一种泵送混凝土及其制备方法与流程

本发明涉及混凝土，更具体地说，它涉及一种泵送混凝土及其制备方法。
背景技术：
：泵送混凝土是用混凝土泵或泵车沿输送管运输和浇筑混凝土拌合物，是一种有效的混凝土拌合物运输方式。采用泵送混凝土具有速度快、劳动力少的优点，尤其适合大体积混凝土和高层建筑混凝土的运输和浇筑。由于泵送混凝土需要再输送管内运输，所以对混凝土和易性、可泵性的极高。并且，泵送混凝土还需要是自密实混凝土，和普通混凝土不同的是，自密实混凝土要有适宜的浆骨比，相对而言水泥浆含量增加15l左右，水泥相应增加40kg/m3。但是，水泥的增加会提高泵送混凝土的粘聚性就会大大提高，不利于泵送混凝土的在运输管中运输。需要研发一种泵送混凝土，能提高和易性并且实现自密实。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种泵送混凝土，其具有良好的和易性、可泵性和自密实性。为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种泵送混凝土，包括以下重量份数的组分：水：150-175份；水泥：360-420份；细骨料：620-800份；粗骨料：650-1150份；掺和料：119-195份；添加剂：12-15份；所述水泥选用p.ⅱ52.5水泥；所述细骨料选用水洗河沙；所述粗骨料选用连续粒径级配的碎石；所述掺和料包括粉煤灰和矿粉；所述添加剂包括重量份数为11.5-13.5份的缓凝型聚羧酸减水剂和重量份数为0.5-1.5份的黏度调整剂。通过采用上述技术方案，粉煤灰和矿粉的使用能够代替水泥，从而减少水泥的用量，进而在保证泵送混凝土强度的同时降低粘聚性。并且，粉煤灰中含有sio2、al2o3、feo、fe2o3等成分，能够提高泵送混凝土的整体结构强度和自密实度，以及后期能够实现微小的自膨胀，从而提高泵送混凝土凝固后的整体结构强度。缓凝型聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂，能够有效降低泵送混凝土内部的屈服应力，从而使得泵送混凝土能够自由持续缓慢坍落。同时，缓凝型聚羧酸减水剂是一种绿色环板的建筑原料，能够保护环境。黏度调整剂能够调整泵送混凝土的粘聚性，从而适应在输送管中运输的现场施工环境。本发明中，黏度调整剂选用科之杰外加剂厂生产的特制品——黏度调整剂point-n。进一步地，所述细骨料选用细度模数为2.9-2.6的中砂。通过采用上述技术方案，经试验表明，选用细度模数为2.9-2.6的中砂具有更好的和易性、可泵性以及抗压强度。进一步地，所述细骨料的含泥量低于2.0％。通过采用上述技术方案，较低的含泥量不但对自密实混凝土拌和物的性能保持有利，而且可以有效地降低混凝土的收缩。进一步地，所述粗骨料由5-10mm单级配和10-20mm单级配的天然碎石混合而成。通过采用上述技术方案，经试验表明，上述设置能够确保混凝土的可泵性与流动性满足要求，并解决坍落度与扩展度泵送损失的问题。进一步地，所述5-10mm单级配的天然碎石的重量份数为150-400份，所述10-20mm单级配的天然碎石重量份数为500-750份。通过采用上述技术方案，经试验表明，采用上述配比获得的泵送混凝土具有优良的可泵性和流动性。进一步地，所述掺和料中还包括滑石粉，所述粉煤灰、矿粉和滑石粉的重量份数分别为30-50份、80-120份和9-25份。通过采用上述技术方案，经试验表明，采用上述配比获得的泵送混凝土具有优良的可泵性、流动性和结构强度。进一步地，所述粉煤灰选用f类ⅰ级粉煤灰，矿粉选用s95级。通过采用上述技术方案，经试验表明，采用上述配比获得的泵送混凝土具有优良的可泵性、流动性和结构强度。本发明的第二个目的在于提供一种泵送混凝土的制备方法。为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种泵送混凝土的制备方法，包括以下步骤：s1，取相应重量份数的细骨料、粗骨料和水泥，混合均匀，得到第一干拌混合物；s2，取相应重量份数的添加剂、掺和料和水加入到第一干拌混合物中，混合均匀，得到泵送混凝土。通过采用上述技术方案，先将细骨料、粗骨料和水泥混合均匀，然后加入水，能够加快泵送混凝土的混合均匀。并且有利于水泥与水充分接触，减少在后期出现水泥无法完全水化的总量过大的情况出现。进一步地，先取相应重量份数的掺和料加入到第一干拌混合物中，混合均匀，得到第二干拌混合物；再取相应重量份数的添加剂和水加入到第二干拌混合物中，混合均匀，得到泵送混凝土。通过采用上述技术方案，进一步提高泵送混凝土拌和后的均匀性，从而提高自密实效果以及结构强度。综上所述，本发明具有以下有益效果：由于本发明采用粉煤灰和矿粉，降低了水泥的用量，从而提高了泵送混凝土的和易性；由于缓凝型聚羧酸减水剂和黏度调整剂的配合作业，降低了泵送混凝土的粘聚性，从而提高可泵性和流动性。附图说明图1是本发明提供的方法的流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。本发明目的在于制备强度等级为c55的泵送混凝土。实施例实施例1：参照图1，一种泵送混凝土，所包括的组分及相应的重量份数如表1所示，且通过如下步骤制备获得：s1，取相应重量份数的细骨料、粗骨料和水泥，混合均匀，得到第一干拌混合物；s2，先取相应重量份数的掺和料，即粉煤灰、矿粉和滑石粉加入到第一干拌混合物中，混合均匀，得到第二干拌混合物；再取相应重量份数的添加剂，即缓凝型聚羧酸减水剂和黏度调整剂，以及相应重量份数的水，加入到第二干拌混合物中，混合均匀，得到泵送混凝土。其中，细骨料选用水洗河沙，且其为细度模数为2.9-2.6、含泥量低于2.0％的中砂。粗骨料选用5-10mm单级配和10-20mm单级配的天然碎石的混合物，形成连续粒径级配。水泥选用p.ⅱ52.5水泥。粉煤灰选用f类ⅰ级粉煤灰，矿粉选用s95级。缓凝型聚羧酸减水剂选用浙江建研科技之杰新材料有限公司生产的缓凝型聚羧酸减水剂point-s，且黏度调整剂选用浙江建研科技之杰新材料有限公司生产的黏度调整剂point-n(特制品)。实施例2-4：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，部分组分的重量份数不同，具体的组分及相应的重量份数如表1所示。表1.实施例1-4的组分及其相应的重量份数表实施例5-6：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，细骨料和粗骨料分别选用细度模数为2.2-1.6的细砂和细度模数为3.7-3.1的粗砂。实施例7-10：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，部分组分的重量份数不同，具体的组分及相应的重量份数如表2所示。表2.实施例7-10的组分及其相应的重量份数表实施例11：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，粉煤灰选用c类。实施例12-13：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，矿粉分别选用s75级和s105级。实施例14：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，缓凝型聚羧酸减水剂point-s和黏度调整剂point-n(特制品)的重量份数分别为11.5份和0.5份。实施例15：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，缓凝型聚羧酸减水剂point-s和黏度调整剂point-n(特制品)的重量份数分别为11.5份和1.5份。实施例16：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，缓凝型聚羧酸减水剂point-s和黏度调整剂point-n(特制品)的重量份数分别为13.5份和1.5份。对比例对比例1：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，细骨料选用海砂。对比例2：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，粗骨料选用粒径不连续的碎石。对比例3：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，缓凝型聚羧酸减水剂选用山东同盛外加剂厂生产的ts-js缓凝型聚羧酸高效泵送减水剂。对比例4：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，不含有黏度调整剂point-n(特制品)。对比例5：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，缓凝型聚羧酸减水剂point-s的重量份数为7.5份，且不含有黏度调整剂point-n(特制品)。对比例6：一种泵送混凝土，与实施例1的唯一区别在于，缓凝型聚羧酸减水剂point-s和黏度调整剂point-n(特制品)的重量份数分别为16份和3份。性能检测试验试验一：坍落度测试试验试验样品：选取实施例1、实施例7-10和实施例14-16作为试验样品1-8，选取对比例3-6作为对照样品1-4。试验方法：润湿坍落度筒和底板，将底板放在坚实的水平面上，并把筒放在底板中心，然后用脚踩住两边的踏脚板，坍落度筒在装料时应保持固定的位置。将制备得到的泵送混凝土试样分三层均匀的装入坍落度筒内，使捣实后每层高度为筒高的1/3左右。每层用捣棒插捣25次，插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，每次插捣应在截面上均匀分布。插捣坍落度筒的筒边混凝土时，捣棒可以稍微倾斜。插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层，至下一层的表面；浇灌顶层时，混凝土应灌注高出坍落度筒的筒口。插捣过程中，如混凝土沉降到低于筒口，则应随时添加。顶层捣完后，刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平。清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳的拔起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在5-10s内完成；从开始装料到提坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在150s内完成。提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌和物的坍落度值。坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边剪环现象，则应重新取样另行测定。按照上述测试方法，大于试验样品1-8和对照样品1-4分别测试得到三组数据，取三组数据的平均值作为该组泵送混凝土的坍落度。试验结果：第1-12组的样品抗压强度等级如表3所示。表3.试验样品1-8和对照样品1-4的坍落度(mm)编号坍落度(mm)编号坍落度(mm)实施例1262.6实施例15261.9实施例7237.2实施例16270.0实施例8259.1对比例3252.7实施例9269.8对比例4229.4实施例10268.4对比例5224.8实施例14238.4对比例6279.1由实施例1和实施例7-10对比可知：滑石粉具有润滑效果，能够大大提高泵送混凝土的坍落度，也就是说，加入滑石粉之后的泵送混凝土具有更好的和易性。并且，粉煤灰、矿粉和滑石粉的加入能够代替泵送混凝土中的水泥，从而降低泵送混凝土的粘聚性，并且提高了泵送混凝土的流动性。由实施例1、实施例14-16和对比例3-6对比可知：缓凝型聚羧酸减水剂point-s和黏度调整剂point-n(特制品)能够大大提高泵送混凝土的坍落度。试验二：抗压强度和密实度测试试验试验样品：选取实施例1-13作为试验样品1-13，选取对比例1-2作为对照样品1-2。试验方法：选取试验样品和对照样品共15组，通过上述方法制备泵送混凝土，对配置的混凝土进行了钢管柱顶升浇筑试验，并对浇筑后的结构实体，养护28天之后，对钢板切割并进行钻芯取样。在混凝土柱的中心位置钻取出直径和高度均为100mm的圆柱的芯样，每一组分别钻取3块。观察芯样表面的平整度、是否存在分层或者断层现象、是否含有孔洞等，并记录作为该组泵送混凝土的密实度证明材料。假如芯样表面出现孔洞、蜂窝或者麻面，则表明该组泵送混凝土的密实度不佳，相反则说明密实度佳。然后对每组的芯样进行抗压强度试验，取3个芯样的抗压强度值的平均值作为该组的平均抗压强度值。试验结果：试验样品1-13和第1-12组的密实度情况如表4所示；试验样品1-13和第1-12组的抗压强度如表5所示。表4.试验样品1-13和对照样品1-2的密实度情况表编号芯样表面情况实施例1表面光滑，无孔洞实施例5表面有细小颗粒，且既有细微孔洞也有面积较大且不规则的孔洞实施例6表面孔洞稍大实施例14表面有不规则孔洞实施例15表面光滑，有微小孔洞实施例16表面出现较大孔洞，孔洞内壁较为平直对比例1表面粗糙，无孔洞对比例2有较大孔洞，且孔洞内壁较为圆滑对比例3表面光滑，无孔洞对比例4表面出现断层，断层内表面为弯曲的弧形对比例5表面出现较大孔洞，孔洞内壁较为圆滑且可见碎石外表面裸露对比例6表面出现明显断层，且断层内表面较为平直表5.试验样品1-13和对照样品1-2的抗压强度表(mpa)编号抗压强度编号抗压强度实施例165实施例962实施例256实施例1064实施例364实施例1156实施例460实施例1255实施例552实施例1364实施例655对比例151实施例765对比例249实施例863由实施例1-6和对比例1-2对比可知，细骨料、粗骨料和水的重量份数选用实施例中的配比最为合适。且，将中砂换成细沙后，泵送混凝土的抗压强度明显降低，同时表面出现较大孔洞，说明细砂无法很好地将碎石之间的间隙进行填充，导致孔隙较大，从而降低泵送混凝土的强度。另外，海砂中含有众多盐分以及含有氯离子，会导致泵送混凝土的碳化，对泵送混凝土的强度不利，会导致泵送混凝土的强度下降，并且导致海砂周围水泥无法进行很好地贴附，导致泵送混凝土表面粗糙。不连续级配的碎石会导致泵送混凝土内部的碎石之间出现较大的孔隙，且没有足够的细骨料进行填充，导致泵送混凝土中靠近碎石的部分被隔离形成独立的空间，使得泵送混凝土内部出现较大的孔洞，从而降低了泵送混凝土的抗压强度。由实施例1和实施例7-10对比可知，粉煤灰、矿粉和滑石粉的用量减少，同时水泥用量增加后，泵送混凝土的抗压强度增强；当粉煤灰、矿粉和滑石粉的用量增加，同时水泥用量减少后，泵送混凝土抗压强度降低些许；当粉煤灰、矿粉和滑石粉的用量再度增加，同时水泥用量也增加后，使得泵送混凝土抗压强度变化不大。从而可知，粉煤灰、矿粉和滑石粉能够代替水泥从而提高泵送混凝土的抗压强度，但是当粉煤灰、矿粉和滑石粉含量过多时，反而会导致泵送混凝土强度下降。由实施例1和实施例11-13对比可知，粉煤灰f类ⅰ级和s95级矿粉对泵送混凝土的强度的贡献最佳。由实施例1、实施例14-16和对比例3-6对比可知，当缓凝型聚羧酸减水剂point-s和黏度调整剂point-n(特制品)含量过少时，会导致泵送混凝土的可泵性下降，使得泵送混凝土粘附于钢管的内壁上，从而导致泵送混凝土内部出现弧形断层。当缓凝型聚羧酸减水剂point-s和黏度调整剂point-n(特制品)含量过多时，泵送混凝土的流动性大大提高，导致泵送混凝土内部的水出现离析的情况，从而出现平整的断层面。综上所述，当选用实施例1中的各组分以及相应的重量份数时，所获得的泵送混凝土具有最优的密实度、强度和坍落度。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。当前第1页12