一种轻集料混凝土及其制备方法与流程

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本申请涉及混凝土制备的技术领域，尤其是涉及一种轻集料混凝土及其制备方法。


背景技术：

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lc混凝土又称轻集料混凝土，采用轻质粗骨料与轻质细骨料所进行配制得到的混凝土，大量应用于工业与民用建筑及其他工程，可收到减轻结构自重；提高结构的抗震性能；节约材料用量；提高构件运输和吊装效率；减少地基荷载及改善建筑功能(保温隔热和耐火等)等效益。
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但对于轻集料混凝土而言，其保温性能与其自身强度之间具有较大的矛盾，由于强度取决于全轻混凝土的密度大小，密度越大、自重越大的同时将使得强度更大，但当密度更大时热传导系数也将越大，使得全轻混凝土的保温效果不能得到保障，在此种问题下，将使得多数全轻混凝土的强度较低，无法有效用于需要较强支撑的建筑结构内，有待进一步改善。


技术实现要素：

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为了实现轻集料混凝土具有相对较高的结构强度，本申请提供一种轻集料混凝土及其制备方法。
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第一方面，本申请提供一种轻集料混凝土，采用如下技术方案：一种轻集料混凝土，包括以下重量份数计的各组分：陶粒：900-1160份；细砂：600-780份；水泥：310-380份；减水剂：8.5-10.2份；矿物掺合料：230-285份；水:135-165份；增强纤维：9-12份；海藻酸钠：2.8-3.4份；矿物掺和料包括以下重量份数的各组分：粉煤灰80-100份；矿粉110-130份；硅灰40-55份。
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通过采用上述技术方案，从性能检测结果可以看出，增强纤维提高轻集料混凝土结构强度的同时，在制作轻集料混凝土时加入海藻酸钠亦可有效提高轻集料混凝土最终的抗压强度，这则是由于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，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，提高了混凝土抗压、抗裂的能力。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。
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进一步设置为：包括以下重量份数计的各组分：陶粒：1041份；细砂：697份；水泥：336份；减水剂：9.42份；矿粉：118份；粉煤灰：88份；硅灰：47份；水:147份；增强纤维：10.1份；海藻酸钠：3份。
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通过采用上述技术方案，从性能检测结果可以看出，各组分在上述重量份数情况下所制备的轻集料混凝土具有最优良的抗压抗裂效果。
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进一步设置为：所述增强纤维采用聚丙烯纤维。
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通过采用上述技术方案，结合性能检测结果可以明显看出，加入聚丙烯纤维后可明显提高所制得混凝土的抗压效果。
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进一步设置为：所述陶粒采用采用连续级配。
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通过采用上述技术方案，连续级配颗粒之间的间隙相对于间断级配的颗粒之间更小，最终体现在所制得的混凝土骨料颗粒之间相对更加紧密，从而具有较好的结构强度，体现出较好的抗压能力。
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进一步设置为：采用的减水剂固含量为20％，减水率35％。
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通过采用上述技术方案，选用此类高效减水剂进一步提升所制备混凝土的流动性，进而保障后续工作过程中混凝土的泵送性。
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进一步设置为：所述陶粒选用碎石型页岩陶粒。
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通过采用上述技术方案，结合性能检测数据可以看出，在保持其他各组分以及制备方法不变的情况下，采用的陶粒为碎石型页岩陶粒时可有效提高最终所制得最终制得混凝土的抗压强度。这一结果是由于碎石型页岩陶粒的单个颗粒相对于常规陶粒而言具有更大的表面积以及吸水能力，同时该陶粒上的孔多为三角状结构，使得陶粒颗粒具有较高的强度，进而最终在结合胶凝材料进行粘接其他陶粒后所得混凝土具有更大的抗压强度。
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第二方面，本申请提供一种轻集料混凝土的制备方法，采用如下技术方案：一种轻集料混凝土的制备方法，包括以下步骤：s1：将水泥、矿物掺合料、陶粒、水、聚羧酸减水剂投放至混凝土搅拌机中进行搅拌，得到初混物料；s2：将细砂投放至s1所得初混物料中进行搅拌，得到轻集料混凝土。
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进一步设置为：步骤s1包括以下步骤：s1：将水泥、矿物掺合料、页岩陶粒在混凝土搅拌机中进行干拌，搅拌均匀得到初混干料；s2：在s1得到的初混干料中加入所需用水的80％并搅拌均匀，搅拌完成后，在不停止混凝土搅拌机的同时，再加入减水剂和剩余20％的水，加入完成后继续搅拌，待其搅拌均匀形成初混物料。
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通过采用上述技术方案，并结合性能检测数据可以看出，采用该步骤所制得轻集料混凝土具有更好的抗压强度。这一结果是由于率先将轻土陶粒、矿物掺合料以及水泥率先进行搅拌，使得胶凝材料充分附着在轻土陶粒上，进而在后续投入轻土陶粒后可借助轻土陶粒将不同颗粒进行粘接，实现更好的形成粗骨料内颗粒之间的连接，最终将体现在所制得的混凝土骨料之间具有更强的连接关系，从而具有更高的抗压强度。
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综上所述，本申请的有益技术效果为：(1)利用海藻酸钠高粘接性将胶凝材料与各颗粒之间进行稳定粘接，同时增强纤维可进一步增强结构轻度，进而最终形成轻集料混凝土后具有更强的抗压能力；(2)陶粒选用强度更加优异且表面积更大的碎石型页岩陶粒，进一步增强最终粗骨料之间的粘接效果以及粘接后混凝土的整体强度；(3)通过将陶粒、海藻酸钠胶凝材料等率先进行搅拌，使陶粒充分粘接胶凝材料，进而增强后续骨料接触后之间的粘接关系，最终提高混凝土的抗压能力。
具体实施方式
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实施例1为本实施例公开的一种轻集料混凝土，包括陶粒、细砂、水泥、减水剂、矿物掺合料、水、增强纤维以及海藻酸钠，其中，矿物掺合料包括粉煤灰、矿粉以及硅灰，且陶粒采用连续级配的碎石型页岩陶粒，减水剂采用固含量20％，减水率35％的减水剂，增强纤维则采用聚丙烯纤维。各组分具体重量数值详细件表1。
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同时，本实施例还公开一种轻集料混凝土的制备方法，包括以下步骤：s1：将水泥、矿物掺合料、陶粒、水、减水剂以及海藻酸钠投放至混凝土搅拌机中进行搅拌，得到初混物料；s2：将细砂、增强纤维投放至s1所得初混物料中进行搅拌，得到轻集料混凝土。
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其中，在进行s1的过程中又具体包括以下步骤：s1：将水泥、矿物掺合料、陶粒在混凝土搅拌机中进行干拌，搅拌均匀得到初混干料；s2：在s1得到的初混干料中加入所需用水的80％并搅拌均匀，搅拌完成后，在不停止混凝土搅拌机的同时，再加入减水剂、海藻酸钠和剩余20％的水，加入完成后继续搅拌，待其搅拌均匀形成初混物料。
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实施例2-6与实施例1的区别在于，所包含的各组分重量份数不同，详细数值见表1。
[0025]
实施例7与实施例3的区别在于，本实施例中采用的页岩陶粒为非碎石型页岩陶粒的常规页岩陶粒。
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实施例8与实施例3的区别在于，本实施例中采用的页岩陶粒均采用间断级配配制。
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对比例1-2与实施例3的区别在于，所包含的各组分重量份数不同，详细数值见表1。
[0028]
对比例3与实施例3的区别在于，本实施例中轻集料混凝土的制备方法包括以下步骤：s1、将水泥、矿物掺合料、陶粒、细砂、聚丙烯纤维以及海藻酸钠一同投放至混凝土搅拌机中进行干拌，搅拌均匀后得到混合物料；s2、在s1得到的混合物料中加入减水剂以及所需用水，在加水过程中不停止混凝土搅拌机，搅拌均匀后得到全轻混凝土。表1：轻集料混凝土各组分重量份数示意表
no.陶粒细砂水泥矿粉粉煤灰硅灰减水剂聚丙烯纤维海藻酸钠水实施例1115860231411083418.592.8135实施例2109365532511486439.149.62.9143实施例3104169733611888479.4210.13147实施例499371634512191499.6910.83.1151实施例595073435412493529.9311.43.2155实施例6901778361127955510.2123.3165对比例1104169733611888479.4203147对比例2104169733611888479.4210.10147
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性能检测试验：
对各实施例与对比例所制得的混凝土试件进行抗压强度试验，混凝土试件为15cm
×
15cm
×
15cm立方体，每组三块，成型后按标准方法(温度20℃
±
2℃、相对湿度95％rh以上)养护。所得性能结果表如表2所示。表2：性能检测结果示意表
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结果分析：结合实施例3与对比例1的性能检测数据可以看出，在制作轻集料混凝土时加入聚丙烯纤维可有效提高轻集料混凝土最终的抗压强度，同时，结合实施例3与对比例2的性能检测数据可以看出，在制作轻集料混凝土时加入海藻酸钠亦可有效提高轻集料混凝土最终的抗压强度，这则是由于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，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，提高了混凝土抗压、抗裂的能力。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。
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结合实施例3与实施例7的性能检测数据可以看出，在保持其他各组分以及制备方法不变的情况下，采用的陶粒为碎石型页岩陶粒时可有效提高最终所制得最终制得混凝土的抗压强度。这一结果是由于碎石型页岩陶粒的单个颗粒相对于常规陶粒而言具有更大的表面积以及吸水能力，同时该陶粒上的孔多为三角状结构，使得陶粒颗粒具有较高的强度，进而最终在结合胶凝材料进行粘接其他陶粒后所得混凝土具有更大的抗压强度。
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结合实施例3与实施例8的性能检测数据可以看出，保持各组分以及制备方法不变的情况下，采用的陶粒为连续级配时可有效提高最终所制得轻集料混凝土的抗压强度。这一结果是由于连续级配的骨料颗粒之间的间隙相对于间断级配的骨料颗粒之间更小，最终体现在所制得的混凝土骨料颗粒之间相对更加紧密，从而具有较好的连接强度，体现出较好的抗压承重能力。
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保持各组分不变的情况下，采用实施例3的步骤所制得轻集料混凝土具有更好的抗压强度。这一结果是由于相对于对比例3中将所有材料一同放入进行搅拌的常规制备方
法，实施例3中率先将陶粒、矿物掺合料、海藻酸钠以及水泥率先进行搅拌，使得胶凝材料充分附着在轻土陶粒上，进而在后续投入细砂与增强纤维后可借助陶粒与海藻酸钠将不同颗粒进行粘接，实现更好的形成混凝土内颗粒之间的连接，最终将体现在所制得的混凝土骨料之间具有更强的连接关系，从而具有更高的结构强度。
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本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。