本发明涉及混凝土技术领域,具体涉及一种保温防裂混凝土及其生产工艺。
背景技术:
混凝土是现代应用最广泛的建筑材料,其具有原料丰富、价格低廉、工艺简单、强度高、耐久性好等优点。目前,国内外90%以上的多、高层建筑物是钢筋混凝土结构。少数钢结构建筑物,其围护结构包括外墙与楼盖也主要是混凝土材料建成的。在全面“禁砖”的今天,混凝土结构的使用更加广泛。
与内、外保温层使用的保温材料相比,混凝土的导热系数极高,这样就只有将内外保温层加设得很厚,才能保证建筑物内部的温度,这不仅导致建造成本增加,而且不利于结构受力、施工及使用安全。授权公告号cn103359994b的发明专利公开了一种保温防裂混凝土,该保温防裂混凝土按质量比的组成为玻化微珠∶水泥∶砂∶可再分散胶粉∶水=(35~50):(50~70):(46~56):(3~5):(17~23)。该方法制备的保温防裂混凝土的导热系数w/(m.k)均在7d≤0.070;28d≤0.085的范围内,具有良好的保温性能。但是,仍然可以通过改变混凝土的成分与配比来提高其强度与保温性能。
技术实现要素:
针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种保温防裂混凝土及其生产工艺,该混凝土成分简单、成本较低,具有优良的抗冲击性能强和防渗透性能,防水保温,耐腐蚀、防锈、防裂,适用于矿井作业,生产工艺简单易控制,适合大规模生产。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
一种保温防裂混凝土,包括如下重量份的原料:普通硅酸盐水泥360~480份、粉煤灰120~160份、硫酸钠粉10~20份、氯化钾5~10份、聚乙烯醇缩丁醛10~25份、玄武岩纤维15~30份、聚氨酯颗粒5~10份、减水剂8~15份、发泡剂18~26份、激发剂3~12份、水150~180份。
优选地,所述保温防裂混凝土包括如下重量份的原料:普通硅酸盐水泥455份、粉煤灰150份、硫酸钠粉16份、氯化钾8份、聚乙烯醇缩丁醛16份、玄武岩纤维25份、聚氨酯颗粒7份、减水剂10份、发泡剂23份、激发剂8份、水160份。
优选地,所述减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂、聚次甲蒽磺酸钠、聚次甲基萘磺酸钠、氧茚树脂磺酸钠、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的一种或多种的组合。
优选地,所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸铵、亚硝酸铵、硼氢化钠、过氧化氢中的一种或多种的组合。
优选地,所述激发剂为硫铝酸盐、硅酸盐、水洗浆中的一种或多种的组合。
上述保温防裂混凝土的生产工艺,包括以下步骤:
(1)按照重量份将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合,在60~80℃搅拌40~60分钟后,过40~80目筛得到混合颗粒a;
(2)将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合,在30~40℃搅拌10~20分钟,然后加入水,升温至50~60℃搅拌20~30分钟得到混合物料;
(3)在柱顶直接浇筑混合物料,并分层振捣得到浇筑混凝土;
(4)浇筑混凝土放置在10~20℃的潮湿环境中养护10~12天。
优选地,所述混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合,在35℃搅拌18分钟,然后加入水,升温至56℃搅拌25分钟得到混合物料。
优选地,所述步骤(3)分层振捣使用插入式振捣器,每层厚度小于50cm,振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明的混凝土成分简单、成本较低,具有优良的抗冲击性能强和防渗透性能,防水保温,耐腐蚀、防锈、防裂,适用于矿井作业,生产工艺简单易控制,适合大规模生产。
(2)本发明的混凝土在水泥、粉煤灰的基础上添加了高效减水剂,高效减水剂对凝结时间影响小,与水泥的适应性相对较好,降低了需水量,提高了混凝土的强度;发泡剂是一种常见的表面活性剂,能够很好地分散混凝土中的各种成分,使得质量稳定均匀;硫酸钠粉具有较强的干燥能力,能够吸收空气中的水气,使得混凝土保温干燥;聚氨酯颗粒具有非常优异的隔热性能,由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非极性基团,具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。综上,本发明的混凝土成分简单、成本较低,显著提高了保温性能,适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种保温防裂混凝土,包括如下重量的原料:普通硅酸盐水泥455g、粉煤灰150g、硫酸钠粉16g、氯化钾8g、聚乙烯醇缩丁醛16g、玄武岩纤维25g、聚氨酯颗粒7g、减水剂聚次甲蒽磺酸钠10g、发泡剂亚硝酸铵23g、激发剂硅酸盐8g、水160g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺,包括以下步骤:
(1)按照重量将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合,在60℃搅拌60分钟后,过40~80目筛得到混合颗粒a。
(2)混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合,在35℃搅拌18分钟,然后加入水,升温至56℃搅拌25分钟得到混合物料。
(3)在柱顶直接浇筑混合物料,并分层振捣得到浇筑混凝土;分层振捣使用插入式振捣器,每层厚度小于50cm,振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
(4)浇筑混凝土放置在10~20℃的潮湿环境中养护10~12天。
实施例2
一种保温防裂混凝土,包括如下重量的原料:普通硅酸盐水泥360g、粉煤灰140g、硫酸钠粉12g、氯化钾7g、聚乙烯醇缩丁醛16g、玄武岩纤维22g、聚氨酯颗粒6g、减水剂10g、发泡剂23g、激发剂6g、水170g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺,包括以下步骤:
(1)按照重量将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合,在66℃搅拌48分钟后,过40~80目筛得到混合颗粒a。
(2)将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合,在30℃搅拌20分钟,然后加入水,升温至60℃搅拌20分钟得到混合物料。
(3)在柱顶直接浇筑混合物料,并分层振捣得到浇筑混凝土;分层振捣使用插入式振捣器,每层厚度小于50cm,振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
(4)浇筑混凝土放置在10~20℃的潮湿环境中养护10~12天。
实施例3
一种保温防裂混凝土,包括如下重量的原料:普通硅酸盐水泥410g、粉煤灰137g、硫酸钠粉16g、氯化钾8g、聚乙烯醇缩丁醛20g、玄武岩纤维22g、聚氨酯颗粒9g、减水剂11g、发泡剂20g、激发剂9g、水168g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺,包括以下步骤:
(1)按照重量将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合,在70℃搅拌50分钟后,过40~80目筛得到混合颗粒a。
(2)将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合,在36℃搅拌15分钟,然后加入水,升温至58℃搅拌26分钟得到混合物料。
(3)在柱顶直接浇筑混合物料,并分层振捣得到浇筑混凝土;分层振捣使用插入式振捣器,每层厚度小于50cm,振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
(4)浇筑混凝土放置在10~20℃的潮湿环境中养护10~12天。
实施例4
一种保温防裂混凝土,包括如下重量的原料:普通硅酸盐水泥428g、粉煤灰138g、硫酸钠粉17g、氯化钾8g、聚乙烯醇缩丁醛20g、玄武岩纤维27g、聚氨酯颗粒9g、减水剂13g、发泡剂18g、激发剂8g、水180g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺,包括以下步骤:
(1)按照重量g将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合,在60~80℃搅拌40~60分钟后,过40~80目筛得到混合颗粒a。
(2)将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合,在30~40℃搅拌10~20分钟,然后加入水,升温至50~60℃搅拌20~30分钟得到混合物料。
(3)在柱顶直接浇筑混合物料,并分层振捣得到浇筑混凝土;分层振捣使用插入式振捣器,每层厚度小于50cm,振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
(4)浇筑混凝土放置在10~20℃的潮湿环境中养护10~12天。
实施例5
一种保温防裂混凝土,包括如下重量的原料:普通硅酸盐水泥458g、粉煤灰147g、硫酸钠粉14g、氯化钾6g、聚乙烯醇缩丁醛20g、玄武岩纤维18g、聚氨酯颗粒7g、减水剂13g、发泡剂20g、激发剂10g、水176g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺,包括以下步骤:
(1)按照重量g将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合,在72℃搅拌55分钟后,过40~80目筛得到混合颗粒a。
(2)将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合,在37℃搅拌12分钟,然后加入水,升温至58℃搅拌24分钟得到混合物料。
(3)在柱顶直接浇筑混合物料,并分层振捣得到浇筑混凝土;分层振捣使用插入式振捣器,每层厚度小于50cm,振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
(4)浇筑混凝土放置在10~20℃的潮湿环境中养护10~12天。
实施例6
一种保温防裂混凝土,包括如下重量的原料:普通硅酸盐水泥480g、粉煤灰160g、硫酸钠粉18g、氯化钾10g、聚乙烯醇缩丁醛22g、玄武岩纤维26g、聚氨酯颗粒10g、减水剂15g、发泡剂25g、激发剂12g、水180g。
上述保温防裂混凝土的生产工艺,包括以下步骤:
(1)按照重量将粉煤灰、硫酸钠粉、氯化钾、聚乙烯醇缩丁醛、玄武岩纤维、聚氨酯颗粒混合,在80℃搅拌40分钟后,过40~80目筛得到混合颗粒a。
(2)将混合颗粒a、普通硅酸盐水泥、减水剂、发泡剂、激发剂混合,在40℃搅拌10分钟,然后加入水,升温至60℃搅拌20分钟得到混合物料。
(3)在柱顶直接浇筑混合物料,并分层振捣得到浇筑混凝土;分层振捣使用插入式振捣器,每层厚度小于50cm,振捣棒不得触动钢筋和预埋件。
(4)浇筑混凝土放置在10~20℃的潮湿环境中养护10~12天。
实施例7
性能测试:对上述实施例1-6生产的混凝土进行了28天后堆积密度、导热系数、抗压强度、劈裂强度等性能进行了测试,结果见表1。
表1.混凝土性能测试结果
由表1的数据可以看出,本发明的混凝土具有质轻、导热系数较低、保温性能优良、抗压和抗劈裂强度高的特点,适合作为高危矿井的混凝土结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。