一种低强度可泵送粉煤灰陶粒混凝土的制作方法与流程

本发明属于建筑施工领域，尤其涉及一种低强度可泵送粉煤灰陶粒混凝土的制作方法。

背景技术：

粉煤灰陶粒混凝土具有轻质、隔音、防潮、保温、抗震和耐火等特点，随着大家对其优势认识的不断加强，今后粉煤灰陶粒混凝土将会被逐步广泛应用于高层建筑、桥梁等。山西省是粉煤灰排放大省，目前和今后急需解决粉煤灰排放问题，粉煤灰陶粒化及其应用于混凝土中是所需采取的主要措施。

现有技术在进行粉煤灰陶粒混凝土的制作中，一般只要求粉煤灰陶粒混凝土制作完成后达到要求的强度即可，未充分考虑制作完成后对施工性能的要求，特别是粉煤灰陶粒混凝土因陶粒吸水率较大，无法完成泵送，给施工带来不利影响，也为推广应用带来极大阻力。因此有必要提供一种改进的可泵送粉煤灰陶粒混凝土的制作方法来满足上述需求。

例如专利201510378578.5所述的轻集料保温混凝土，其选用的陶粒堆积密度340kg/m3,为400级，并未针对某种确定的陶粒，其重点在保温，并且组份较多，所进行的性能测试中并无泵送指标，仍然存在泵送时 阻力较大，甚至无法完成泵送的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决传统粉煤灰陶粒混凝土因陶粒吸水率大，导致无法泵送，不能用于高层建筑施工的问题，进而提供了一种低强度可泵送粉煤灰陶粒混凝土的制作方法。

本发明采用如下技术方案：

一种低强度可泵送粉煤灰陶粒混凝土的制作方法，所述粉煤灰陶粒混凝土是采用水泥、天然砂、粉煤灰陶粒、粉煤灰、外加剂和水经先干拌后湿拌的搅拌工艺制作而成，先将水泥、粉煤灰、天然砂、粉煤灰陶粒投入搅拌机干拌，而后再加水和外加剂湿拌，形成粉煤灰陶粒混凝土。

所述粉煤灰陶粒混凝土搅拌制作完成后进行坍落度、扩展度测试，坍落度在240—260mm之间，扩展度在380—450mm之间为合格。

所述水泥、天然砂、粉煤灰陶粒、粉煤灰、外加剂和水的质量份配比为水泥280份—320份，天然砂800份—850份，粉煤灰陶粒600份—640份，粉煤灰80份—120份，外加剂8份—12份，水170份—190份。

所述水泥、粉煤灰、天然砂和粉煤灰陶粒的干拌时间为60-90s，加水和外加剂后的湿拌时间不少于180 s。

干拌前将粉煤灰陶粒提前24h进行洒水预湿，并在干拌操作前1h停止洒水，使粉煤灰陶粒处于饱和面干状态，即最大限度的使陶粒内部饱水，但使用时陶粒表面干爽。

所述粉煤灰陶粒选用吸水率不大于22%，粒径为5mm-16mm连续级配。

所述天然砂采用二区中砂。

所述粉煤灰采用二级粉煤灰。

所述外加剂采用聚羧酸系减水剂。

本发明所采用的陶粒为粉煤灰陶粒，与现有陶粒混凝土相比，其堆积密度在800—900级，吸水率20%左右，筒压强度可达到5MPa以上，陶粒性能方面有明显区别，且组成混凝土的原材料组份差异较大，配合比方面陶粒的用量为预湿的陶粒用量。因此，本发明所制作的混凝土主要为结构用混凝土，关键指标为是否可满足泵送性能，主要解决的是粉煤灰陶粒混凝土的泵送问题。

本发明具有如下有益效果：

（1）本发明的可泵送粉煤灰陶粒混凝土的制作方法针对粉煤灰陶粒吸水率大,泵送难的特点,在配合比的设计过程中加大了粉料的用量，同时结合先干拌后湿拌的搅拌工艺，适当提高了砂率以便在粉煤灰陶粒的表面多孔结构吸附较多的胶凝材料后仍有较好的流动性。

（2）考虑到实际的推广应用，大面积的对陶粒进行浸泡预湿并不现实，本实验对粉煤灰陶粒采用喷淋水处理，最大限度的使陶粒饱水，减小陶粒在泵压下的吸水，待搅拌时提前将陶粒进行滤水处理，使其处于饱和面干状态。

（3）掺用粉煤灰，由于掺合料的表观密度小于水泥的表观密度，这样可以减小浆体与陶粒的密度差；且其本身的活性较低，水化较慢，可以减少混凝土坍落度损失；还可以改善混凝土的和易性、保水性、均匀性，从而控制骨料的上浮，减小轻骨料混凝土的分层，改善混凝土的泵送性能。

（4）考虑到目前轻骨料使用较少，暂时不考虑使用轻骨料专用泵送剂，只使用了普通混凝土泵送剂，以减少用水量，改善混凝土的和易性，减小坍落度的经时损失，提高混凝土的抗压强度。

附图说明

图1为本发明可泵送粉煤灰陶粒混凝土的制作方法流程图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种低强度可泵送粉煤灰陶粒混凝土及其制作方法，通过本发明方案制作的粉煤灰陶粒混凝土具有强度达20MPa以上，施工性能良好，且可通过输送泵传输，适用于高层建筑的施工。

为实现上述目的，本发明提供了一种低强度可泵送粉煤灰陶粒混凝土，其包括水泥、天然砂、粉煤灰陶粒、粉煤灰、普通混凝土泵送剂（外加剂）、水，共6种组份。

较佳的原材料如下：水泥选用矿渣硅酸盐水泥；细骨料选用2区的中砂；粉煤灰陶粒应选用吸水率不大于22%，粒径为5mm-16mm连续级配；粉煤灰采用二级粉煤灰；外加剂选用普通混凝土泵送剂；水为自来水。

相应的，本发明还提供一种超高强钢纤维混凝土的制作方法，工艺流程如图1所示，该方法包括如下步骤：1、采用轻骨料混凝土配合比的设计方法，然后通过调整粉体含量、砂率、外加剂以及用水量来调节粉煤灰陶粒混凝土的工作性能；2、将各原料的配合比预设于计量器内；3、粉煤灰陶粒混凝土的拌合宜采用先干拌后湿拌的搅拌工艺。先将水泥、粉煤灰、天然砂、预湿后的粉煤灰陶粒投入搅拌机干拌60-90s，而后再加水和外加剂搅拌180秒，形成粉煤灰陶粒混凝土。

较佳的，所述步骤1还包括：将粉煤灰陶粒提前24h进行洒水预湿，并在使用前1h停止洒水。

较佳的，所述步骤2还包括：测试原材料中砂的含水率（含水率大小对混凝土性能并无影响，但砂中所含的水在配合比设计时应折算到组份水里面），并根据所述砂的含水率确定施工配合比。

较佳的，所述步骤3之后还包括：测试粉煤灰陶粒混凝土的坍落度、扩展度。

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、完整的描述，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做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的保护范围。

在本发明中，粉煤灰陶粒提前24h洒水预湿，使用前1h停止洒水，使粉煤灰陶粒处于饱和面干状态，避免泵送过程中因陶粒吸水而堵泵。在配合比的设计过程中加大了粉料的用量，适当提高了砂率以便在粉煤灰陶粒的表面多孔结构吸附较多的胶凝材料后仍有较好的流动性。掺用粉煤灰，由于掺合料的表观密度小于水泥的表观密度，这样可以减小浆体与陶粒的密度差；且其本身的活性较低，水化较慢，可以减少混凝土坍落度损失；还可以改善混凝土的和易性、保水性、均匀性，从而控制骨料的上浮，减小轻骨料混凝土的分层，改善混凝土的泵送性能，满足泵送施工的需要。

实施例1

所制作的可泵送粉煤灰陶粒混凝土的原材料的具体配合比（按重量）为水泥300份，预湿陶粒620份，粉煤灰100份，砂子825份，水180份，外加剂10份。其中水的分量可根据砂石的含水率进行调节，以保证组分水的用量为180份；通过这种比例制作的粉煤灰陶粒混凝土出机坍落度为250mm，扩展度为450mm×460mm，在罐车内放置1h后，坍落度为230mm，扩展度为420mm×420mm，泵送后坍落度为180mm，扩展度为380mm×390mm，标准养护28天混凝土的强度为20MPa。

实施例2

所制作的可泵送粉煤灰陶粒混凝土的原材料的具体配合比（按重量）为水泥280份，预湿陶粒600份，粉煤灰80份，砂子800份，水170份，外加剂8份。其中水的分量可根据砂石的含水率进行调节，以保证水的用量为170份；通过这种比例制作的粉煤灰陶粒混凝土出机坍落度为240mm，扩展度为430mm×420mm，在罐车内放置1h后，坍落度为220mm，扩展度为390mm×400mm，泵送后坍落度为160mm，扩展度为380mm×380mm，标准养护28天混凝土的强度为18MPa。

实施例3

所制作的可泵送粉煤灰陶粒混凝土的原材料的具体配合比（按重量）为水泥320份，预湿陶粒640份，粉煤灰120份，砂子850份，水190份，外加剂12份。其中水的分量可根据砂石的含水率进行调节，以保证水的用量为190份；通过这种比例制作的粉煤灰陶粒混凝土出机坍落度为260mm，扩展度为450mm×450mm，在罐车内放置1h后，坍落度为230mm，扩展度为420mm×430mm，泵送后坍落度为200mm，扩展度为410mm×420mm，标准养护28天混凝土的强度为24MPa。

通过多次试验得出，在取值范围内，随着水泥用量的增加，混凝土强度相应提高，但对混凝土的泵送性能并无明显影响；随着粉煤灰用量及外加剂用量的增加，混凝土的坍落度及扩展度相应提高，泵送性能也更加优良；随着陶粒用量的增加，混凝土强度相应降低，泵送性能下降；随着砂子用量的增加，混凝土强度相应增加，塌落度与扩展度相应增加，泵送性能变得优良。

在进行可泵送粉煤灰陶粒混凝土制作前，准备足够量的原料，原料主要为水泥、天然砂、粉煤灰、普通混凝土泵送剂、粉煤灰陶粒、水，共6组份，并将各种原材料运送至搅拌场地。具体的，请参考图1，图1为本发明可泵送粉煤灰陶粒混凝土的制作方法的流程图。如图所示，本发明的可泵送粉煤灰陶粒混凝土的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：根据粉煤灰陶粒混凝土的设计要求确定各原料的配合比。一方面另外，在本步骤中，需要对准备好的原料砂进行含水率的测试，以确定所述砂的具体特性，从而可进一步通过所述砂、石的含水率确定其他原料具体的施工配合比，尤其是水的比例。

步骤2：将各原料的配合比预设于计量器内。在本步骤中，将步骤1中已确定好的各原料的配合比预设于计量器内，在后续步骤中，通过所述计量器具体控制各原料的加入分量，从而可严格控制各原料的加入量，以使制作的钢纤维混凝土符合设计要求。

步骤3：计量器根据的配合比加入相应比例的水泥、粉煤灰、预湿陶粒至搅拌机，开机拌制。在本步骤中，通过所述计量器将所述水泥、粉煤灰、预湿陶粒同时按比例加入搅拌机内，开机以对上述原材料进行初步拌制，且搅拌60-90s以使所加入的原材料得到充分搅拌。

步骤4：计量器根据的配合比加入相应比例的水与外加剂至搅拌机，均匀搅拌形成粉煤灰陶粒混凝土。在本步骤中，通过所述计量器将剩余的原材料按设计好的配合比加入到搅拌机内，启动所述搅拌机，对其内的各种原材料进行再次充分搅拌180秒，以使搅拌机内的所有原材料均被均匀搅拌混合形成粉煤灰陶粒混凝土。在本发明的优选实施方式中，外加剂采用聚羧酸系减水剂，聚羧酸系减水剂与水泥的适应性强，减水效果好，可降低粉煤灰陶粒混凝土的用水量，保持粉煤灰陶粒混凝土具有良好的流动性，且可提高粉煤灰陶粒混凝土的强度。

步骤5：对已经拌制好的粉煤灰陶粒混凝土进行坍落度、扩展度测试。在本步骤中，当粉煤灰陶粒混凝土的各种原料通过搅拌均匀混合制作完成后，需要对粉煤灰陶粒混凝土的质量进行检测。即通过测试混凝土的坍落度、扩展度确定钢纤维混凝土的施工性能；在本发明中，所述粉煤灰陶粒混凝土的坍落度在240—260mm之间，扩展度在380—430mm之间就可以满足现场施工要求，在此坍落度及扩展度范围内，粉煤灰陶粒混凝土具有较好的流动性，可通过混凝土输送泵将粉煤灰陶粒混凝土输送到复杂的施工场地进行施工，提高了粉煤灰陶粒混凝土的使用范围，同时也提高了粉煤灰陶粒混凝土施工的便捷性。

本说明书中公开的任一特征，除分特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除分特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明中未作特殊说明的装置或材料等均为现有技术，相关技术领域可通结合公知技术获得。