[發明專利]輕質高強混凝土及其配制方法

無效

• 申請號: 201210131942.4
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102659363A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 臧軍;鄧明超;張柏林;李保亮;徐洪偉
• 申請（專利權）人: 江蘇名和集團有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/40
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王云

技術領域

本發明涉及一種混凝土及其配制方法，具體說是一種輕質高強混凝土及其配制方法。

背景技術

輕質高強混凝土(HSLC)是目前世界混凝土技術的發展方向之一，具有輕質高強、耐久性好、無堿骨料反應、體積穩定性好、保溫隔熱性能良好等優點。美國、德國、日本等國家將HSLC廣泛應用于海工構筑物、高層建筑、大跨度橋梁和城市立交橋等工程中。

我國對輕質高強混凝土的研究起步較晚，由于受到輕質骨料自身強度的約束，混凝土的強度難以提高；通過增加水泥用量來提高混凝土的強度又會導致混凝土的容重上升；并且由于輕骨料易于上浮，混凝土容易離析，導致混凝土強度下降且容重和強度的離散性增加。因此，我國配制的輕質高強混凝土多為在實驗室制備的干硬性混凝土，這種混凝土不便于運輸和澆筑，為大規模推廣帶來一定的難度。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種容重低、強度高且工作性能好、離散性小的輕質高強混凝土及其配制方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種輕質高強混凝土，主要由如下重量百分比的原材料制成：硅酸鹽水泥10～15％；礦粉8～12％；粉煤灰6～10％；硅灰2～6％；陶粒20～30％；陶砂25～35％；高性能減水劑0.2～0.8％；激發劑0.05-0.3％；增粘劑0.05-0.8％；水8～12％。

上述原材料中，硅酸鹽水泥、礦粉、粉煤灰和硅灰為本發明輕質高強混凝土所需的膠凝材料。

其中，所述硅酸鹽水泥為P·I52.5水泥，其比表面積為390m²/kg，28d抗壓強度59Mpa。由于水泥的密度較大，選用強度高的水泥可以降低水泥在膠凝材料中的比例，有利于提高混凝土的強度，降低混凝土的比重。

其中，所述礦粉為經過超細粉磨的礦粉，其比表面積為650m²/kg。經過超細粉磨的礦粉可以對膠凝體系實現更好的填充，并且比表面積為650m²/kg的礦粉活性很高，活性指數達到了160％，選用超細礦粉有利于混凝土強度的提高。

其中，所述粉煤灰為I級粉煤灰，其細度(45um篩余量)7％。選用粒徑范圍介于水泥顆粒和礦粉顆粒之間的粉煤灰有利于實現膠凝材料的逐級填充，增加混凝土的密實度，從而提高混凝土的強度。

其中，所述硅灰為SiO₂含量為94％、比表面積為25000m²/kg的硅灰。選用比表面積非常大的硅灰可以對膠凝體系中的空隙實現更好的填充，增加混凝土的密實度，從而提高混凝土的強度。

其中，所述陶粒為碎石型頁巖陶粒，其密度等級800，粒徑在5-20mm，筒壓強度為6.9Mpa。選用表面棱角較多的碎石型頁巖陶粒，可利用陶粒之間的相互嚙合來減輕由于陶粒和膠材之間的密度差導致的混凝土離析，密度等級較低、筒壓強度較高是配制輕質高強混凝土的基礎。

其中，所述陶砂的堆積密度為630kg/m³，表觀密度為1390kg/m³。用密度較低的陶砂來替代天然砂，可以有效較低混凝土的容重。

其中，所述高性能減水劑為蘇州弗克科技有限公司所產的型號為8H、5H、9H聚羧酸型高性能減水劑的一種或幾種。選用這種減水劑可以提高混凝土的坍落度和流動性能。

其中，所述激發劑為為三乙醇胺、二乙醇胺、三異丙醇胺、硫酸鈉、硅酸鈉、氟硅酸鈉中的一種或幾種。選用此種激發劑可以充分激發礦粉、粉煤灰、硅灰的反應活性，可以提高混凝土的強度，并可降低水泥的用量，降低混凝土的容重，從而達到輕質高強的目的。

其中，所述增粘劑為羥甲基纖維素醚、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸中的一種或者幾種。選用這種增粘劑可以有效增加混凝土拌合物的粘度，降低混凝土發生離析的可能性。

上述輕質高強混凝土配制方法，該方法包括如下步驟：

(1)將陶粒和陶砂在水中浸泡24h，使其充分飽水，得到飽水后的陶粒和陶砂；

(2)將增粘劑加入水中，將水溫加熱到60℃、攪拌，使其充分溶解，配制成增粘劑溶液；

(3)將聚羧酸高性能減水劑、激發劑和上述增粘劑溶液加入水中，攪拌，使其充分溶解，配制成水溶液；

(4)將飽水后的陶粒和陶砂加入攪拌機中；

(5)將水泥、礦粉、粉煤灰和硅灰加入攪拌機中；

(6)將步驟(3)得到的水溶液及剩余水加入攪拌機中；