本发明属于混凝土制备技术领域，涉及一种用于长墙体工程的混凝土及其 制备方法。
背景技术：
传统的长墙体工程用混凝土常常会产生较多裂缝，裂缝的产生对严重影响 长墙体的使用强度、使用耐久性、安全性。混凝土裂缝其产生的原因较多，例 如为了保证混凝土强度，一般配比的水泥用量偏大，水泥水化产生大量的水化 热，容易产生温度裂缝，由于墙体过长造成内部约束，容易产生收缩裂缝；中 砂细度选择不合适导致混凝土和易性不易控制，较易出现墙体裂缝；混凝土生 产单位无法对施工单位的混凝土养护进行约束，从而加大了裂缝产生的几率。 生产制备一种适合长墙体工程的混凝土具有十分重要的意义。
技术实现要素：
本发明提出一种用于长墙体工程的混凝土及其制备方法，解决了上述技术 问题。
一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，包括以下步骤：
一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
低热水泥60-100份，水洗砂40-80份，机制砂40-80份，粗骨料100-150 份，聚羧酸高性能减水剂6-12份，聚丙烯纤维2-4份，羧甲基纤维素1-2份， 配浆水60-80份，无水乙醇0.2-0.8份，外加剂1-1.5份，
低热水泥由50-80份硅酸盐水泥熟料，8-12份脱硫石膏，30-40份矿渣，20-25 份钢渣，40-60份粉煤灰混合而成，
机制砂的粒径为小于5mm，粗骨料的粒径为5-20mm，且粗骨料由80-120 份碎石和20-30份卵石混合而成。
作为进一步技术方案，碎石粒径为5-20mm，卵石粒径为5-10mm，配浆水 为磁化水。
作为进一步技术方案，外加剂包括4-8份防水剂、6-8份防冻剂、1-3份二 氧化钛、1-2份吐温80。
作为进一步技术方案，防水剂为硅酮锆、氯化铁、乙基硅醇钠中的一种， 缓凝剂为酒石酸、柠檬酸、硼酸、葡萄糖酸钠中的一种。
作为进一步技术方案，矿渣为粒径为30～90μm的细矿渣，钢渣为粒径为 60-100μm的细钢渣，聚丙烯纤维的长度为1-10mm。
一种用于长墙体工程的混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：按上述重量份数称取低热水泥、水洗砂、机制砂、粗骨料、聚羧酸高性 能减水剂、聚丙烯纤维、羧甲基纤维素、配浆水、无水乙醇、外加剂；
B：将羧甲基纤维素加入配浆水中，不断搅拌并加热至50℃，搅拌均匀后降 至室温得乳化液；
C：向步骤B的乳化液中依次加入无水乙醇、聚丙烯纤维，并搅拌均匀；
D：向步骤C中加入低热水泥并搅拌均匀，然后加入水洗砂、机制砂、粗骨 料搅拌均匀，最后加入聚羧酸高性能减水剂和外加剂搅拌均匀。
作为进一步技术方案，步骤C中采用多次分批将聚丙烯纤维均匀分散至乳 化液表面，然后搅拌混匀，且每次搅拌时间为2～4min。
作为进一步技术方案，步骤D中水洗砂、机制砂、粗骨料先进行干法预混 合，低热水泥搅拌均匀后继续搅拌20-30s，然后将预混合匀的水洗砂、机制砂、 粗骨料加入并搅拌均匀。
作为进一步技术方案，步骤D中聚羧酸高性能减水剂和外加剂加入后搅拌 时间为1min。
本发明原理及有益效果为：
1、本发明中混凝土初凝时间约为9h、终凝时间约为13h，而传统混凝土 初凝时间、终凝时间分别约为7h、11h，相比较而言初凝时间、终凝时间均有 所延长，初凝时间、终凝时间的适度延长有利于混凝土较长时间的传送，避免 混凝土在传送过程中凝结影响使用效果，同时能够在一定程度上减少混凝土裂 缝的产生；传统混凝土的28天抗压强度约为35MPa，而本发明中混凝土的28 天抗压强度约为50MPa，对比可知本发明的混凝土抗压强度更强；传统混凝土 塌落度约为200mm，本发明中混凝土的塌落度约为250mm，对比可知本发明 混凝土的塌落度更大，说明本发明混凝土的和易性更好，使用效果更好；同时， 本发明中混凝土的抗渗等级很高约为P12，说明本发明混凝土的抗渗性能更好。
2、本发明混凝土的制备方法中羧甲基纤维素加入至配浆水并搅拌均匀的过 程采用边升温边搅拌，搅拌均匀后再逐渐将至室温的方法，这样有利于羧甲基 纤维素的充分均匀溶解于水中，加热到50℃可以避免溶液分层的现象，减少混 凝土后期出现裂缝，增强了混凝土抗裂性能。
3、本发明中聚丙烯纤维、磁化水的加入均对的混凝土初凝时间、终凝时间、 抗压强度塌落度、抗渗性能均有影响；无水乙醇的加入延长了初凝时间、终凝 时间，同时增强了混凝土的抗渗性能，具有预料不到效果；吐温80的加入混凝 土的抗压强度、塌落度、抗渗等级等具有预料不到的影响；同时各种混凝土原 料之间具有协调作用，相互配合使用效果更好。
4、本发明中，聚丙烯纤维、无水乙醇、土温80、的加入都能够有效减少混 凝土裂缝的产生，低热水泥、水洗砂、机制砂、粗骨料、聚羧酸高性能减水剂、 聚丙烯纤维、羧甲基纤维素、配浆水、无水乙醇、外加剂的配合使用能够更好 增强混凝土抗裂性能，同时磁化水代替普通水也有利于减少裂缝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
低热水泥60份，水洗砂40份，机制砂40份，粗骨料100份，聚羧酸高 性能减水剂6份，聚丙烯纤维2份，羧甲基纤维素1份，普通水60份，无水乙 醇0.2份，外加剂1份，其中外加剂包括4份硅酮锆、6份酒石酸、1份二氧化 钛、1份吐温80，其中粗骨料由80份粒径为5-20mm的碎石和20份粒径为5-10mm 的卵石混合而成，矿渣为粒径为30～90μm的细矿渣，钢渣为粒径为60-100μm 的细钢渣，聚丙烯纤维的长度为1-10mm。
一种用于长墙体工程的混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：按上述重量份数称取低热水泥、水洗砂、机制砂、粗骨料、聚羧酸高 性能减水剂、聚丙烯纤维、羧甲基纤维素、配浆水、无水乙醇、外加剂；
B：将羧甲基纤维素加入配浆水中，不断搅拌并加热至50℃，搅拌均匀后 降至室温得乳化液；
C：向步骤B的乳化液中先加入无水乙醇，然后分批将聚丙烯纤维均匀分 散至乳化液表面并搅拌混匀，且每次搅拌时间为2～4min；
D：向步骤C中加入低热水泥并搅拌均匀，然后加入预先混合均匀的水洗 砂、机制砂、粗骨料并搅拌均匀，最后加入聚羧酸高性能减水剂和外加剂搅拌 为1min至完全混合均匀。
实施例2
一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
低热水泥80份，水洗砂60份，机制砂60份，粗骨料125份，聚羧酸高 性能减水剂9份，聚丙烯纤维3份，羧甲基纤维素1.5份，普通水70份，无水 乙醇0.5份，外加剂1.3份，其中外加剂包括8份氯化铁、4份柠檬酸、3份二 氧化钛、2份吐温80，其中粗骨料由80份粒径为5-20mm的碎石和20份粒径为 5-10mm的卵石混合而成，矿渣为粒径为30～90μm的细矿渣，钢渣为粒径为 60-100μm的细钢渣，聚丙烯纤维的长度为1-10mm。制备方法同实施例1。
实施例3
一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
低热水泥100份，水洗砂80份，机制砂80份，粗骨料150份，聚羧酸高 性能减水剂12份，聚丙烯纤维4份，羧甲基纤维素2份，普通水80份，无水 乙醇0.8份，外加剂1.5份，其中外加剂包括6份乙基硅醇钠、6份硼酸、2份 二氧化钛、1.5份吐温80，其中粗骨料由80份粒径为5-20mm的碎石和20份粒 径为5-10mm的卵石混合而成，矿渣为粒径为30～90μm的细矿渣，钢渣为粒径 为60-100μm的细钢渣，聚丙烯纤维的长度为1-10mm。制备方法同实施例1。
实施例4
一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
低热水泥60份，水洗砂40份，机制砂40份，粗骨料100份，聚羧酸高 性能减水剂6份，聚丙烯纤维0份，羧甲基纤维素1份，普通水60份，无水乙 醇0.2份，外加剂1份，其中外加剂包括4份硅酮锆、6份酒石酸、1份二氧化 钛、1份吐温80，其中粗骨料由80份粒径为5-20mm的碎石和20份粒径为5-10mm 的卵石混合而成，矿渣为粒径为30～90μm的细矿渣，钢渣为粒径为60-100μm 的细钢渣，聚丙烯纤维的长度为1-10mm。制备方法同实施例1。
实施例5
一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
低热水泥100份，水洗砂80份，机制砂80份，粗骨料150份，聚羧酸高 性能减水剂12份，聚丙烯纤维4份，羧甲基纤维素2份，普通水80份，无水 乙醇0份，外加剂1.5份，其中外加剂包括6份乙基硅醇钠、6份硼酸、2份二 氧化钛、1.5份吐温80，其中粗骨料由80份粒径为5-20mm的碎石和20份粒径 为5-10mm的卵石混合而成，矿渣为粒径为30～90μm的细矿渣，钢渣为粒径为 60-100μm的细钢渣，聚丙烯纤维的长度为1-10mm。制备方法同实施例1。
实施例6
一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
低热水泥80份，水洗砂60份，机制砂60份，粗骨料125份，聚羧酸高 性能减水剂9份，聚丙烯纤维3份，羧甲基纤维素1.5份，普通水70份，无水 乙醇0.5份，外加剂1.3份，其中外加剂包括6份氯化铁、8份葡萄糖酸钠、1 份二氧化钛、0份吐温80，其中粗骨料由80份粒径为5-20mm的碎石和20份粒 径为5-10mm的卵石混合而成，矿渣为粒径为30～90μm的细矿渣，钢渣为粒径 为60-100μm的细钢渣，聚丙烯纤维的长度为1-10mm。制备方法同实施例1。
实施例7
一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
低热水泥80份，水洗砂60份，机制砂60份，粗骨料125份，聚羧酸高 性能减水剂9份，聚丙烯纤维3份，羧甲基纤维素1.5份，磁化水70份，无水 乙醇0.5份，外加剂1.3份，其中外加剂包括6份氯化铁、8份酒石酸、1份二 氧化钛、0份吐温80，其中粗骨料由80份粒径为5-20mm的碎石和20份粒径为 5-10mm的卵石混合而成，矿渣为粒径为30～90μm的细矿渣，钢渣为粒径为 60-100μm的细钢渣，聚丙烯纤维的长度为1-10mm。制备方法同实施例1。
实施例1～7的混凝土原料及配比如表1所示：
表1实施例1～7混凝土原料及配比数据
对根据实施例1～7制得的混凝土进行初凝时间、终凝时间、28天抗压强度、 塌落度、抗渗等级的测试，测试结果如表2所示：
表2实施例1～7制得的混凝土的夏季凝结时间、28天抗压强度、塌落度、 抗渗等级测试
抗渗等级*为根据GB 50164《混凝土质量控制标准》进行测试所得。
由表2可知按照实施例1～3的原料、配合比、制备方法得到的混凝土初凝 时间约为9h、终凝时间约为13h，而传统混凝土初凝时间、终凝时间分别约为 7h、11h，相比较而言初凝时间、终凝时间均有所延长，初凝时间、终凝时间 的适度延长有利于混凝土较长时间的传送，避免混凝土在传送过程中凝结影响 使用效果，同时能够在一定程度上减少混凝土裂缝的产生；传统混凝土的28天 抗压强度约为35MPa，而本发明中按照实施例1～3的原料、配合比、制备方法 得到的混凝土的28天抗压强度约为50MPa，对比可知本发明的混凝土抗压强度 更强；传统混凝土塌落度约为200mm，本发明中按照实施例1～3的原料、配合 比、制备方法得到的混凝土的塌落度约为250mm，对比可知本发明混凝土的塌 落度更大，说明本发明混凝土的和易性更好，使用效果更好；同时，本发明中 按照实施例1～3的原料、配合比、制备方法得到的混凝土的抗渗等级很高约为 P12，说明本发明混凝土的抗渗性能更好。
本发明混凝土的制备方法中步骤B中羧甲基纤维素加入至配浆水并搅拌均 匀的过程采用边升温边搅拌，搅拌均匀后再逐渐将至室温的方法，这样有利于 羧甲基纤维素的充分均匀溶解于水中，加热到50℃可以避免溶液分层的现象， 减少混凝土后期出现裂缝，增强了混凝土抗裂性能。
实施例4与实施例1相比未加入聚丙烯纤维，由表2可知实施例4中混凝 土与实施例1相比，其初凝时间、终凝时间均缩短，28天抗压强度降低，塌落 度减小，抗渗等级降低，由此可知聚丙烯纤维的加入对本发明中的混凝土各项 性能均有影响。
实施例5与实施例3相比未加入无水乙醇，由表2可知实施例5中混凝土 与实施例3相比，其初凝时间、终凝时间均缩短，28天抗压强度和塌落度变化 相差不大，抗渗等级有所降低，由此可知无水乙醇的加入对本发明中的混凝土 初凝时间、终凝时间、抗渗性能均有影响，但对抗压强度和塌落度影响并不大。 同时，传统认为无水乙醇极易挥发，作为原料加入后会随时间挥发完相当于未 加入，因此传统的混凝土中鲜有加入无水乙醇的例子，而本发明中无水乙醇的 加入延长了初凝时间、终凝时间，同时增强了混凝土的抗渗性能，具有预料不 到效果。
实施例6与实施例2相比外加剂中未加入吐温80，而传统情况下混凝土中 未有将吐温80作为外加剂的，由表2可知实施例6中混凝土与实施例2相比， 其初凝时间、终凝时间相差不大，但28天抗压强度、塌落度、抗渗等级均大幅 度降低，由此可知吐温80的加入对本发明中的28天抗压强度、塌落度、抗渗 等级影响加大，但对初凝时间、终凝时间影响并不大。由此可见吐温80的加入 混凝土的抗压强度、塌落度、抗渗等级等具有预料不到的影响。
实施例7与实施例2相比将配浆水由普通水改换为磁化水，由表2可知实 施例7中混凝土与实施例2相比，其初凝时间、终凝时间相差不大，但28天抗 压强度、塌落度、抗渗等级均大幅度提高，由此可知磁化水的加入能够增强28 天抗压强度、提高塌落度和抗渗等级，但对初凝时间、终凝时间影响并不大。 仅仅是配浆水种类的改变混凝土的性能发生改变，磁化水的加入具有预料不到 的效果。
由表2对比实施例1～7可知低热水泥、水洗砂、机制砂、粗骨料、聚羧酸高性 能减水剂、聚丙烯纤维、羧甲基纤维素、配浆水、无水乙醇、外加剂的配合使 用能够起到协同作用，配合使用效果更好。
将实施例1～7制得的混凝土分别倒入平板实验装置中，打开风扇，分别记 录开裂时间、裂缝长度、裂缝宽度，计算裂缝总面积，数据如表3所示：
表3混凝土抗裂性能测试
由表3中实施例1～7可知本发明混凝土中聚丙烯纤维、无水乙醇、土温80、 的加入都能够有效减少混凝土裂缝的产生，同时低热水泥、水洗砂、机制砂、 粗骨料、聚羧酸高性能减水剂、聚丙烯纤维、羧甲基纤维素、配浆水、无水乙 醇、外加剂的配合使用能够更好增强混凝土抗裂性能，同时磁化水代替普通水 也有利于减少裂缝。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。