[發明專利]一種早強型高性能混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 201610140785.1
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105777005A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 孫振平;劉毅;曾文波;郭二飛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B18/14;C04B18/08
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬建筑材料技術領域，具體涉及一種早強型高性能混凝土及其制備方法。

背景技術

在常規土建工程混凝土施工中，普通混凝土的初凝時間約在4-10小時，此時混 凝土早期強度只有約1.2MPa，甚至更低，此時施工現場混凝土構筑物尚無法脫模，更無法 承受設計荷載。為了加快施工進度，工程實踐中常在普通水泥混凝土中加入早強劑以提高 混凝土的早期強度，縮短養護時間。但這種方法在實際應用中的效果并不太理想，加入早強 劑后，混凝土凝結時間難以控制，可能導致混凝土凝結硬化過快而無法正常泵送，甚至引起 混凝土在運輸過程中就出現凝結硬化的事故。因此，研制一種工作性能優異、早期強度發展 快的混凝土材料，以保證混凝土的正常運輸和施工以及較高的早期強度，具有十分重要的 意義。

聚羧酸系減水劑具有優異的分散性能和分子可設計性，能夠通過改變分子結構使 其達到預期的性能，這些優點使其在過去幾十年中得到了廣泛應用。國內學者在聚羧酸系 減水劑合成過程中添加酯類物質或酰胺類物質制備出一種緩釋型聚羧酸系減水劑，該減水 劑對水泥顆粒的分散作用在一定時間內有持續、緩慢進行的特點，減緩了混凝土坍落度的 經時損失。本發明擬通過在聚羧酸系減水劑分子中接枝早強劑分子，使早強劑分子隨著聚 羧酸系減水劑分子的水解緩慢釋放，在保證混凝土早期和易性的前提下，加速混凝土早期 強度的發展。

發明內容

本發明的目的在于通過復配普通型聚羧酸系減水劑和具有早強功能的緩釋型聚 羧酸系減水劑，在保證混凝土和易性前提下，大幅提高混凝土成型后的強度發展速率，同時 充分利用硅藻土和鋼渣兩種工業副產物，提供一種生產成本低、工作性能好、早期強度高、 干縮率低且耐久性好的早強型高性能混凝土及其制備方法。本發明產品充分利用硅藻土和 鋼渣，提高工業副產物的利用價值，且其配制方法簡單，生產成本低廉，具有良好的經濟效 益和社會效益。

本發明提出的一種早強型高性能混凝土，由普通硅酸鹽水泥、礦渣粉、粉煤灰、鋼 渣、硅藻土、減水劑、葡萄糖酸鈉、消泡劑、河砂、石和水組成，各組分的重量比為：

普通硅酸鹽水泥100

礦渣粉15-30

粉煤灰10-20

鋼渣10-20

硅藻土3-10

減水劑0.12-0.24

葡萄糖酸鈉0.08-0.18

消泡劑0.01-0.08

河砂250-330

石370-450

水38-48，

當所述組分為溶液時，其重量比為折固后的重量比。

各組分較佳的重量比為：

普通硅酸鹽水泥100

礦渣粉20-25

粉煤灰10-15

鋼渣10-15

硅藻土5-8

減水劑0.15-0.20

葡萄糖酸鈉0.10-0.15

消泡劑0.03-0.06

河砂280-310

石390-420

水40-45，

當所述組分為溶液時，其重量比為折固后的重量比。

本發明中，所述普通硅酸鹽水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥。

本發明中，所述礦渣粉為S95礦渣粉或S105礦渣粉中的一種。

本發明中，所述粉煤灰為級高鈣粉煤灰，其游離氧化鈣含量≤3.0%，燒失量≤5.0%。

本發明中，所述鋼渣為上海寶鋼轉爐鋼渣，粒徑范圍為(0.6-5)mm。

本發明中，所述硅藻土由天然硅藻土煅燒并磨細制備得到，細度為325目至500目， SiO₂質量分數為80%-94%，Al₂O₃質量分數為3%-5%，Fe₂O₃質量分數為1.0%-1.5%。

本發明中，所述減水劑為普通型聚羧酸系減水劑與緩釋型聚羧酸系減水劑的混合 物，兩種減水劑的摩爾比為1:1。該緩釋型聚羧酸系減水劑由普通型聚羧酸系減水劑與三乙 醇胺按摩爾比1:5經酯化反應制備得到。

本發明中，所述葡萄糖酸鈉純度為工業級。

本發明中，所述消泡劑為二氧化硅-礦物油類消泡劑。