一种低收缩高强自密实混凝土及其制备方法与流程

本发明涉及混凝土材料领域，尤其是涉及一种低收缩高强自密实混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、混凝土预制件要求无蜂窝麻面、干缩裂缝等质量问题。其中，采用普通硅酸盐水泥生产混凝土预制件时，由于普通硅酸盐水泥的凝结硬化时间较长，因而生产周期也较长。目前，为了节约工期，部分厂家生产混凝土预制件时，采用硫铝酸盐水泥代替普通硅酸盐水泥，缩短了混凝土的硬化成型时间，生产周期较短。但是，同时带来了一些新的问题：混凝土预制件存在严重的蜂窝麻面和干缩裂缝现象。

2、为了解决新带来的问题，部分厂家通过增加硫铝酸盐水泥用量，减少了蜂窝麻面。但是又进一步增大了混凝土预制件的收缩率，混凝土预制件的干缩裂缝多，强度低。故如何获得生产周期较短、无蜂窝麻面且表面干缩裂缝少、强度高的混凝土预制件具有重要的研究意义。

技术实现思路

1、为了制备生产周期较短、无蜂窝麻面且表面干缩裂缝少、强度高的混凝土预制件，本申请提供一种低收缩高强自密实混凝土及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供的一种低收缩高强自密实混凝土采用如下的技术方案：

3、一种低收缩高强自密实混凝土，包括以下重量份的原料：

4、硫铝酸盐水泥：180-200份

5、矿物掺和料：220-240份

6、碎石：950-960份

7、细砂：930-940份

8、外加剂：8-12份

9、水：130-140份

10、所述外加剂包括聚醚改性硅油、亚甲基二萘磺酸钠与聚羧酸减水剂，所述聚醚改性硅油、亚甲基二萘磺酸钠与聚羧酸减水剂的重量比为(2-3):(1-2)：1。

11、本申请通过硫铝酸盐水泥、矿物掺和料、碎石、细砂、外加剂以及水进行制备低收缩高强自密实混凝土。其中，硫铝酸盐水泥的硬化速度较普通硅酸盐水泥要快一些，有利于缩短混凝土预制件的生产周期。外加剂选用聚醚改性硅油、亚甲基二萘磺酸钠与聚羧酸减水剂三者特定配比的混合物时，能够调节新拌混凝土的流动性在合适范围内，既能确保新拌混凝土在无需振捣的情况下即可得到表面无蜂窝麻面且内部密实的混凝土，还可以有效降低混凝土的干缩性，从而预防混凝土预制件干缩裂缝的产生，有利于提高自密实混凝土的强度。

12、可选的，所述聚醚改性硅油、亚甲基二萘磺酸钠与聚羧酸减水剂的重量比为2.5:1.5:1。

13、聚醚改性硅油、亚甲基二萘磺酸钠与聚羧酸减水剂的重量比在上述范围内时，自密实混凝土的干缩性进一步降低，强度进一步提高。

14、可选的，所述聚醚改性硅油的制备方法如下：

15、将20重量份烯丙醇聚氧烷基醚与48-55重量份含氢硅油混合后，升温至50-60℃，并加入1-2重量份氯铂酸重量占比为0.5wt％的氯铂酸-异丙醇溶液，反应0.5-1h后，以1-2g/min加入80重量份的烯丙醇聚氧烷基醚，接着升温至100-120℃，继续反应2-3h，得到聚醚改性硅油。

16、聚醚改性硅油采用上述制备方法制得的聚醚改性硅油时，不仅能够降低自密实混凝土的收缩值，还可以降低新拌自密实混凝土发生离析的可能性，有利于提高采用低收缩高强自密实混凝土制成的混凝土预制件的质量均匀性。

17、可选的，所述烯丙醇聚氧烷基醚的分子量为1400-2000，所述含氢硅油的粘度为20-25cs,含氢量为1.2-1.4％。

18、烯丙醇聚氧烷基醚与含氢硅油的参数在上述范围内时，能够进一步降低新拌自密实混凝土发生离析的可能性，有利于进一步提高采用低收缩高强自密实混凝土制成的混凝土预制件的质量均匀性。

19、可选的，所述碎石的粒径范围为5-20mm。

20、可选的，所述碎石的级配分布如下：

21、16mm标准筛筛余量占30％～40wt％，9.5mm标准筛筛余量占40％～60wt％，4.75mm标准筛筛余量占10％～20wt％。

22、碎石的级配在上述范围内时，可进一步提高自密实混凝土的密实性，可降低自密实混凝土的干缩性。

23、可选的，所述细砂的粒径级配分布如下：

24、4.75mm标准筛筛余占1-3wt％，2.36mm标准筛筛余占20-30wt％，1.18mm标准筛筛余占40-60wt％，0.6mm标准筛筛余占19-27wt％。

25、细砂的级配在上述范围内时，能够配合上述碎石的级配，进一步有效提高自密实混凝土的密实性和强度，同时还可以进一步提高采用低收缩高强自密实混凝土制成的混凝土预制件的质量均匀性。

26、可选的，所述矿物掺和料包括粉煤灰与磷渣粉，所述粉煤灰与磷渣粉的重量比为(8-10):1。

27、矿物掺和料选用粉煤灰与磷渣粉上述配比范围内的混合物时，不仅能够降低自密实混凝土的干缩性、提高自密实混凝土的密实性，还可以有效提高采用低收缩高强自密实混凝土制成的混凝土预制件的质量均匀性。

28、第二方面，本申请提供的一种低收缩高强自密实混凝土的制备方法采用如下的技术方案：

29、一种低收缩高强自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：

30、将外加剂溶于水中，制得外加剂溶液；

31、将硫铝酸盐水泥、矿物掺和料加入外加剂溶液中，搅拌均匀，得到水泥浆；

32、往水泥浆中加入碎石和细砂，搅拌均匀后，得到低收缩高强自密实混凝土。

33、采用上述方法制备低收缩高强自密实混凝土能够快速将各原料均匀混合。

34、综上所述，本申请的技术方案至少包括以下有益效果：

35、本申请的低收缩自密实混凝土具有干缩性小、强度高、均匀性好的优点，采用该低收缩自密实混凝土制得的混凝土预制件表面无蜂窝麻面，且标准偏差较小。

技术特征：

1.一种低收缩高强自密实混凝土，其特征在于：包括以下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的一种低收缩高强自密实混凝土，其特征在于：所述聚醚改性硅油、亚甲基二萘磺酸钠与聚羧酸减水剂的重量比为2.5:1.5:1。

3.根据权利要求1所述的一种低收缩高强自密实混凝土，其特征在于：所述聚醚改性硅油的制备方法如下：

4.根据权利要求3所述的一种低收缩高强自密实混凝土，其特征在于：所述烯丙醇聚氧烷基醚的分子量为1400-2000，所述含氢硅油的粘度为20-25cs,含氢量为1.2-1.4%。

5.根据权利要求1所述的一种低收缩高强自密实混凝土，其特征在于：所述碎石的粒径范围为5-20mm。

6.根据权利要求1所述的一种低收缩高强自密实混凝土，其特征在于：所述碎石的级配分布如下：

7.根据权利要求6所述的一种低收缩高强自密实混凝土，其特征在于：所述细砂的粒径级配分布如下：

8.根据权利要求1所述的一种低收缩高强自密实混凝土，其特征在于：所述矿物掺和料包括粉煤灰与磷渣粉，所述粉煤灰与磷渣粉的重量比为（8-10）:1。

9.权利要求1-8任一项所述的一种低收缩高强自密实混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种低收缩高强自密实混凝土及其制备方法，涉及混凝土材料领域。其中，自密实混凝土包括原料硫铝酸盐水泥、矿物掺和料、碎石、细砂、外加剂和水，外加剂包括聚醚改性硅油、亚甲基二萘磺酸钠与聚羧酸减水剂，所述聚醚改性硅油、亚甲基二萘磺酸钠与聚羧酸减水剂的重量比为（2‑3）:（1‑2）：1。该自密实混凝土具有干缩性小、强度高、均匀性好的优点，采用该低收缩自密实混凝土制得的混凝土预制件表面无蜂窝麻面。

技术研发人员：罗梦醒
受保护的技术使用者：深圳市正强混凝土有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12