含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土及应用的制作方法

文档序号:12394172阅读:142来源:国知局
本发明涉及混凝土领域,尤其涉及一种含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土。
背景技术
:预拌混凝土是当今建筑施工中主要的工程原料之一。预拌混凝土具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、施工方便等特点,因而使用量越来越大。同时,预拌混凝土具有抗压强度高,质量稳定、耐久性好,施工便捷,环保卫生等特点。而普通现场搅拌混凝土是由水泥、河砂、清水拌合,经计量搅拌硬化起到将建筑材料粘结一体,形成坚固整体的作用,不具备预拌混凝土的优点。聚羧酸系高性能减水剂,由于真正做到了依据分散水泥作用机理设计有效的分子结构,具有超分散型,能防止混凝土坍落度损失而不引起明显缓凝,低掺量下发挥较高的塑化效果,流动性保持性好、水泥适应广分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化的余地很大,对混凝土增强效果显著,能降低混凝土收缩,有害物质含量极低等技术性能特点,赋予了混凝土出色的施工和易性、良好的强度发展、优良的耐久性。近几年,由于地铁基本建设的持续高速发展,对配制混凝土的性能要求也越来越高,而当地铁距离大于250米时,普通混凝土易出现在泵压下坍损过快,无法泵送,易堵管,泵送后无流动性,需要工地工人加水等情况,导致强度无法保证。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土,制备得到的混凝土密实性、流动性好,扩展度和强度高,生产成本低,适于长距离泵送。为了达到以上目的,本发明采用的技术方案是,含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土,包括:水泥、水、石子、矿粉、石屑、粉煤灰、缓凝型聚羧酸减水剂、麦芽糊精、磺酸引气剂,按重量份数计,上述组分配比为:水泥220-250份,水148-152份,石子1010-1030份,矿粉125-175份,石屑730-755份,粉煤灰85-105份,缓凝型聚羧酸减水剂5.225-5.28份,麦芽糊精0.051-0.055份,磺酸引气剂0.0051-0.011份。作为本发明的进一步优化,缓凝型聚羧酸减水剂的减水率为25%,凝结时间差>+90min。作为本发明的进一步优化,含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土,按重量份数计,各组分配比为:水泥220份,水148份,石子1010份,矿粉175份,石屑755份,粉煤灰85份,缓凝型聚羧酸减水剂5.225份,麦芽糊精0.051份,磺酸引气剂0.0051份。作为本发明的进一步优化,所述水泥为P.I52.5水泥,28天强度为62MPa。作为本发明的进一步优化,所述石子粒径为5-25mm。作为本发明的进一步优化,所述矿粉为S95级矿粉,矿粉的比表面积为400m2/kg,28天活性指数为95%,流动度比为100%。作为本发明的进一步优化,所述石屑为建筑废渣加工石子后的余料,含有粒径0.475mm-0.16mm的石屑。作为本发明的进一步优化,所述粉煤灰为I级灰。本发明另一方面还提供了上述含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土在地铁施工中的应用,含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土用于地铁施工距离大于250米的长距离泵送。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:1、本发明中的缓凝型聚羧酸减水剂为内掺麦芽糊精和磺酸引气剂两种增强剂,缓凝型聚羧酸减水剂的减水率为25%,凝结时间差>+90min。通过调整缓凝型聚羧酸减水剂与增强剂的比例,使缓凝型聚羧酸减水剂中具有分散隔离混凝土的胶凝材料,同时保持混凝土塑性的成份,从而使得本混凝土既降低了用水量,又不抓底、不离析,具有较好的流动性。2、本发明充分利用了建筑工程的废渣加工石子后的余料,成本低,避免环境污染,保证工程废料的循环利用;另一方面调整骨料粒径,保证级配良好,使得拌合物的强度提高,与水泥等胶凝材料粘结性好。3、本发明采用大掺量粉煤灰与矿粉代替水泥,防止高压下水化过快,坍损过快,提高混凝土流动性。4、本发明的混凝土出机坍落度为260mm,扩展度610×610mm,1小时后坍落度在255,扩展产度610×600mm,初凝时间18小时,终凝时间26小时,28天强度53-60Mpa;混凝土坍损小、扩展度好、流动性好、强度高,生产成本低,适用于地铁建设的长距离泵送。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土,包括:水泥、水、石子、矿粉、石屑、粉煤灰、缓凝型聚羧酸减水剂、麦芽糊精、磺酸引气剂,按重量份数计,上述组分配比为:水泥220-250份,水148-152份,石子1010-1030份,矿粉125-175份,石屑730-755份,粉煤灰85-105份,缓凝型聚羧酸减水剂5.225-5.28份,麦芽糊精0.051-0.055份,磺酸引气剂0.0051-0.011份。缓凝型聚羧酸减水剂内掺麦芽糊精和磺酸引气剂两种增强剂,与不掺增强剂的缓凝型聚羧酸减水剂以及普通聚羧酸减水剂相比,加入上述其他物料中配合得到的混凝土的流动性明显增强而且其他性能良好,适用于地铁施工的长距离泵送。在一优选实施例中,缓凝型聚羧酸减水剂的减水率为25%,凝结时间差>+90min。通过调整缓凝型聚羧酸减水剂和增强剂的比例,使缓凝型聚羧酸减水剂中具有分散隔离混凝土的胶凝材料,以及保持混凝土塑性的成份,从而使得本混凝土既降低了用水量,又不抓底、不离析,具有较好的流动性。可以理解的是,在上述实施例中,缓凝型聚羧酸减水剂的加入量可以为5.225、5.235、5.245、5.255、5.265、5.275、5.28等。麦芽糊精加入量可以为0.051、0.052、0.053、0.054、0.055等,磺酸引气剂的加入量可以为0.0051、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010,、0.011份,本领域技术人员可根据实际分散和粘聚的情况进行调整减水剂和增强剂的具体配比。在一优选实施例中,含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土,按重量份数计,各组分配比为:水泥220份,水148份,石子1010份,矿粉175份,石屑755份,粉煤灰85份,缓凝型聚羧酸减水剂5.225份,麦芽糊精0.051份,磺酸引气剂0.0051份。此配比下混凝土的强度高、流动性也较好,可以满足同时满足使用强度和长距离泵送的要求。在一优选实施例中,水泥为P.I52.5水泥,28天强度为62MPa,从而保证混凝土的抗压和抗拉承受能力。但是可以理解的是,本领域具有抗压和抗拉承受力的水泥均可用于本发明的混凝土制备,本发明的水泥含量为220-250份,此含量条件下加入52.5水泥能够取得较好的效果。具体的,水泥的加入量可以为220,225,230,235,240,250份。上述含量与粉煤灰等其他组分配合,比常规水泥加入量少的前提下仍可保持混凝土的抗压和抗拉承受力。在一优选实施例中,石子粒径为5-25mm,加入量为1010-1030份,石子和石屑实现级配互补,保证混凝土的和易性。具体的,石子的加入量可以为1010,1015,1020,1025,1030份。在一优选实施例中,矿粉为S95矿粉,加入量为125-175份。优选的,S95矿粉的比表面积为400m2/kg,28天活性指数为95%,流动度比为100%。采用上述矿粉以及用量与粉煤灰掺和,可以减少水泥用量,改善混凝土的工作性,降低水化热,增进后期强度,改善混凝土的内部结构,提高抗渗和抗腐蚀能力,延缓胶凝材料的水化速度,延长混凝土的凝结时间。具体的,矿粉的加入量可以为125,135,145,155,165,175份,本领域技术人员在实际配制时可根据实际情况的不同对上述范围进行优化调整。在一优选实施例中,石屑的加入量为730-755份,通过合理地调整石屑,使得其与其他组分的级配配合最优,从而可以在少用水泥的情况下更好的发挥各材料的作用,具体的石屑的加入量可以为730,735,740,745,750,755份。在一优选实施例中,粉煤灰为I级灰,加入量为,85-105份。粉煤灰的加入可以减少混凝土中水泥用量,其用量与水泥的用量配合,改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性,使混凝土拌和料易于泵送,浇筑成型,并可减少坍落度的损失。具体的,粉煤灰的用量可以为85,90,95,100,105份。本发明实施例的另一方面提供了含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土在地铁施工中的应用,所述含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土可用于距离大于250米的长距离泵送中。在本实施例中,由于上述含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土塑性好,流动性好,且不抓底,不离析,和易性好,凝结时间长,因此在长距离泵送,特别是在距离大于250米的长距离泵送中,可以避免出现凝结时间短,在高压下坍损过快而导致混凝土无法泵送,或者泵送后无流动性需要人工加水等现象,从而保证工程的质量。为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土,以下将结合具体实施例进行说明。本发明的原材料包括:包括:水泥、水、石子、矿粉、石屑、粉煤灰、缓凝型聚羧酸减水剂、麦芽糊精、磺酸引气剂。配制方法为将各组分混合在起,送入强制式搅拌机,例如HZS120型搅拌机,搅拌60秒,混合均匀即可得到长距离泵送混凝土。实施例1含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土,按照重量分数计,包括如下组分:220kg水泥,148kg水,1010kg石子,175kg矿粉,755kg石屑,85kg粉煤灰,5.28kg缓凝型聚羧酸减水剂,0.051kg麦芽糊精,0.0051kg磺酸引气剂。其中,水泥为P.I52.5水泥,28天强度62MP;矿粉为S95级矿粉,比表面积为400m2/kg,28天活性指数为95%,流动度比为100%;石子粒径为5-25mm;粉煤灰为I级灰;缓凝型聚羧酸减水剂减水率为25%,凝结时间差>+90min。实施例2:含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土,按照重量分数计,包括如下组分:235kg水泥,150kg水,1023kg石子,140kg矿粉,745kg石屑,100kg粉煤灰,5.225kg缓凝型聚羧酸减水剂,0.053kg麦芽糊精,0.0085kg磺酸引气剂。其中材料的选择同实施例1。实施例3:含缓凝型减水剂和石屑的长距离泵送混凝土,按照重量分数计,包括如下组分:250kg水泥,152kg水,1030kg石子,125kg矿粉,730kg石屑,105kg粉煤灰,5.27kg缓凝型聚羧酸减水剂,0.055kg麦芽糊精,0.011kg磺酸引气剂。其中材料的选择同实施例1。对比例:现有C45P10混凝土,水泥为42.5水泥;砂为中砂;石子为5-31.5mm碎石;粉煤灰为I级灰;矿粉为S95级矿粉;缓凝型聚羧酸减水剂为聚羧酸高性能减水剂(防冻泵送复合型),具体配比如下表1:表1现有C45P10混凝土配比表/kg将上述实施例和对比例制备得到的混凝土进行性能测试,得到下表2。表2性能测试表实施例1实施例2实施例3对比例出机坍落度(mm)260260260210出机扩展度(mm)6506506504002小时后坍落度(mm)2552502551802小时后扩展度(mm)650*645650*640650*650400*390初凝时间(h:min)8:408:309:004:00终凝时间(h:min)18:3018:5018:207强度(Mpa)58.85857.850抗渗等级P14P14P14P10氯离子扩散系数×10-12m2/s3.553.573.62-通过表2可以看出,本发明的缓凝型聚羧酸减水剂掺增强剂的分散作用有明显的提高,相比现有技术明显减少了缓凝型聚羧酸减水剂的用量,并且降低了用水量;所获得的水泥的坍落度、扩展度都有提高,强度并没有降低,凝结时间明显延长,更适于长距离泵送;本发明采用大掺量的粉煤灰和矿粉代替水泥,水泥用量大幅度减少,可防止高压下水化过快,坍损过快,保证混凝土的强度,提高混凝土流动性。另外,本发明实施例所获得的混凝土氯离子扩散系数小,耐久性能好,使用年限可超过100年,而现有的普通混凝土仅可使用50-70年,明显优于现有混凝土。当前第1页1 2 3 
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