轻集料混凝土的制作方法

文档序号:12570994阅读:1661来源:国知局

本发明涉及建筑材料领域,特别涉及一种轻集料混凝土。



背景技术:

轻集料混凝土是由轻粗骨料、轻细集料(或普通砂)、水泥和水配制而成的表观密度不大于1950kg/m3的混凝土。其中,由轻质细骨料作骨料配制而成的轻骨料混凝土为全轻混凝土;由普通砂或部分轻质细骨料做细骨料配制而成的轻骨料混凝土为砂轻混凝土。轻骨料混凝土以其轻质、高强、保温、隔热、抗震、耐磨等功能特点,广泛应用于各类工程。

现有技术中,为了能够进一步提高轻集料混凝土的保温、隔热、耐磨等特点,所以人们在生产轻集料混凝土的时候,会利用陶粒作为轻集料混凝土的轻骨料来进行添加。

但是,由于陶粒混凝土的孔隙率较大、吸水率较高,容易导致新拌混凝土的塌落度损失较大,因此在生产轻集料混凝土时需要重点考虑塌落度经时损失。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种具有良好隔热保温功能且塌落度损失小的轻集料混凝土。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种轻集料混凝土,包括以下成份,按重量份数计,水泥96~100份、粉煤灰62~70份、陶粒86~92份、细骨料230~246份、减水剂3.0~3.4份、增效剂2.8~3.6份、单氟磷酸钠2.4~2.8份、海藻酸钠2.8~3.4份、水50~58份。

作为优选,包括以下成份,按重量份数计,水泥98份、粉煤灰66份、陶粒89份、细骨料238份、减水剂3.2份、增效剂3.2份、单氟磷酸钠2.6份、海藻酸钠3.1份、水54份。

本发明的混凝土中添加了单氟磷酸钠,其能够与混凝土中的粗骨料和细骨料中的钙磷等矿物盐形成含氟矿化系统,这一过程中氟离子可以替换矿物盐中的羟基,形成含氟矿物盐,增强凝固后混凝土抗酸腐蚀的能力。另外,单氟磷酸钠的水溶液具有明显的杀菌和抑制微生物生长的作用,从而也有利于防止真菌在该混凝土上生长而造成混凝土的舒松剥离。

同时,海藻酸钠是一种高粘性的高分子化合物。它与淀粉、纤维素等的不同之处,是它具有羧基,是β-D-甘露糖醛酸的醛基以苷键形成的高聚糖醛酸。因此,对混凝土的胶材能够起到很好的协助作用,有利于挺高混凝土内部的作用力。并且其是线状高分子电解质,所以也可以增强混凝土内部的韧性,提高了混凝土防止龟裂的能力。另外,海藻酸钠还是一种良好的乳化剂和分散剂,其可以有助于混凝土中的各物料能够得到快速均匀快速地分散开来,而且其更是一种强效的稳定剂,有利于提高混凝土的稳定性。而且,由于海藻酸钠具有高粘性,所以其可以克服陶粒带来的塌落度大的问题。

作为优选,减水剂为聚羧酸缓凝高效减水剂和荼系减水剂的混合物。

作为优选,聚羧酸缓凝高效减水剂和荼系减水剂的重量比为1∶1~2。

聚羧酸缓凝高效减水剂是由聚羧酸高效减水剂和缓凝剂复配制得,其不仅能够延长混凝土的凝结时间,减少坍落度损失,保证了混凝土的正常施工。另外,聚羧酸缓凝高效减水剂与荼系减水剂的相溶性良好,且没有不易产生分层或沉淀现象。

同时,荼系减水剂属于阴离子型表面活性剂,能在水泥表面上产生单分子吸附层,使界面上的分子性质和分子相互作用特性发生很大的变化。这种表面活性剂离解成成分子的阴离子和金属阳离子,呈现较强表面活性的大分子阴离子吸附在水泥颗粒表面上,使水泥颗粒整体带负电荷,由于同性电荷相斥而使水泥颗粒分散开来。而聚羧酸缓凝高效减水剂分子中含有的-COO-,-OH等基团也是通过静电作用被水泥颗粒吸附。但由于聚羧酸缓凝高效减水剂含有较多长支链,它不仅通过静电排斥作用,而且更多地通过空间位阻效应来起到塑化作用。

作为优选,所述增效剂为CTF增效剂和LBD增效剂的混合物。

作为优选,CTF增效剂和LBD增效剂的重量比为1∶1~1.5。

CTF增效剂为一种复合型材料,其中以有机物为主体,其作用机理类似于塑化剂。而CTF增效剂和萘系减水剂在分散无机不溶颗粒,其分散效果明显好于单独使用萘系减水剂来分散无机不溶颗粒。这样就使水分子与混凝土中的无机不溶颗粒充分接触。因此,使用CTF增效剂能有效减少混凝土体系中存在的不水化或水化不充分的现象。

同时,加入LBD增效剂后混凝土和易性都得到提高和扩展度增加,且无泌水现象,粘聚性和保水性得到改善,这是因为LBD增效剂的加入促进了水泥颗粒的分散,进而使得水泥浆体对集料的包裹能力得到增强,使得混凝土和易性提高。自然条件下,混凝土中胶凝材料的水化是长期的,成熟混凝土中有近20%~30%的水泥没有完全水化只是起到填充作用。而LBD增效剂可以促进水泥的水化、降低水泥水化热,提高水化程度,因此,混凝土在减少水泥用量的同时,混凝土依然呈现良好的工作性能。同时,其还有助于混凝土含气量的增加,在一定程度上也有助于混凝土工作性能的改善,进而对混凝土的耐久性有利。

作为优选,所述细骨料为天然河砂和机制砂的混合物。

作为优选,天然河砂和机制砂的重量比为1∶1.2~1.3。

作为优选,天然河砂的细度模数为1.6,表观密度为2870kg/m3,机制砂的细度模数为3.1,表观密度为2700kg/m3

细度模数为1.6的天然河砂和细数模数为3.1的机制砂,这样一方面有利于提高混凝土的流变性,同时,也有利于提高混凝土的脱模效率。另外,使用机制砂和天然河砂进行混合,这样可以大大减少天然河砂的打捞成本,从而也有利于提高轻集料混凝土的经济效益。

作为优选,所述陶粒为铝钒土陶粒和煤矸石陶粒的混合物,铝钒土陶粒和煤矸石陶粒的重量比为1∶1~1.5。

铝钒土陶粒是一种用于石油压裂的支撑剂,而将其作为粗骨料添加到轻集料混凝土中,其不仅能够有效地增强轻集料混凝土的强度,同时,其还可以进一步增强轻集料混凝土的耐高温、高压、导流能力强及耐腐蚀等功能。

而煤矸石陶粒具有一定的膨胀性能,起可以对轻集料混凝土起到良好的补偿收缩。

综上所述,本发明具有以下有益效果:

1.在混凝土中加入单氟磷酸钠和海藻酸钠,从而大大增强了混凝土的抗腐蚀和抗龟裂的功能,进而大大拓宽了混凝土的使用范围;

2.CTF增效剂和萘系减水剂的混用,能够更好地分散混凝土中无机不溶颗粒,从而能有效减少混凝土体系中存在的不水化或水化不充分的现象;

3.而LBD增效剂的加入既能够增强混凝土的工作性能,同时,也大大减少了水泥量的使用,从而有利于提高经济效益。

附图说明

图1是轻集料混凝土的制备工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图1对本发明作进一步详细说明。

实施例1:

步骤一:称取1.5kg聚羧酸缓凝高效减水剂和1.5kg荼系减水剂加入到混合器中进行充分混合制得混合减水剂,以作为备用;

步骤二:称取96kg水泥、62kg粉煤灰、43kg铝钒土陶粒、43kg煤矸石陶粒、104.5kg天然河砂、125.5kg机制砂和50kg水加入到混合搅拌器中,并以300rpm的转速进行搅拌,同时,并加入步骤一和步骤二中的混合膨胀剂和混合减水剂,搅拌时间控制在45min左右;

步骤三:称取1.4kgCTF增效剂、1.4kgLBD增效剂、2.4kg单氟磷酸钠和2.8kg海藻酸钠加入到步骤二中的混合搅拌器中,并以300rpm的转速再进行搅拌10min,从而即得成品。

其中,铝钒土陶粒和煤矸石陶粒均为5~25mm连续级配碎石,密度等级400,筒压强度2.0MPa,干松散密度410kg/m3,饱和吸水率12.0%。而天然河砂的细度模数为1.6,表观密度为2870kg/m3,机制砂的细度模数为3.1,表观密度为2700kg/m3

实施例2:

步骤一:称取1.14kg聚羧酸缓凝高效减水剂和2.26kg荼系减水剂加入到混合器中进行充分混合制得混合减水剂,以作为备用;

步骤二:称取100kg水泥、70kg粉煤灰、36.8kg铝钒土陶粒、55.2kg煤矸石陶粒、107kg天然河砂、139kg机制砂和58kg水加入到混合搅拌器中,并以300rpm的转速进行搅拌,同时,并加入步骤一和步骤二中的混合膨胀剂和混合减水剂,搅拌时间控制在45min左右;

步骤三:称取1.44kgCTF增效剂、2.16kgLBD增效剂、2.8kg单氟磷酸钠和3.4kg海藻酸钠加入到步骤二中的混合搅拌器中,并以300rpm的转速再进行搅拌10min,从而即得成品。

其中,铝钒土陶粒和煤矸石陶粒均为5~25mm连续级配碎石,密度等级400,筒压强度2.0MPa,干松散密度410kg/m3,饱和吸水率12.0%。而天然河砂的细度模数为1.6,表观密度为2870kg/m3,机制砂的细度模数为3.1,表观密度为2700kg/m3

实施例3:

步骤一:称取1.28kg聚羧酸缓凝高效减水剂和1.92kg荼系减水剂加入到混合器中进行充分混合制得混合减水剂,以作为备用;

步骤二:称取98kg水泥、66kg粉煤灰、38.7kg铝钒土陶粒、50.3kg煤矸石陶粒、105.8kg天然河砂、132.2kg机制砂和54kg水加入到混合搅拌器中,并以300rpm的转速进行搅拌,同时,并加入步骤一和步骤二中的混合膨胀剂和混合减水剂,搅拌时间控制在45min左右;

步骤三:称取1.28kgCTF增效剂、1.92kgLBD增效剂、2.6kg单氟磷酸钠和3.1kg海藻酸钠加入到步骤二中的混合搅拌器中,并以300rpm的转速再进行搅拌10min,从而即得成品。

其中,铝钒土陶粒和煤矸石陶粒均为5~25mm连续级配碎石,密度等级400,筒压强度2.0MPa,干松散密度410kg/m3,饱和吸水率12.0%。而天然河砂的细度模数为1.6,表观密度为2870kg/m3,机制砂的细度模数为3.1,表观密度为2700kg/m3

实施例4:

步骤一:称取1.14kg聚羧酸缓凝高效减水剂和2.26kg荼系减水剂加入到混合器中进行充分混合制得混合减水剂,以作为备用;

步骤二:称取96kg水泥、66kg粉煤灰、36.8kg铝钒土陶粒、55.2kg煤矸石陶粒、105.8kg天然河砂、132.2kg机制砂和58kg水加入到混合搅拌器中,并以300rpm的转速进行搅拌,同时,并加入步骤一和步骤二中的混合膨胀剂和混合减水剂,搅拌时间控制在45min左右;

步骤三:称取1.28kgCTF增效剂、1.92kgLBD增效剂、2.4kg单氟磷酸钠和3.4kg海藻酸钠加入到步骤二中的混合搅拌器中,并以300rpm的转速再进行搅拌10min,从而即得成品。

其中,铝钒土陶粒和煤矸石陶粒均为5~25mm连续级配碎石,密度等级400,筒压强度2.0MPa,干松散密度410kg/m3,饱和吸水率12.0%。而天然河砂的细度模数为1.6,表观密度为2870kg/m3,机制砂的细度模数为3.1,表观密度为2700kg/m3

实施例5:

步骤一:称取1.28kg聚羧酸缓凝高效减水剂和1.92kg荼系减水剂加入到混合器中进行充分混合制得混合减水剂,以作为备用;

步骤二:称取100kg水泥、62kg粉煤灰、38.7kg铝钒土陶粒、50.3kg煤矸石陶粒、107kg天然河砂、139kg机制砂和50kg水加入到混合搅拌器中,并以300rpm的转速进行搅拌,同时,并加入步骤一和步骤二中的混合膨胀剂和混合减水剂,搅拌时间控制在45min左右;

步骤三:称取1.44kgCTF增效剂、2.16kgLBD增效剂、2.4kg单氟磷酸钠和3.1kg海藻酸钠加入到步骤二中的混合搅拌器中,并以300rpm的转速再进行搅拌10min,从而即得成品。

其中,铝钒土陶粒和煤矸石陶粒均为5~25mm连续级配碎石,密度等级400,筒压强度2.0MPa,干松散密度410kg/m3,饱和吸水率12.0%。而天然河砂的细度模数为1.6,表观密度为2870kg/m3,机制砂的细度模数为3.1,表观密度为2700kg/m3

实施例6:

步骤一:称取1.5kg聚羧酸缓凝高效减水剂和1.5kg荼系减水剂加入到混合器中进行充分混合制得混合减水剂,以作为备用;

步骤二:称取98kg水泥、70kg粉煤灰、43kg铝钒土陶粒、43kg煤矸石陶粒、104.5kg天然河砂、125.5kg机制砂和54kg水加入到混合搅拌器中,并以300rpm的转速进行搅拌,同时,并加入步骤一和步骤二中的混合膨胀剂和混合减水剂,搅拌时间控制在45min左右;

步骤三:称取1.4kgCTF增效剂、1.4kgLBD增效剂、2.8kg单氟磷酸钠和2.8kg海藻酸钠加入到步骤二中的混合搅拌器中,并以300rpm的转速再进行搅拌10min,从而即得成品。

其中,铝钒土陶粒和煤矸石陶粒均为5~25mm连续级配碎石,密度等级400,筒压强度2.0MPa,干松散密度410kg/m3,饱和吸水率12.0%。而天然河砂的细度模数为1.6,表观密度为2870kg/m3,机制砂的细度模数为3.1,表观密度为2700kg/m3

根据塌落度流动测试法、V型漏斗试验法和L箱型试验法对本发明的自密实膨胀混凝土进行试验,获得以下表1的数据:

表1为轻集料混凝土的工作性能及强度实验结果

由上表可知本发明的轻集料混凝土具有以下优点:

1.重量轻,比普通混凝土轻2/3~1/5,由于自重轻,可减少基础荷载,因而可使整个建筑物自重减轻;

2.保温,隔热性能好。因其内部多孔,并且陶粒混凝土导热系数一般为0.2~0.7KCAL/M.0C.N,比普通混凝土低1~2倍,因此可减薄墙体厚度,相应地增加居住面积,在等同墙厚条件下,可大大改善房间保温隔热性能;

3.轻集料混凝土抗渗性好。陶粒表面比碎石粗糙,具有一定吸水能力,所以陶粒与水泥砂奖之间的粘结能力较强,因而陶粒混凝土具有较高的抗渗能力和耐久性;

4.耐火性能优异:普通粉煤灰陶粒混凝土或粉煤灰陶粒砌块集保温、抗震、抗冻、耐火等性能于一体,特别是耐火性是普通混凝土的4倍多。对相同的耐火周期,陶粒混凝土的板材厚度比普通混凝土薄20%。此外,粉煤灰陶粒还可以配制耐火度1200℃以下的耐火混凝土。在650℃的高温下,陶粒混凝土能维持常温下强度的85%。而普通混凝土只能维持常温下强度的35%~75%;

5.施工适应性强:它不仅可根据建筑物的不同用途和承载能力,配制出不同容重和强度的混凝土材料(根据其用于保温隔热的结构或承重结构而变),而且施工简便,适应于各种施工方法进行工业化生产,它不仅可采用予制工艺制作各种类型的构件(如板、块、梁、柱等)且可采用现浇机械化施工;

6.抗震性能好:陶粒混凝土由于质量轻,弹性模量低,抗变形性能好,故具有较好的抗震性能;

7.耐酸、碱腐蚀和抗冻性能优于普通混凝土;

8.其塌落损失小,大大节省了施工成本,提高了经济效益。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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