CN117865572A - 一种耐高温混凝土的制备方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种耐高温混凝土的制备方法，包括以下步骤：S1、对原材料进行抽样检测，进行分类、分批存储，其中原材料包括硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料；S2、将废弃玻璃进行粉碎，作为掺和料备用；S3、将硅质粗骨料、硅质细骨料、水泥、辅助凝胶材料以及水按照预设比例进行混合、搅拌；S4、待步骤S3搅拌过程持续第一搅拌时间后，加入步骤S2的掺和料，持续搅拌；S5、步骤S4搅拌完成后泵入搅拌车。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，更具体的，涉及一种耐高温混凝土的制备方法及设备。
背景技术
随着高层建筑的迅速发展，建筑火灾以及其他高温对建筑的结构威胁日益严重。例如局部火灾是否对建筑整体的安全造成影响，若局部火灾对建筑整体的安全造成影响，将造成重大的经济损失。此外，在火灾发生时，建筑是否能抵抗高温而不会出现坍塌，也是重要的考量之一。
发明内容
本发明主要目的是提出一种耐高温混凝土的制备方法及设备。
一种耐高温混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、对原材料进行抽样检测，进行分类、分批存储，其中原材料包括硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料；
S2、将废弃玻璃进行粉碎，作为掺和料备用；
S3、将硅质粗骨料、硅质细骨料、水泥、辅助凝胶材料以及水按照预设比例进行混合、搅拌；
S4、待步骤S3搅拌过程持续第一搅拌时间后，加入步骤S2的掺和料，持续搅拌；
S5、步骤S4搅拌完成后泵入搅拌车。
优选的，所述步骤S1中，硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料的质量比例为：980-1200：630-760：170-230：290-430：160-190：50-70。
优选的，所述步骤S1中，所述步骤S1中，所述辅助凝胶材料为纳米氧化硅。
优选的，所述步骤S1中，所述硅质粗骨料为粗河沙，所述粗河沙的粒度级配为5-27mm，所述硅质细骨料为细河沙，所述细河沙的粒度小于5mm，细度模数为2.3-2.5。
优选的，所述步骤S4中，第一搅拌时间为至少30分钟。
优选的，所述步骤S1中，对原材料进行抽样检测包括：
在水泥来料时，采用动态检测的方式对水泥进行检测。
优选的，所述动态检测的方式为：
在卸载水泥的泵管上设置取样装置，在卸载水泥的过程中定时抓取适量的水泥作为检测样本。
优选的，所述步骤S2中，所述废弃玻璃进行粉碎后的粒度在1.3mm以下。
本发明同时提供一种耐高温混凝土的制备设备，包括：原料输送装置、原料分选装置、原料粉碎装置、玻璃粉碎装置、以及搅拌装置。
优选的，所述原料输送装置包括水泥输送装置，所述水泥输送装置包括水泥泵管；
所述水泥泵管上设置有水泥取样装置，用于定时抓取水泥作为检测样本。
与现有技术相比，本发明以硅质骨料替代贵州传统的钙质骨料，并使用废弃玻璃为惰性掺和料，在降低水泥用量的同时，可以提高混凝土的耐高温性能。
进一步的，使用纳米氧化硅作为辅助凝胶材料，有利于提升水泥的硬度、密实性、耐高温性能及抗冻性能。
进一步的，原材料中水泥采用动态检测，有利于保证原材料质量的稳定性，避免来料中上层质量与下层质量参差不齐的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明实施例中高温-冷却一次循环试验数据表；
图3为本发明实施例中高温-冷却二次循环试验数据表；
图4为本发明实施例中高温-冷却三次循环试验数据表。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
如图1所示，本实施例提供一种耐高温混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、对原材料进行抽样检测，进行分类、分批存储，其中原材料包括硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料；
S2、将废弃玻璃进行粉碎，作为掺和料备用；
S3、将硅质粗骨料、硅质细骨料、水泥、辅助凝胶材料以及水按照预设比例进行混合、搅拌；
S4、待步骤S3搅拌过程持续第一搅拌时间后，加入步骤S2的掺和料，持续搅拌；
S5、步骤S4搅拌完成后泵入搅拌车。
在本实施例中，所述步骤S1中，硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料的质量比例为：980-1200：630-760：170-230：290-430：160-190：50-70。
本实施例以硅质骨料替代贵州传统的钙质骨料，并使用废弃玻璃为惰性掺和料，在降低水泥用量的同时，可以提高混凝土的耐高温性能。
在本实施例中，所述步骤S1中，所述步骤S1中，所述辅助凝胶材料为纳米氧化硅，有利于提升水泥的硬度、密实性、耐高温性能及抗冻性能。
在本实施例中，所述步骤S1中，所述硅质粗骨料为粗河沙，所述粗河沙的粒度级配为5-27mm，所述硅质细骨料为细河沙，所述细河沙的粒度小于5mm，细度模数为2.3-2.5。
在本实施例中，包括以下步骤：根据S2中的操作步骤，所述第一混合物的搅拌时间控制在1.5分钟每公斤，所述搅拌速率为30转每分钟。
在本实施例中，所述步骤S1中，对原材料进行抽样检测包括：
在水泥来料时，采用动态检测的方式对水泥进行检测，动态检测的方式可以保证水泥的质量稳定，及时发现分层质量不均的问题。
在本实施例中，所述动态检测的方式为：
在卸载水泥的泵管上设置取样装置，在卸载水泥的过程中定时抓取适量的水泥作为检测样本。
在本实施例中，所述步骤S2中，所述废弃玻璃进行粉碎后的粒度在1.3mm以下。
本发明同时提供一种耐高温混凝土的制备设备，包括：原料输送装置、原料分选装置、原料粉碎装置、玻璃粉碎装置、以及搅拌装置。
优选的，所述原料输送装置包括水泥输送装置，所述水泥输送装置包括水泥泵管；
所述水泥泵管上设置有水泥取样装置，用于定时抓取水泥作为检测样本。具体的，可以在泵管上设置取样管，每隔一段时间由管外深入管内抓取泵送中的水泥作为检测样本。
基于上述的制备方法，为进一步对本实施例的技术效果进行说明，本实施例通过以下几个试验例进行说明：
试验例1：
将硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料以质量比为995：650：193：330：178：58进行准备。硅质粗骨料选用粗河沙，粒度级配为5-27mm，含泥量低于1％，硅质细骨料选用细河沙，粒度小于5mm，细度模数为2.3-2.5，含泥量低于1％，辅助凝胶材料优选为纳米氧化硅。
耐高温混凝土的制备方法依照上述步骤进行混合搅拌，在泵入泵车前进行取样，在常温下凝固称。
混凝土高温后力学性能测试：将耐高温混凝土制作成多个试验块，分别进行550℃、750℃、950℃的高温试验，采用高温-冷却分别循环1次、2次、3次后进行检测。高温状态，将试验块在目标温度下恒温处理3小时后进行常温冷却。
检测项目包括抗压强度检测和抗折强度检测，因此，每个循环需要两个试验块，三个测试温度总共需要留个试验块。如图2、图3以及图4分半为高温-冷却循环1次、2次、3次后的检测结果。
试验例2：
将硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料以质量比为1130：697：211：380：185：63进行准备。硅质粗骨料选用粗河沙，粒度级配为5-27mm，含泥量低于1％，硅质细骨料选用细河沙，粒度小于5mm，细度模数为2.3-2.5，含泥量低于1％，辅助凝胶材料优选为纳米氧化硅。
耐高温混凝土的制备方法依照上述步骤进行混合搅拌，在泵入泵车前进行取样，在常温下凝固称。
混凝土高温后力学性能测试：将耐高温混凝土制作成多个试验块，分别进行550℃、750℃、950℃的高温试验，采用高温-冷却分别循环1次、2次、3次后进行检测。高温状态，将试验块在目标温度下恒温处理3小时后进行常温冷却。
检测项目包括抗压强度检测和抗折强度检测，因此，每个循环需要两个试验块，三个测试温度总共需要留个试验块。如图2、图3以及图4分半为高温-冷却循环1次、2次、3次后的检测结果。
试验例3：
将硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料以质量比为1070：726：186：348：184：68进行准备。硅质粗骨料选用粗河沙，粒度级配为5-27mm，含泥量低于1％，硅质细骨料选用细河沙，粒度小于5mm，细度模数为2.3-2.5，含泥量低于1％，辅助凝胶材料优选为纳米氧化硅。
耐高温混凝土的制备方法依照上述步骤进行混合搅拌，在泵入泵车前进行取样，在常温下凝固称。
混凝土高温后力学性能测试：将耐高温混凝土制作成多个试验块，分别进行550℃、750℃、950℃的高温试验，采用高温-冷却分别循环1次、2次、3次后进行检测。高温状态，将试验块在目标温度下恒温处理3小时后进行常温冷却。
检测项目包括抗压强度检测和抗折强度检测，因此，每个循环需要两个试验块，三个测试温度总共需要留个试验块。如图2、图3以及图4分半为高温-冷却循环1次、2次、3次后的检测结果。
试验例4：
将硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料以质量比为1160：745：226：412：188：68进行准备。硅质粗骨料选用粗河沙，粒度级配为5-27mm，含泥量低于1％，硅质细骨料选用细河沙，粒度小于5mm，细度模数为2.3-2.5，含泥量低于1％，辅助凝胶材料优选为纳米氧化硅。
耐高温混凝土的制备方法依照上述步骤进行混合搅拌，在泵入泵车前进行取样，在常温下凝固称。
混凝土高温后力学性能测试：将耐高温混凝土制作成多个试验块，分别进行550℃、750℃、950℃的高温试验，采用高温-冷却分别循环1次、2次、3次后进行检测。高温状态，将试验块在目标温度下恒温处理3小时后进行常温冷却。
检测项目包括抗压强度检测和抗折强度检测，因此，每个循环需要两个试验块，三个测试温度总共需要留个试验块。如图2、图3以及图4分半为高温-冷却循环1次、2次、3次后的检测结果。
试验例5：
将硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料以质量比为983：642：178：304：168：55进行准备。硅质粗骨料选用粗河沙，粒度级配为5-27mm，含泥量低于1％，硅质细骨料选用细河沙，粒度小于5mm，细度模数为2.3-2.5，含泥量低于1％，辅助凝胶材料优选为纳米氧化硅。
耐高温混凝土的制备方法依照上述步骤进行混合搅拌，在泵入泵车前进行取样，在常温下凝固称。
混凝土高温后力学性能测试：将耐高温混凝土制作成多个试验块，分别进行550℃、750℃、950℃的高温试验，采用高温-冷却分别循环1次、2次、3次后进行检测。高温状态，将试验块在目标温度下恒温处理3小时后进行常温冷却。
检测项目包括抗压强度检测和抗折强度检测，因此，每个循环需要两个试验块，三个测试温度总共需要留个试验块。如图2、图3以及图4分半为高温-冷却循环1次、2次、3次后的检测结果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对原材料进行抽样检测，进行分类、分批存储，其中原材料包括硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料；
S2、将废弃玻璃进行粉碎，作为掺和料备用；
S3、将硅质粗骨料、硅质细骨料、水泥、辅助凝胶材料以及水按照预设比例进行混合、搅拌；
S4、待步骤S3搅拌过程持续第一搅拌时间后，加入步骤S2的掺和料，持续搅拌；
S5、步骤S4搅拌完成后泵入搅拌车。
2.据权利要求1所述的一种耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，硅质粗骨料、硅质细骨料、废弃玻璃、水泥、水、以及辅助凝胶材料的质量比例为：980-1200：630-760：170-230：290-430：160-190：50-70。
3.据权利要求2所述的一种耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述辅助凝胶材料为纳米氧化硅。
4.据权利要求2所述的一种耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述硅质粗骨料为粗河沙，所述粗河沙的粒度级配为5-27mm，所述硅质细骨料为细河沙，所述细河沙的粒度小于5mm，细度模数为2.3-2.5。
5.据权利要求1所述的一种耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，第一搅拌时间为至少30分钟。
6.据权利要求1所述的一种耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，对原材料进行抽样检测包括：
在水泥来料时，采用动态检测的方式对水泥进行检测。
7.据权利要求6所述的一种耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，所述动态检测的方式为：
在卸载水泥的泵管上设置取样装置，在卸载水泥的过程中定时抓取适量的水泥作为检测样本。
8.据权利要求1所述的一种耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述废弃玻璃进行粉碎后的粒度在1.3mm以下。
9.一种耐高温混凝土的制备设备，其特征在于，包括：原料输送装置、原料分选装置、原料粉碎装置、玻璃粉碎装置、以及搅拌装置。
10.据权利要求9所述的一种耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，所述原料输送装置包括水泥输送装置，所述水泥输送装置包括水泥泵管；
所述水泥泵管上设置有水泥取样装置，用于定时抓取水泥作为检测样本。
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