专利名称：高强轻集料混凝土的制备方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种轻集料混凝土的制备方法，它能够有效提高轻集料颗粒强度、降低吸水率，显著增加轻集料混凝土强度和改善轻集料混凝土泵送施工性能。
背景技术：
轻集料混凝土具有轻质、耐久、节能、环保的特点，在高层建筑、大跨度结构工程等领域具有广阔的应用前景，但轻集料混凝土的强度较低，实际工程应用的最高强度等级仅为LC60，并且泵送施工性能较差，难以满足大型工程对强度和施工性能的要求，在很大程度上限制了轻集料混凝土的应用。导致以上问题的主要原因是轻集料自身的颗粒强度较低，且其吸水率在压力下有显著增加，进而容易导致堵泵。针对以上问题，目前主要采用低吸水率轻集料或表面釉化处理的方法以实现泵送施工，但低吸水率轻集料在泵压作用下吸水率仍然增加较大，所以并不能有效的改善轻集料混凝土的泵送施工性能。对轻集料表面釉化处理虽然能够有效降低轻集料的吸水率，改善泵送施工性能，但釉化处理将会降低轻集料与水泥石之间的界面粘结性能；在提高轻集料混凝土强度的技术措施方面，主要通过掺加硅灰、使用高标号水泥、增加水泥用量等方法，但以上方法不仅增加成本，而且还会降低混凝土的工作性，所以更加不利于泵送施工。使用高强轻集料虽然能够有效增加混凝土的强度，但目前高强轻集料的颗粒强度主要在6.0～8.0MPa，所以难以配制工作性能良好的LC60以上高强轻集料混凝土。
发明内容
针对以上轻集料及轻集料混凝土存在的主要问题，本发明的目的在于提供一种提高轻集料颗粒强度、降低吸水率，显著增加轻集料混凝土强度和改善轻集料混凝土泵送施工性能的高强轻集料混凝土的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是高强轻集料混凝土的制备方法，其特征是由如下步骤实现1).轻集料的预处理a).预处理水泥浆体的准备，预处理水泥浆体由水泥、超细掺合料(由硅灰和超细粉煤灰按一定比例混合组成)、水溶性聚丙烯酸乳液、减水剂FDN系列、水组成，各组份重量份为水1、水泥1.35～1.80、 超细掺合料0.10～0.50、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)8～15、减水剂FDN(水泥用量％)0.3～0.5，将上述组份搅拌均匀制成预处理水泥浆体；b).把轻集料放入上述预处理水泥浆体中搅拌1～3min后取出，在相对湿度90±5％，温度20±3℃条件下养护1～3天，待用；2).轻集料混凝土的制备高强轻集料混凝土，由预处理后的轻集料、水泥、细集料、硅灰、减水剂FDN、水组成，各组份重量份为水1、预处理后的轻集料3.00～3.50、水泥2.90～3.50、细集料3.80～3.95、硅灰0.15～0.40、减水剂FDN(水泥用量％)0.8～1.4，将上述组份搅拌均匀制成混合料，即得产品。
所述的预处理水泥浆体，各组份最佳重量份为水泥1.35、硅灰0.17、超细粉煤灰0.33、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)10、减水剂FDN(水泥用量％)0.4、水1。
所述的超细掺合料为硅灰或超细粉煤灰(比表面积500m2/kg以上)其中任一种或二种混合，硅灰、超细粉煤灰二者之间所占重量比分别为0～100、100～0。
所述的高强轻集料混凝土，各组份最佳重量份为预处理后的轻集料3.36、水泥3.2、细集料3.94、硅灰0.32、减水剂FDN(水泥用量％)1.2、水1。
所述的细集料为河砂或机制砂。
所述的轻集料为粒径5-20mm、表观密度1200-1500kg/m3，堆积密度700-1100kg/m3，筒压强度25Mpa的粘土陶粒或页岩陶粒或粉煤灰陶粒。
所述的减水剂FDN为萘系磺酸盐FDN系列高效减水剂，减水率大于20％。
采用由水泥、硅灰、超细粉煤灰、水溶性聚丙烯酸乳液、减水剂、水按一定比例配制成预处理水泥浆体，利用其对颗粒强度为6.0～8.0MPa的轻集料进行预处理，使轻集料自身筒压强度提高30％以上，常压吸水率和压力吸水率降低到5％以内。利用该种轻集料制备出能够满足泵送施工要求的LC50～LC70高强轻集料混凝土。能够用于生产LC50-LC70泵送高强轻集料混凝土。
技术指标预处理后的轻集料性能指标筒压强度8.0MPa以上颗粒密度1400～1900kg/m3吸水率小于3％6MPa压力吸水率小于5％经过预处理后的轻集料混凝土性能指标力学性能28d抗压强度60-80MPa坍落度18～24cm扩展度50～60cm表观密度1860-2100kg/m3弹性模量20-37GPa抗渗等级P12以上抗冻等级≥F100。
具体实施例方式
实施例1高强轻集料混凝土的制备方法，由按下步骤实现1.原材料准备轻集料粒径5-20mm、表观密度1200-1500kg/m3，堆积密度700-1100kg/m3，筒压强度3-8MPa)，水泥42.5、52.5普硅水泥(或硅酸盐水泥，矿渣水泥、粉煤灰水泥，比表面积500m2/kg)，细集料砂(河砂、细度模数2.4-3.1)，粉煤灰比表面积500m2/kg，硅灰活性二氧化硅含量大于90％以上，减水剂FDN萘系磺酸盐FDN，减水率20％以上，聚合物水溶性聚丙烯酸乳液。
2.轻集料的预处理a).预处理水泥浆体的准备，预处理水泥浆体由水泥、硅灰和粉煤灰、水溶性聚丙烯酸乳液、减水剂FDN、水组成，各组份配比为预处理水泥浆体配比Kg/m3
建立一个5×5×5m的预处理池，将上述组份混合搅拌均匀制成预处理水泥浆体；b).把轻集料放入上述预处理水泥浆体中人工或机械搅拌3min后取出，捞出沥干后，在相对湿度90±5％，温度20±3℃条件下养护3天，待用；3.轻集料混凝土的制备高强轻集料混凝土，由预处理后的轻集料、水泥、细集料、硅灰、减水剂FDN、水组成，各组份配合为LC70高强轻集料混凝土配合比 Kg/m3
按比例称量后在强制式混凝土搅拌机内拌合均匀后，即可采用泵送施工。
实施例2高强轻集料混凝土的制备方法，由按下步骤实现1.原材料准备轻集料粒径5-20mm、表观密度1200-1500kg/m3，堆积密度700-1100kg/m3，筒压强度3-8MPa)，水泥42.5、52.5普硅水泥(或硅酸盐水泥，矿渣水泥、粉煤灰水泥，比表面积500m2/kg)，细集料砂(河砂、细度模数2.4-3.1)，粉煤灰比表面积500m2/kg，硅灰活性二氧化硅含量大于90％以上，减水剂FDN萘系磺酸盐FDN，减水率20％以上，聚合物水溶性聚丙烯酸乳液。
2.轻集料的预处理a).预处理水泥浆体的准备，预处理水泥浆体由水泥、硅灰和粉煤灰、水溶性聚丙烯酸乳液、减水剂FDN、水组成，各组份配比为预处理水泥浆体配比Kg/m3
建立一个5×5×5m的预处理池，将上述组份搅拌均匀制成预处理水泥浆体；b).把轻集料放入上述预处理水泥浆体中人工或机械搅拌3min后取出，捞出沥干后，在相对湿度90±5％，温度20±3℃条件下养护3天，待用；3.轻集料混凝土的制备高强轻集料混凝土，由预处理后的轻集料、水泥、细集料、硅灰、减水剂FDN、水组成，各组份配合为LC50高强轻集料混凝土配合比Kg/m3
按比例称量后在强制式混凝土搅拌机内拌合均匀后，即可采用泵送施工。
实施例3高强轻集料混凝土的制备方法，由如下步骤实现1.轻集料的预处理a).预处理水泥浆体的准备，预处理水泥浆体由水泥、硅灰、水溶性聚丙烯酸乳液、减水剂FDN、水组成，各组份重量份为水泥1.35、硅灰0.20、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)8、萘系磺酸盐FDN系列高效减水剂(水泥用量％)0.3、水1，将上述组份搅拌均匀制成预处理水泥浆体；b).把轻集料放入上述预处理水泥浆体中搅拌2min后取出，在相对湿度90±5％，温度20±3℃条件下养护2天，待用；2.轻集料混凝土的制备高强轻集料混凝土，由预处理后的轻集料、水泥、细集料、硅灰、减水剂FDN、水组成，各组份重量份为预处理后的轻集料3.00、水泥2.90、河砂3.80、硅灰0.15、萘系磺酸盐FDN系列高效减水剂(水泥用量％)0.8、水1，将上述组份搅拌均匀制成浆体，即得产品。
实施例4高强轻集料混凝土的制备方法，由如下步骤实现1.轻集料的预处理a).预处理水泥浆体的准备，预处理水泥浆体由水泥、粉煤灰、水溶性聚丙烯酸乳液、萘系磺酸盐FDN系列高效减水剂、水组成，各组份重量份为水泥1.8、粉煤灰0.35、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)12、减水剂FDN(水泥用量％)0.5、水1，将上述组份搅拌均匀制成预处理水泥浆体；b).把轻集料放入上述预处理水泥浆体中搅拌1min后取出，在相对湿度90±5％，温度20±3℃条件下养护1天，待用；2.轻集料混凝土的制备高强轻集料混凝土，由预处理后的轻集料、水泥、细集料、硅灰、减水剂FDN、水组成，各组份重量份为预处理后的轻集料3.20、水泥3.40、机制砂3.85、硅灰0.32、萘系磺酸盐FDN系列高效减水剂(水泥用量％)1.2、水1，将上述组份搅拌均匀制成浆体，即得产品。
权利要求
1.高强轻集料混凝土的制备方法，其特征是由如下步骤实现1).轻集料的预处理a).预处理水泥浆体的准备，预处理水泥浆体由水泥、超细掺合料、水溶性聚丙烯酸乳液、减水剂FDN、水组成，各组份重量份为水1、水泥1.35～1.80、超细掺合料0.10～0.50、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)8～15、减水剂FDN(水泥用量％)0.3～0.5，将上述组份搅拌均匀制成预处理水泥浆体；b).把轻集料放入上述预处理水泥浆体中搅拌1～3min后取出，在相对湿度90±5％，温度20±3℃条件下养护1～3天，待用；2).轻集料混凝土的制备高强轻集料混凝土，由预处理后的轻集料、水泥、细集料、硅灰、减水剂FDN、水组成，各组份重量份为水1、预处理后的轻集料3.00～3.50、水泥2.90～3.50、细集料3.80～3.95、硅灰0.15～0.40、减水剂FDN(水泥用量％)0.8～1.4，将上述组份搅拌均匀制成浆体，即得产品。
2.根据权利要求1所述的高强轻集料混凝土的制备方法，其特征是所述的预处理水泥浆体，各组份最佳重量份为水泥1.35、硅灰0.17、超细粉煤灰0.33、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)10、减水剂FDN(水泥用量％)0.4、水1。
3.根据权利要求1或2所述的高强轻集料混凝土的制备方法，其特征是所述的超细掺合料为硅灰或超细粉煤灰其中任一种或二种混合。
4.根据权利要求1所述的高强轻集料混凝土的制备方法，其特征是所述的高强轻集料混凝土，各组份最佳重量份为预处理后的轻集料3.36、水泥3.2、细集料3.94、硅灰0.32、减水剂FDN(水泥用量％)1.2、水1。
全文摘要
本发明涉及一种轻集料混凝土的制备方法。高强轻集料混凝土的制备方法，其特征是由如下步骤实现1).轻集料的预处理a).预处理水泥浆体的准备，预处理水泥浆体由水泥、超细掺合料、水溶性聚丙烯酸乳液、减水剂FDN、水组成；b).把轻集料放入上述预处理水泥浆体中搅拌1～3min后取出，在相对湿度90±5％，温度20±3℃条件下养护1～3天，待用；2).轻集料混凝土的制备高强轻集料混凝土，由预处理后的轻集料、水泥、细集料、硅灰、减水剂FDN、水组成；按比例搅拌均匀制成浆体，即得产品。它能够有效提高轻集料颗粒强度、降低吸水率，显著增加轻集料混凝土强度和改善轻集料混凝土泵送施工性能。
文档编号C04B28/00GK1491917SQ03125310
公开日2004年4月28日 申请日期2003年8月22日 优先权日2003年8月22日
发明者胡曙光, 丁庆军, 王发洲, 吕林女, 姜从盛, 任飞, 叶家军, 彭波, 陈友治 申请人:武汉理工大学