对比例中的组分份数以质量份数。
实施例1
自密实混凝土配合比如下:水泥300份、粉煤灰150份、砂子800份、石子920份、用水量190份、剪切稀化剂10份、剪切稠化剂2份、玻璃微球淀粉溶液0.5份。
一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法如下:
(1)将全部骨料与5%的水分(9.5份)混合搅拌均匀润湿,形成预湿骨料;
(2)将水泥300份和粉煤灰150份混合均匀,取总量的20%(90份),加入20%(38份)的水,搅拌均匀后,加入剪切稀化总量40%(4份)的剪切稀化剂,控制搅拌设备转速为200r/min,搅拌30s至搅拌均匀,形成包裹净浆;
(3)将预湿骨料倒入包裹净浆内,搅拌均匀后,降低转速至5r/min,加入剪切稠化剂2份,将转速维持在20r/min低速条件下保持30s至搅拌均匀,逐渐提高转速至300r/min,保持30s,形成改性骨料A。
(4)将剩余胶凝材料和水混合搅拌均匀,加入剩余全部的剪切稀化剂-总量60%的剪切稀化剂6份,提高剪切速率至300r/min,保持15s后形成二次净浆。
(5)将二次净浆倒入转速维持在300r/min的改性骨料A中,搅拌均匀。
(6)在上述拌和物中缓慢加入0.5份的玻璃微球淀粉溶液,加入完毕后,搅拌均匀,维持30s,缓慢降低转速至4r/min,制得自密实混凝土。
所述剪切稀化剂为甲基纤维素醚与碳微米球按质量比100:0.2经超声分散均匀获得;
所述剪切稠化剂为纳米二氧化硅、玻璃纤维、聚丙烯酰胺和聚羧酸减水剂按质量比1:1:0.5:5混合后,加入2倍水,超声分散形成的混合悬浊液;
所述聚丙烯酰胺分子量为1200万。
所述玻璃微球淀粉溶液为5质量份玻璃微球与1质量份碳微米球加入到100质量份淀粉水溶液中,经超声分散均匀获得的混合悬浊液;淀粉水溶液的质量分数为10%。
实施例2
自密实混凝土配合比如下:水泥450份、粉煤灰60份、砂子890份、石子850份、用水量230份、剪切稀化剂5份、剪切稠化剂5份、玻璃微球淀粉溶液2份。
一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法如下:
(1)将全部骨料与10%的水分(23份)混合搅拌均匀润湿,形成预湿骨料。
(2)将水泥450份和粉煤灰60份混合均匀,取总量的40%(204份),加入总用水量30%的水(69份),搅拌均匀后,加入剪切稀化剂总量20%(1份)的剪切稀化剂,控制搅拌设备转速为300r/min,搅拌30s至搅拌均匀,形成包裹净浆。
(3)将预湿骨料倒入包裹净浆内,搅拌均匀后,降低转速至0.5r/min,加入剪切稠化剂5份,将转速维持在50r/min低速条件下保持30s至搅拌均匀,逐渐提高转速至260r/min,保持30s,形成改性骨料A。
(4)将剩余胶凝材料和水混合搅拌均匀,加入剩余的剪切稀化剂4份,提高剪切速率至200r/min,保持10s后形成二次净浆。
(5)将二次净浆倒入转速维持在260r/min的改性骨料A中,搅拌均匀。
(6)在上述拌和物中缓慢加入2份玻璃微球淀粉溶液,加入完毕后,搅拌均匀,维持30s,缓慢降低转速8r/min,制得自密实混凝土。
所述剪切稀化剂为羟乙基纤维素与碳微米球按质量比100:0.5经超声分散均匀获得;
所述剪切稠化剂为纳米二氧化硅、玻璃纤维、聚丙烯酰胺和聚羧酸减水剂按质量比1:2:1:10混合后,加入5倍水,超声分散形成的混合悬浊液;
所述聚丙烯酰胺分子量为1500万。
所述玻璃微球淀粉溶液为10质量份玻璃微球与2质量份碳微米球加入到100质量份淀粉水溶液中,经超声分散均匀获得的混合悬浊液;所述淀粉水溶液的质量分数为20%。
实施例3
自密实混凝土配合比如下:水泥350份、粉煤灰100份、砂子860份、石子900份、用水量220份、剪切稀化剂8份、剪切稠化剂5份、玻璃微球淀粉溶液1份。
一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法如下:
(1)将全部骨料与7.5%的水分(16.5份)混合搅拌均匀润湿,形成预湿骨料。
(2)将水泥350份和粉煤灰100份混合均匀,取总量的30%(135份),加入25%(55份)的水,搅拌均匀后,加入3份的剪切稀化剂,控制搅拌设备转速为250r/min,搅拌30s至搅拌均匀,形成包裹净浆。
(3)将预湿骨料倒入包裹净浆内,搅拌均匀后,降低转速至3r/min,加入剪切稠化剂5份,将转速维持在30r/min低速条件下保持30s至搅拌均匀,逐渐提高转速至280r/min,保持30s,形成改性骨料A。
(4)将剩余胶凝材料、水混合搅拌均匀,加入剩余5份剪切稀化剂,提高剪切速率至250r/min,保持12s后形成二次净浆。
(5)将二次净浆倒入转速维持在280r/min的改性骨料A中,搅拌均匀。
(6)在上述拌和物中缓慢加入1份玻璃微球淀粉溶液,加入完毕后,搅拌均匀,维持30s,缓慢降低转速至10r/min,制得自密实混凝土。
所述剪切稀化剂为非离子型纤维素醚与碳微米球按质量比100:0.4经超声分散均匀获得;非离子纤维素醚优选甲基纤维素醚与者羟乙基纤维素按质量比1:1混合获得。
所述剪切稠化剂为纳米二氧化硅、玻璃纤维、聚丙烯酰胺和聚羧酸减水剂按质量比1:1.5:0.8:7混合后,加入3倍水,超声分散形成的混合悬浊液;
所述聚丙烯酰胺分子量为1400万。
所述玻璃微球淀粉溶液为8质量份玻璃微球与1.5质量份碳微米球加入到100质量份淀粉水溶液中,经超声分散均匀获得的混合悬浊液;所述淀粉水溶液的质量分数为15%。
对比例1
与实施例3配合比相同,区别在于制备方法为将实施例3中的原材料直接混合均匀获得自密实混凝土。
对比例2
与实施例3配合比相同,区别在于,步骤(2)中不加入剪切稀化剂,步骤(3)中不加入剪切稠化剂,步骤(4)不加入剪切稀化剂,步骤(6)不加入玻璃微球淀粉溶液。
对比例3
与实施例3配合比相同,区别在于,步骤(2)中不加入剪切稀化剂,剪切稀化剂全部加到步骤(4)中。
对比例4
与实施例3配合比相同,区别在于,步骤(3)中不加入剪切稠化剂。
对比例5
与实施例3配合比相同,区别在于,步骤(4)中不加入剪切稀化剂,全部加入到步骤(2)中。
对比例6
与实施例3配合比相同,区别在于,步骤(6)中不加入玻璃微球淀粉溶液。
对比例7
与实施例3配合比相同,区别在于,制备步骤(2)、(3)、(4)中不加入剪切稀化剂和剪切稠化剂。
对比例8
与实施例3配合比相同,区别在于,所有制备步骤中不进行转速调整,使用维持在常规混凝土生产中的搅拌速度,设置为45r/min。
对比例9
与实施例3配合比相同,区别在于,剪切稀化剂中不加入碳纳米微球。
对比例10
与实施例3配合比相同,区别在于,玻璃微球淀粉溶液不加入碳纳米微球。
对比例11
与实施例3配合比相同,区别在于,剪切稠化剂中不加入玻璃纤维。
对比例12
与实施例3配合比相同,区别在于,剪切稠化剂中不加入聚丙烯酰胺。
对比例13
与实施例3配合比相同,区别在于,剪切稠化剂中不加入聚羧酸减水剂。
各实施例及对比例制得的混凝土的性能测试见表1所示。
表1各实施例及对比例中混凝土的性能测试
| 组别 | 出机扩展度(mm) | 28d抗压强度(MPa) |
| 实施例1 | 710×700 | 48.2 |
| 实施例2 | 720×710 | 47.8 |
| 实施例3 | 690×700 | 49.4 |
| 对比例1 | 450×460 | 37.5 |
| 对比例2 | 450×450 | 36.8 |
| 对比例3 | 660×680 | 42.9 |
| 对比例4 | 700×690 | 40.5 |
| 对比例5 | 480×500 | 41.5 |
| 对比例6 | 510×520 | 43.4 |
| 对比例7 | 490×510 | 37.8 |
| 对比例8 | 620×610 | 44.1 |
| 对比例9 | 640×650 | 43.1 |
| 对比例10 | 660×660 | 43.6 |
| 对比例11 | 690×700 | 44.8 |
| 对比例12 | 690×710 | 43.9 |
| 对比例13 | 660×650 | 36.8 |
从表1中可以看出,相比于对比例1目前混凝土搅拌站传统混料及搅拌方式生产的自密实混凝土,使用本发明生产的自密实混凝土出机扩展度提高了230~270mm,这说明相同配比条件下,通过剪切稀化和稠化效应,混凝土流动度大幅度提高,和易性大幅度改善;同时28d抗压强度提高了9MPa以上,说明本发明可以明显提高自密实混凝土的力学性能。这说明,在不合理使用搅拌方式的情况下,剪切稀化剂和剪切稠化剂无法发挥有效的改善混凝土和易性的作用。这主要是因为,剪切稀化和剪切稠化效应依赖于剪切速率的变化。当剪切速率不进行优化,无法实现混凝土拌合物性能的优化。
相比于对比例2可以看出,不使用剪切稀化剂和剪切稠化剂,混凝土的坍落度和抗压强度明显下降,与对比例1数据相似。这说明,当搅拌方式不合理时,是否掺入剪切稀化剂和剪切稠化剂,对混凝土性能影响不大。
相比于对比例3可以看出,先使用剪切稠化剂,后一次性后使用剪切稀化剂无法达到较好的混凝土改性效果。这主要是因为剪切稠化剂增加混凝土拌合物粘度,如果不提前进行稀化,则浆体粘稠,与骨料之间的粘附较差,孔隙较多,粘附力差,混凝土性能差。
相比于对比例4可以看出,不使用剪切稠化剂,虽然混凝土拌合物下降不明显,但是混凝土强度变差。这主要是因为没有剪切稠化剂的约束,仅仅使用剪切稀化剂,易造成浆体泌水离析,造成混凝土性能劣化。
相比于对比例5可以看出,先稀化后稠化,也无法起到较好的混凝土和易性的改善效果。这主要是因为先稀化后稠化虽然能够改善浆体对骨料的包裹性,但是造成混凝土拌合物流动性因为稠化作用变差,自密实性能变差。
相比于对比例6可以看出,不使用玻璃微球淀粉溶液的稀化-稠化转变效应,对二次加入稀化剂后浆体稀化后对混凝土拌合物造成的不利影响无法消除,会造成浆体在高速条件下稀化后,随着转速下降,逐渐稠化,造成混凝土和易性变差和力学性能下降。
相比于对比例7可以看出,仅加玻璃微球淀粉溶液造成混凝土在高速条件下先稠化,导致混凝土和易性更差,即使随着转速下降,其逐渐稀化,但是依然无法消除对混凝土拌合物稠化产生的不利影响,使得混凝土最终性能变差。
相比于对比例8可以看出,不进行转速调整,就无法发挥稀化和稠化作用,使得混凝土拌合物流动性提升不明显,力学性能提升不明显。
相比于对比例9可以看出,碳纳米微球能够明显促进混凝土的稀化效应,这主要是基于碳纳米微球粒径小,滑移性好,能增加混凝土流动性,能够起到传统的纤维素醚类稀化剂无法起到的效果。且其加入后,降低了稀化难度,利于混凝土搅拌生产。同时与对比例10比较可以看出,碳纳米微球在玻璃微球淀粉溶液中的稀化作用依然明显,可以很好地改善混凝土和易性,使得其在较低转速下表现出良好的稀化效果。
相比于对比例11、12,可以看出,当剪切稠化剂中缺少玻璃纤维或者聚丙烯酰胺时,均对混凝土稠化效果产生不利影响。与对比例13比较可以发现,虽然聚羧酸减水剂加入后会增加混凝土拌合物流动性,应为稀化作用,但是在稠化剂中缺少聚羧酸减水剂后,混凝土和易性下降,力学性能下降。这说明混凝土在稠化过程中,聚羧酸减水剂起到的分散作用是必不可少的,有利于浆体分散均匀后实现对骨料的包裹,提高包裹均匀性,改善混凝土性能。
Claims (8)
1.一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法,其特征在于,所述自密实混凝土由水泥、粉煤灰、水、砂子、石子、剪切稀化剂、剪切稠化剂、玻璃微球淀粉溶液按一定次序搅拌得到,具体步骤如下:
(1)将砂子、石子骨料与第一批次水混合搅拌均匀润湿形成预湿骨料;
(2)将第一批次胶凝材料与第二批次水、第一批次剪切稀化剂通过控制搅拌设备高速搅拌混合均匀,使浆体稀化形成包裹净浆;
(3)将步骤(1)所述预湿骨料倒入步骤(2)包裹净浆内,并加入剪切稠化剂搅拌形成改性骨料A;
(4)将第二批次胶凝材料、第三批次水混合搅拌均匀,加入第二批次剪切稀化剂通过高速搅拌形成二次净浆;
(5)将步骤(4)得到的二次净浆倒入步骤(3)所述改性骨料A中,搅拌均匀得到拌合物;
(6)在上述步骤(5)的拌和物中缓慢加入玻璃微球淀粉溶液搅拌均匀,制得自密实混凝土;
所述组分水在各步骤中分三批次加入,其中第一批次水分用量占总水分质量的5%~10%,第二批次水分用量占总水分质量的20%~30%,剩余为第三批次加入;
所述水泥及粉煤灰组成的胶凝材料分两批次加入,其中第一批次胶凝材料质量占总胶凝材料质量的20%-40%,剩余为第二批次加入;
所述剪切稀化剂分两批次加入,其中第一批次剪切稀化剂用量占剪切稀化剂总质量的20%~40%,剩余为第二批次加入。
2.根据权利要求1所述的一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法,其特征在于,步骤(2)所述搅拌转速为200~300r/min,搅拌时间为30s;
步骤(3)的具体制备包括:将步骤(1)预湿骨料倒入包裹净浆内,搅拌均匀后,降低转速至0.5~5r/min加入剪切稠化剂,将转速维持在20~50r/min低速条件下保持30s至搅拌均匀,逐渐提高转速至260~300r/min,保持30s,搅拌形成改性骨料A;
步骤(4)所述搅拌转速至200~300r/min,保持10~15s后形成二次净浆;
步骤(5)所述搅拌转速维持在260~300r/min;
步骤(6)中加入玻璃微球淀粉溶液搅拌均匀后维持30s,之后缓慢降低转速至4~10r/min得到自密实混凝土。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法,其特征在于,所述自密实混凝土中的原料按以下重量分数计:
4.根据权利要求3所述的一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法,其特征在于,所述剪切稀化剂为非离子型纤维素醚与碳微米球按质量比100:0.2~0.5经超声分散均匀获得。
5.根据权利要求4所述的一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法,其特征在于,所述非离子纤维素醚为甲基纤维素醚或者羟乙基纤维素。
6.根据权利要求3所述的一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法,其特征在于,所述剪切稠化剂为纳米二氧化硅、玻璃纤维、聚丙烯酰胺和聚羧酸减水剂按质量比1:1~2:0.5~1:5~10混合后,加入上述混合物质量2~5倍的水,超声分散形成的混合悬浊液;
所述聚丙烯酰胺分子量不低于1200万。
7.根据权利要求3所述的一种基于剪切稀化与稠化效应的自密实混凝土制备方法,其特征在于,所述玻璃微球淀粉溶液为5~10质量份玻璃微球与1~2质量份碳微米球加入到100质量份淀粉水溶液中,经超声分散均匀获得的混合悬浊液;所述淀粉水溶液的质量分数为10~20%。
8.一种采用权利要求1至7任一项所述制备方法制得的自密实混凝土。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120067505A1 (en) * | 2009-06-12 | 2012-03-22 | Ruredil S.P.A. | Cementitious mortar and method for improved reinforcement of building structures |
| WO2017067411A1 (zh) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 中铁四局集团有限公司 | 一种crts ⅲ型板式无砟轨道充填层用自密实混凝土及其制备方法 |
| CN106927714A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-07 | 合肥天沃能源科技有限公司 | 一种水泥添加剂及制备方法 |
| CN108424167A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-08-21 | 芜湖恒固混凝土材料有限公司 | 一种轻质发泡复合混凝土墙板的制备方法 |
| CN114804754A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-29 | 山东省公路桥梁建设集团有限公司 | 一种基于剪切稀化效应的自密实混凝土及其制备方法 |
| CN115010420A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-06 | 广西壮族自治区环境保护科学研究院 | 一种低碳节能保温材料的制备工艺 |
| CN217454457U (zh) * | 2022-02-27 | 2022-09-20 | 山东省公路桥梁建设集团有限公司 | 一种裹浆法制备混凝土的生产装置 |
-
2023
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120067505A1 (en) * | 2009-06-12 | 2012-03-22 | Ruredil S.P.A. | Cementitious mortar and method for improved reinforcement of building structures |
| WO2017067411A1 (zh) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 中铁四局集团有限公司 | 一种crts ⅲ型板式无砟轨道充填层用自密实混凝土及其制备方法 |
| CN106927714A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-07 | 合肥天沃能源科技有限公司 | 一种水泥添加剂及制备方法 |
| CN108424167A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-08-21 | 芜湖恒固混凝土材料有限公司 | 一种轻质发泡复合混凝土墙板的制备方法 |
| CN217454457U (zh) * | 2022-02-27 | 2022-09-20 | 山东省公路桥梁建设集团有限公司 | 一种裹浆法制备混凝土的生产装置 |
| CN114804754A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-29 | 山东省公路桥梁建设集团有限公司 | 一种基于剪切稀化效应的自密实混凝土及其制备方法 |
| CN115010420A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-06 | 广西壮族自治区环境保护科学研究院 | 一种低碳节能保温材料的制备工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 黄法礼;李化建;易忠来;王振;谢永江;: "自密实混凝土剪切变稠和剪切变稀行为研究进展", 材料导报, no. 1, 25 May 2017 (2017-05-25), pages 392 - 395 * |
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