一种自密实混凝土及其制备方法与流程

本发明属于建工材料领域，具体涉及一种自密实混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、自密实混凝土是一种高流态且不发生离析并仅在中立作用下即可达到均质、密实填充成型的高性能混凝土，为施工带来极大的便利，同时兼有提高混凝土质量、改善施工环境、加快施工进度、降低工程费用等经济效益。

2、我国是铜消费大国和铜进口大国，铜产量始终呈迅猛增长势态，2000年我国铜产量达到132万吨，超越智利跃居世界第一，2010年我国铜产量增加到479万吨，仅2020年产铜冶炼渣产量就达到约3000多万吨。水淬铜渣是一种黑色、致密、坚硬、耐磨的玻璃相，外观呈粒状和条状，夹杂有少量的针片状，表面有金属光泽，颗粒形状不规则，棱角分明。密度远高于天然砂，材质坚硬，有着极高的透水性。

3、粉煤灰是火力发电厂产出的球状颗粒工业废弃物，表面光滑，质地致密，通过滚珠效应能够减少颗粒的相互作用，减少用水量并提高混凝土的流动性。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种机制砂自密实混凝土，能够在保证强度的同时具有良好的工作性能，通过粉煤灰等体积替代水泥、水淬铜渣等质量替代细骨料，达到了削减工程成本、绿色节能减排的效果。同时，本发明还将提供一种机制砂自密实混凝土的制备方法。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明的第一方面，提供一种机制砂自密实混凝土，按照重量份计，包括以下各组分：碎石700-800份，机制砂700-800份，水泥665-695份，粉煤灰165-185份，水淬铜渣470-500份，水400-420份，减水剂9-10份，增粘剂0-2份；所述机制砂的粒径为0-5mm，细度模数为2.5，表观密度为2640kg/m3；所述水淬铜渣的粒径小于5㎜，二氧化硅含量为29-37％，氧化铁含量为41-54％，表观密度为3470kg/m3，所述机制砂自密实混凝土表观密度不低于2200kg/m3，强度不低于50mpa。

4、作为优选的技术方案，按照重量份计，包括以下各组分：碎石750份，机制砂750份，水泥680份，粉煤灰170份，水淬铜渣485份，水410份，减水剂9.5份，增粘剂0.5份。

5、作为优选的技术方案，所用机制砂与水淬铜渣的体积比为4:1，所述水淬铜渣细度模数2.64，表观密度3470kg/m3。

6、作为优选的技术方案，所述碎石是粒径为5-20mm的碎石，表观密度2670kg/m3。

7、作为优选的技术方案，所述水泥为p.o 42.5水泥。

8、作为优选的技术方案，所述粉煤灰为i级粉煤灰，表观密度2220kg/m3。

9、作为优选的技术方案，所述减水剂为高效聚羧酸减水剂。

10、作为优选的技术方案，所述增粘剂为羧甲基纤维素。

11、本发明的第二方面，提供一种机制砂自密实混凝土的制备方法，用于制备上述的机制砂自密实混凝土，包括以下步骤：

12、步骤一、将机制砂、水淬铜渣、和一半的用水量加入搅拌机搅拌90s；

13、步骤二、加入水泥、粉煤灰搅拌90s；

14、步骤三、用另一半的水将减水剂稀释，得到混合液，加入后搅拌90s；

15、步骤四、将碎石加入搅拌机搅拌90s，再加入增粘剂并搅拌至混合均匀。

16、水淬铜渣是炼铜过程中，将铜渣置于炉后水淬池中再处理而形成的黑色玻璃质材料，密度大，硬度高，能够显著增加混凝土的表观密度。经再粉碎处理后的水淬铜渣颗粒细度模数实测为2.64，累计筛余如表2所示。一方面铜渣较高的比热容减少了混凝土在养护过程中开裂的风险，另一方面水淬铜渣改善了机制砂整体的级配，相较天然砂更大的密度也从物理性质上改善了混凝土的流动性。

17、粉煤灰能够通过滚珠效应改善混凝土的工作性能，减少水泥用量并降低水泥水化放热，避免温升过快导致混凝土在养护过程中开裂。此外，粉煤灰具有一定的火山灰效应，抑制碱骨料反应的发生，更是有利于混凝土长期强度的发展。

18、如上所述，本发明的机制砂自密实混凝土，具有以下有益效果：

19、(1)本发明的水淬铜渣能够提升混凝土抗压强度，提升混凝土的流动性，降低混凝土成型后水化开裂的风险。

20、(2)本发明的粉煤灰，在一定程度上抑制混凝土浇筑的收缩开裂，有利于长期强度的稳定发展。

21、(3)本发明的羧甲基纤维素能够提高水泥浆体对于骨料的包裹性和粘聚性，提升混凝土粘度，适量的增粘剂能够抑制细骨料发生下沉现象，改善了混凝土的和易性。

22、(4)本发明的机制砂自密实混凝土具有良好的工作性能和力学性能，便于运输及泵送施工。

技术特征：

1.一种机制砂自密实混凝土，其特征在于，按照重量份计，包括以下各组分：碎石700-800份，机制砂700-800份，水泥665-695份，粉煤灰165-185份，水淬铜渣470-500份，水400-420份，减水剂9-10份，增粘剂0-2份；所述机制砂的粒径为0-5mm，细度模数为2.5，表观密度为2640kg/m3；所述水淬铜渣的粒径小于5㎜，二氧化硅含量为29-37％，氧化铁含量为41-54％，细度模数2.64，表观密度为3470kg/m3；所述机制砂自密实混凝土表观密度不低于2200kg/m3，强度不低于50mpa。

2.如权利要求1所述的一种机制砂自密实混凝土，其特征在于，按照重量份计，包括以下各组分：碎石750份，机制砂750份，水泥680份，粉煤灰170份，水淬铜渣485份，水410份，减水剂9.5份，增粘剂0.5份。

3.如权利要求1所述的机制砂自密实混凝土，其特征在于，所用细骨料为机制砂与水淬铜渣的混合物，机制砂与水淬铜渣的体积比为4:1，所述水淬铜渣细度模数2.64，表观密度3470kg/m3。

4.如权利要求1或2所述的机制砂自密实混凝土，其特征在于，所述碎石是粒径为5-20mm的碎石，表观密度2670kg/m3。

5.如权利要求1或2所述的机制砂自密实混凝土，其特征在于，所述水泥为p.o 42.5水泥。

6.如权利要求1或2所述的机制砂自密实混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为i级粉煤灰，表观密度2220kg/m3。

7.如权利要求1或2所述的机制砂自密实混凝土，其特征在于，所述减水剂为高效聚羧酸减水剂。

8.如权利要求1或2所述的机制砂自密实混凝土，其特征在于，所述增粘剂为羧甲基纤维素。

9.一种机制砂自密实混凝土的制备方法，用于制备权利要求1-9任一项所述的机制砂自密实混凝土，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种机制砂自密实混凝土及其制备方法，所述机制砂自密实混凝土按照重量份计，包括以下各组分：碎石700‑800份，机制砂700‑800份，水泥665‑695份，粉煤灰165‑185份，水淬铜渣470‑500份，水400‑420份，减水剂9‑10份，增粘剂0‑2份所述水淬铜渣的粒径小于5㎜，二氧化硅含量为29‑37％，氧化亚铁含量为41‑54％，表观密度为3470kg/m3，所述自密实混凝土表观密度不低于2200kg/m3，强度不低于50MPa。本发明制备方法工序简单，原材料种类少，制备得到的机制砂自密实混凝土能够具有良好的工作性能和力学性能，便于运输及泵送施工。

技术研发人员：吴逸飞,吕计委,宋卉妍,高双双,赵绍飞
受保护的技术使用者：上海建工建材科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13