一种c35低胶材自密实增强混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土，具体涉及一种C35低胶材自密实增强混凝土及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 自密实混凝土（Self Compacting Concrete 或 Self-Consolidating Concrete 简 称see)是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同 时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。现有技术中的自密实混凝土胶凝材料 用量一般在500kg/m 3以上，水泥用量一般在350kg/m3以上，并大量使用了具有水化活性的 矿物掺合料（矿粉、粉煤灰）。利用此技术所制备的混凝土，其强度等级往往在C50以上； 聂法智等人（专利CN102060481A)研宄了一种强度等级C50级别，而胶凝材料用量下降至 430kg/m 3至500kg/m3。但此时的胶凝材料用量仍然大幅多于普通混凝土，且强度等级仍然 偏高。而在实际工程应用中，用量最大、最广泛的却是C35级别的混凝土；但本行业一直无 法得到胶凝材料较少而流动性又较高的C35级别的自密实混凝土，这严重制约了自密实混 凝土的应用。而且，在现有自密实混凝土中，大掺量水泥、矿粉等胶凝材料容易引起水化热 过高，体积稳定性较差等耐久性问题。
[0003] 所以，降低自密实混凝土的胶凝材料用量，不仅有利于自密实混凝土的应用，而且 能节约资源，降低生产成本，提高生产效益。而胶凝材料用量又是提高混凝土流动性的主要 手段，如何降低胶凝材料用量而又不减少其流动性；提高早期强度而又使其具有较好的保 塌性能一直是一个难以克服的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术的上述缺点，提出一种C35低胶材自密实增强 混凝土及其制备方法。本发明提供的C35低胶材自密实增强混凝土胶凝材料用量少，而又 具备较好的流动性和早期强度，对推广C35自密实混凝土的应用起到重要的促进作用。
[0005] 本发明的方案是，一种C35低胶材自密实增强混凝土，其原料包含以下质量含量 的组分：水泥180~300kg/m 3、粉煤灰30~80kg/m3、细河沙220~640kg/m3、机制砂300~ 600kg/m 3、5~25mm石子600~1100kg/m3、聚幾酸减水剂2~15kg/m3、增桐剂0· 01~ 0· 03kg/m3、早强剂 4 ~8kg/m3、增强剂 2 ~15kg/m3。
[0006] 所述的水泥是指通用水泥，可选用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅 酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。其中，细河沙优选细度模数小于2. 0的河 沙；机制砂优选为I、ΙΙ、ΠΙ区间中粗砂；5~25mm石子为机制碎石；粉煤灰为I或II级粉 煤灰；增稠剂可用市面上常用的混凝土、砂浆用增稠剂，优选羟丙基甲基纤维素；早强剂优 选硫酸钠和碳酸锂。
[0007] 在上述方案基础上，所述水泥的优选用量为180~198kg/m3。
[0008] 本发明所述粉煤灰的用量优选为30~55kg/m3。
[0009] 另一优选方案，所述细河沙用量为350~460kg/m3、机制砂用量460~510kg/m 3、 5 ~25mm 石子 800 ~950kg/m3〇
[0010] 另一优选方案，所述聚羧酸减水剂用量为4~6kg/m3。
[0011] 另一优选方案，所述增稠剂用量0. 02~0. 025kg/m3。
[0012] 另一优选方案，所述早强剂用量5~6kg/m3。
[0013] 另一优选方案，所述增强剂为聚乙烯醇、硅溶胶、乳胶粉、苯丙乳液或醋酸乙烯一 乙烯共聚乳液中的一种或几种的混合物。
[0014] 另一优选方案，所述增强剂用量为4~6kg/m3。
[0015] 本发明还提供所述C35低胶材自密实增强混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0016] (1)按配合比称取原料：水泥180~300kg/m3、粉煤灰30~80kg/m 3、细河沙220~ 640kg/m3、机制砂 300 ~600kg/m3、5 ~25mm 石子 600 ~1100kg/m3、早强剂 4 ~8kg/m3,并 放入搅拌机干混20~60s ;
[0017] (2)按配合比称取聚羧酸减水剂2~15kg/m3、增稠剂0· 01~0· 03kg/m3,增强剂 2~15kg/m3,并将增稠剂和增强剂加入到减水剂中，搅拌均匀；
[0018] (3)将步骤（2)的外加剂和水同时加入到步骤（1)的混合料中，用水量控制在 152 ~195kg/m3,揽样 Imin ~2min，即得。
[0019] 作为改进方案，在干混之前，还对搅拌机内壁进行如下润湿预处理：按比例称取水 泥 180 ~300kg/m3、粉煤灰 30 ~80kg/m3、细河沙 220 ~640kg/m3、机制砂 300 ~600kg/m3、 5~25臟石子600~1100kg/m3、早强剂4~8kg/m 3,152~195kg/m3,预拌制混凝土，使揽 拌机内壁被一层水泥浆体润湿。
[0020] 另一优选方案，步骤（1)混合料在搅拌机干混时，干混时间为30s。
[0021] 本发明良好的粗细骨料级配，能有效改善混凝土的堆积，使混凝土在较大的流动 性状态下不易发生离析、分层等现象；经研宄发现本发明所采用的增稠剂能在较低胶凝材 料用量下，增加混凝土的流动性，改善混凝土粗骨料的包裹性；配合本发明的早强剂能在 不改变新拌混凝土工作性能和保塌性能的同时，增加混凝土的早期强度。整体上使自密实 混凝土强度等级达到C35级别，取代应用广泛的相同等级的普通混凝土，同时降低了 50~ 150kg/m3的胶凝材料，节约了资源，降低了生产成本。解决了混凝土在自密实应用中难以 达到C35级别和胶凝材料用量大的问题。另外，本发明早期强度较高，一天抗压强度达到 15MPa以上，可以实现一天拆模，减少模具使用量，提高生产效率。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明，本发明的保护范围并不仅限于这 些实施例。
[0023] 实施例1 一 5
[0024] 以下实施例所采用的原料如下：
[0025] 水泥为P042. 5,二级粉煤灰，细度模数为1. 9的细河沙，细度模数为3. 3的机制砂， 以及连续级配的2~25_碎石；减水剂为聚羧酸高效减水剂；所用增稠剂为羟丙基甲基纤 维素；所用早强剂为无水硫酸钠。
[0026] 试验室在以上原材料基础上，设计强度等级为C35自密实混凝土配合比，其胶凝 材料用量不大于350kg/m 3,具体见下表。
[0027] (1)表1实施例1 - 5具体配合比 kg/m3
[0028]
[0029] (2)新拌自密实混凝土工作性试验
[0030] 根据《自密实混凝土应用技术规程》，分别测试了新拌混凝土 Omin和60min时的坍 落扩展度、T5(I、U型和V型。结果显示，所有配合比的新拌混凝土工作性能均符合标准要求， 详见表2。
[0031 ] 表2新拌混凝土