一种轻骨料高强混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混凝土建筑材料，具体涉及一种轻骨料高强混凝土及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着现代建筑向大跨、高层的发展，为缩小结构断面、减轻结构自重、提高保温隔热等性能，轻质、高强、多功能、耐久、抗灾、可持续发展的建筑材料已成为土木工程界的重要研究课题，也是现代混凝土技术的重要发展方向之一。轻骨料混凝土因具备这些优点而成为仅次于普通混凝土的用量最大的一种新型混凝土。
[0003]轻骨料混凝土是用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土。强度在LC30以上的称为高强轻骨料混凝土。轻骨料一般由浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、煤渣等配制成。轻骨料的来源也说明了其具有环保、可持续发展的优点，特别在我国钢材不足的情况下，发展高强轻混凝土结构，扩大其应用范围，更具有现实意义。
[0004]尽管轻骨料混凝土具有诸多优点，但由于轻骨料密度小、强度低和吸水性强的特性，现有轻骨料混凝土普遍存在干表观密度大、抗压强度低以及和易性差等问题，从而限制了其应用领域。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种轻骨料高强混凝土及其制备方法，克服了现有轻骨料混凝土密度大、强度低的缺陷，制备出强度等级为LC40?LC50，表观密度为1700?1900kg/m3的轻骨料高强混凝土。
[0006]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:
[0007]—种轻骨料高强混凝土，该混凝土由按质量分数计的以下原料制成:水泥350?500份、轻骨料450?650份、天然河砂650?750份、水140?170份、粉煤灰O?200份、外加剂2?3.5份。
[0008]所述的轻骨料高强混凝土的第一优选方案，所述轻骨料为陶粒、浮石或陶粒和浮石的组合物；所述天然河砂为细砂。
[0009]所述的轻骨料高强混凝土的第二优选方案，所述混凝土由按质量分数计的以下原料制成:水泥370份、陶粒600份、细砂660份、水170份、粉煤灰120份、外加剂2.5份。
[0010]所述的轻骨料高强混凝土的第三优选方案，所述水泥为标号P.042.5级的硅酸盐水泥。
[0011]所述的轻骨料高强混凝土的第四优选方案，所述粉煤灰为国家I级粉煤灰。
[0012]所述的轻骨料高强混凝土的第五优选方案，所述浮石的堆积密度为600?800级，平均堆积密度为716kg/m3，粒径范围为10?35mm，桶压强度为1.5MPa。
[0013]所述的轻骨料高强混凝土的第六优选方案，所述陶粒的堆积密度级别为700?900级，平均堆积密度为826kg/m3，粒径范围为10?25mm，桶压强度3.0MPa0
[0014]所述的轻骨料高强混凝土的第七优选方案，所述外加剂为减水剂。
[0015]所述的轻骨料高强混凝土的第八优选方案，所述减水剂为萘系高效减水剂。
[0016]一种所述轻骨料高强混凝土的制备方法，该方法包括以下步骤:
[0017]I)于搅拌机中，将轻骨料、天然河砂和粉煤灰搅拌2?8min ；
[0018]2)于步骤I)所得混合物中，加总重量1/2的水搅拌2?1min ；
[0019]3)将水泥、减水剂和剩余的1/2水加入步骤2)所得混合物，搅拌2?15min，成型，再于温度为20±2°C、湿度为95%的标准养护箱中带模养护24h后自然养护至28d。
[0020]与最接近的现有技术比，本发明具有以下优点:
[0021]I)本发明制备的轻骨料高强混凝土强度等级为LC40?LC50，表观密度在1700?1900kg/m3，能有效减轻结构的自重，缩小断面尺寸，增加使用面积，强度高，具有良好的工作性能、抗震性能、耐久性能；
[0022]2)本发明制得的混凝土，其塌落度为180mm，7d其抗压强度平均值为43.3MPa，28d其抗压强度平均值为54.1MPa，表观密度为1782kg/m3;
[0023]3)本发明制备工艺简单，设备要求低，适用于工业化大规模生产。
【具体实施方式】
[0024]以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
[0025]具体实施过程参照我国《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ51-2002)，具体实施过程参照国家标准《轻集料及其试验方法第I部分:轻集料》(GBT17431.1-2010)以及国家标准《轻集料及其试验方法第2部分:轻集料试验方法》(GBT17431.2-2010)。
[0026]实施例1
[0027]—种轻骨料高强混凝土，该混凝土由按质量分数计的以下原料制成:水泥350份，粉煤灰90份，水157.5份，细砂680份，浮石550份，萘系高效减水剂2.2份。
[0028]一种上述轻骨料高强混凝土的制备方法，该方法包括以下步骤:
[0029]I)先将浮石、细砂和粉煤灰于搅拌机中搅拌2min ;
[0030]2)加总量的1/2的水于步骤I)所得混合物中，搅拌2min ；
[0031]3)将水泥、萘系高效减水剂和剩余的水加入步骤2)所得混合物，搅拌3min，将混合物装入100 X 100 X 10mm模具中用振动台成型，再于温度为20 ± 2°C、湿度为95 %的标准养护箱中带模养护24h后自然养护至28d。
[0032]检测上述制得的混凝土材料的工作性能，测得混凝土塌落度为160mm，7d混凝土抗压强度平均值36.3MPa，28d强度平均值42.2MPa，表观密度1812kg/m3。
[0033]实施例2
[0034]—种轻骨料高强混凝土，该混凝土由按质量分数计的以下原料制成:水泥350份，粉煤灰90份，水157.5份，细砂680份，陶粒620份，萘系高效减水剂2.2份。
[0035]一种上述轻骨料高强混凝土的制备方法，该方法包括以下步骤:
[0036]I)先将陶粒、细砂和粉煤灰于搅拌机中搅拌2min ;
[0037]2)加总量的1/2的水于步骤I)所得混合物中，搅拌2min ；
[0038]3)将水泥、萘系高效减水剂和剩余的水加入步骤2)所得混合物，搅拌3min，将混合物装入100 X 100 X 10mm模具中用振动台成型，再于温度为20 ± 2°C、湿度为95 %的标准养护箱中带模养护24h后自然养护至28d。
[0039]检测上述制得的混凝土材料的工作性能，测得混凝土塌落度为165mm，7d混凝土抗压强度平均值39.3MPa，28d强度平均值46.2MPa,表观密度1812kg/m3。
[0040]实施例3
[0041]—种轻骨料高强混凝土，该混凝土由按质量分数计的以下原料制成:水泥370份，粉煤灰120份，水170份，细砂660份，陶粒600份，萘系高效减水剂2.5份。
[0042]一种上述轻骨料高强混凝土的制备方法，该方法包括以下步骤:
[0043]I)先将陶粒、细砂和粉煤灰于搅拌机中搅拌2min ;
[0044]2)加总量的1/2的水于步骤I)所得混合物中，搅拌2min ；
[0045]3)将水泥、萘系高效减水剂和剩余的水加入步骤2)所得混合物，搅拌3min，将混合物装入100 X 100 X 10mm模具中用振动台成型，再于温度为20 ± 2°C、湿度为95 %的标准养护箱中带模养护24h后自然养护至28d。
[0046]检测上述制得的混凝土材料的工作性能，测得混凝土塌落度为180mm，7d混凝土抗压强度平均值43.3Mpa，28d强度平均值54.1MPa，表观密度1782kg/m3。
[0047]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种轻骨料高强混凝土，其特征在于，该混凝土由按质量分数计的以下原料制成:水泥350?500份、轻骨料450?650份、天然河砂650?750份、水140?170份、粉煤灰O?200份、外加剂2?3.5份。2.根据权利要求1所述的轻骨料高强混凝土，其特征在于，所述轻骨料为陶粒、浮石或陶粒和浮石的组合物；所述天然河砂为细砂。3.根据权利要求2所述的轻骨料高强混凝土，其特征在于，所述混凝土由按质量分数计的以下原料制成:水泥370份、陶粒600份、细砂660份、水170份、粉煤灰120份、外加剂2.5 份。4.根据权利要求1所述的轻骨料高强混凝土，其特征在于，所述水泥为标号P.042.5级的硅酸盐水泥。5.根据权利要求1所述的轻骨料高强混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为国家I级粉煤灰。6.根据权利要求2所述的轻骨料高强混凝土，其特征在于，所述浮石的堆积密度为600?800级，平均堆积密度为716kg/m3，粒径范围为10?35mm，桶压强度为1.5MPa。7.根据权利要求2所述的轻骨料高强混凝土，其特征在于，所述陶粒的堆积密度级别为700?900级，平均堆积密度为826kg/m3，粒径范围为10?25mm，桶压强度3.0MPa08.根据权利要求1所述的轻骨料高强混凝土，其特征在于，所述外加剂为减水剂。9.根据权利要求8所述的轻骨料高强混凝土，其特征在于，所述减水剂为萘系高效减水剂。10.一种根据权利要求1-9任一所述的轻骨料高强混凝土的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)于搅拌机中，将轻骨料、天然河砂和粉煤灰搅拌2?8min； 2)于步骤I)所得混合物中，加总重量1/2的水搅拌2?1min； 3)将水泥、减水剂和剩余的1/2水加入步骤2)所得混合物，搅拌2?15min，成型，再于温度为20±2°C、湿度为95%的标准养护箱中带模养护24h后自然养护至28d。
【专利摘要】本发明提供一种轻骨料高强混凝土及其制备方法，所述混凝土由按质量分数计的以下原料制成：水泥350～500份、轻骨料450～650份、天然河砂650～750份、水140～170份、粉煤灰0～200份、外加剂2～3.5份。本发明方法包括以下步骤：1)先将轻骨料、天然河砂和粉煤灰搅拌混合；2)加总量的1/2的水于步骤1)所得混合物中搅拌混合；3)将水泥、减水剂和剩余的水加入步骤2)所得混合物，搅拌混合，成型，再进行标准养护。本发明的轻骨料高强混凝土强度等级为LC40～LC50，表观密度在1700～1900kg/m3，能有效减轻结构的自重，缩小断面尺寸，增加使用面积，强度高，具有良好的工作性能、抗震性能、耐久性能。
【IPC分类】C04B14/06, C04B28/04, C04B18/08, C04B14/04
【公开号】CN105036657
【申请号】CN201510454509
【发明人】李震, 刘晓圣, 徐丽, 赵宇航, 王秋玲
【申请人】国网智能电网研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月29日