一种混凝土浆料及其制备方法与流程

本发明涉及混凝土领域，具体为一种混凝土浆料及其制备方法。

背景技术：

1、混凝土(concrete)，简称为"砼(tóng)"：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程；目前市场同步注浆料以现场干拌为主,其质量不稳定且对环境影响较大、和易性和匀质性差,无法满足注浆施工要求，而且在浇筑前期混凝土固凝时间过久会导致钢结构倾斜不稳定，从而影响建筑质量，为此我们提出了一种混凝土浆料及其制备方法。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种混凝土浆料及其制备方法，解决了上述的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种混凝土浆料及其制备方法，混凝土浆料包括以下组分的原料配制而成：硅酸盐水泥：400-470kg/m3、粗骨料：350-560kg/m3、细骨料：320-450kg/m3、碱激发矿剂：190-210kg/m3、矿粉425-475kg/m3、活性细掺料：350-550kg/m3、外加剂：4-5.8l/m3、保温玻璃珠：30-60kg/m3、钢纤维：145-245kg/m3和水：150-205l/m3。

5、优选的，所述碱激发矿剂包括naoh和水玻璃，且naoh和水玻璃的用量分别为15-25kg/m3和175-185kg/m3。

6、优选的，所述活性细掺料包括以下组分的原料：粉煤灰130-145kg/m3、硅粉150-175kg/m3和沸石粉95-135kg/m3；

7、所述粉煤灰、矿粉、硅粉的总掺量为混凝土浆料的4-8％，且粉煤灰烧失量≤5.0％、含水量≤1.0％、三氧化硫含量≤3.0％、氧化钙含量≤10％；

8、矿粉比表面积为350-500m2/kg、流动度比≥95％、烧失量≤3.0％、含水量≤1.0％。

9、优选的，所述混凝土浆料水胶比为0.28-0.34。

10、优选的，所述外加剂包括以下组分的原料：高效减少剂、分散乳胶剂、纤维素、速凝剂、膨胀剂和引气剂；

11、其中高效减少剂、分散乳胶剂、纤维素、速凝剂、膨胀剂和引气剂的质量比为：1-3份：2-5份：3.5-11份：2-5份：2-4.5份：0.16-0.22份。

12、优选的，所述保温玻璃珠包括以下组分的原料：膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝和蛭石，且膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、和蛭石的质量比为33-39：20-27：1-3：10-15：0.1-0.6：4-8。

13、优选的，所述保温玻璃珠的制备过程包括以下步骤：

14、a，将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝和蛭石按照质量比进行混合，粉碎过400-500目筛，得到坯料；

15、b，将所述坯料投入膨化炉，在1350-1312℃玻化膨胀22-30s，得到玻璃珠；

16、c，将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺和水混合并在80-85℃以功率为300-320w、频率为38-42khz的超声波分散65-80min，得到改性乳液；

17、d，将所述玻璃珠、改性乳液以质量比1:(8-12)混合后在220-230℃、压力为80-85mpa的条件下反应8-10h，过滤后在105-110℃、气压为50-60kpa的条件下干燥4-6h，得到保温玻璃珠。

18、优选的，所述保温玻璃珠的制备过程步骤c中聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺和水的质量比为11-13：15-18：1.5-2：0.9-1.2：8.5-11：0.6-0.8：0.02-0.06：0.6-0.8：2.3-3:0.2-0.4：23-25。

19、优选的，所述粗骨料的粒径为4.35～7.5mm，所述细骨料的粒径为小于1mm。

20、优选的，所述混凝土浆料制备方法包括以下步骤：

21、s1：按照上述重量份数比例进行称量，并对粗骨料进行加水浸泡，预湿粗骨料；

22、s2：将称量好的硅酸盐水泥、预湿粗骨料、细骨料、矿粉、活性细掺料、保温玻璃珠、钢纤维和水，进行混合搅拌，然后加入外加剂和碱激发矿剂继续搅拌，将搅拌好的浆料注入到模具中，在模具上施加500～0.6mpa，并机械振动1～1.5min，静置加压0.15～0.3mpa，加压时间为3～5min；

23、s3：将压制好的样品块放置在标准养护室中，在温度为23～25℃，相对湿度保证在95.6～98.5％进行养护7～15天。

24、(三)有益效果

25、与现有技术相比，本发明提供了一种混凝土浆料及其制备方法，具备以下有益效果：

26、1、该混凝土浆料，通过精准配比原料，用特定用量的矿粉与粉煤灰在包含naoh和水玻璃的特定碱激发剂的激发作用下得到胶凝材料，再与粗细骨料、外加剂、保温玻璃珠和钢纤维以一定比例配合，从而搭配得到碱激发轻质再生混凝土浆料，混凝土浆料在降低混凝土自重的基础上，还具有较快的凝结时间并保证良好的早期强度。

27、2、该混凝土浆料，通过粉煤灰和矿粉的复掺，不仅是简单的混合，而且是有意识地使两种混合材料取长补短，在强度上产生一定的互补作用，体现单掺所不具备的优势弥补单掺粉煤灰混凝土早期强度低的缺陷；双掺后可以有效提高混凝土各项性能，如和易性、粘结性、可泵性，降低混凝土坍落度损失，减小混凝土内部早期干缩，使硬化后的混凝土结构更密实，混凝土早期强度和后期强度都有较大提高，抗渗性、抗冻性、耐化学侵蚀的能力也显著改善，产生的叠加作用更明显。

28、3、该混凝土浆料，通过膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、蛭石共混后粉碎，经过膨化后得到微小玻璃珠，再用由特定配方制得的改性乳液借助超高压对所述微小玻璃珠进行表面改性，通过改善沉淀相(保温玻璃珠)和基体相(即本发明中的水泥体系)之间的共格关系，降低两相界面之间的晶格畸变能和弹性应变能，减少成型后水泥块的内应力，从而避免水泥块在服役时出现宏观可见的开裂、收缩等不利变化，避免在遇水时可能出现的渗漏现象发生；并且，由本发明特定方法制得的保温玻璃珠具有低导热系数，将其掺于水泥基体中可以降低该体系整体的导热系数，从而发挥保温隔热的作用其中，膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝是常见的用于制备玻璃的原材料，本发明在这些常见原料中加入了蛭石用于辅助烧结，获得了品质均一、导热系数更小的玻璃珠；蛭石经焙烧膨胀作用的蛭石有细小的空气隔层，其体积可迅速膨胀，具有很强的保温隔热性能。

技术特征：

1.一种混凝土浆料，其特征在于，混凝土浆料包括以下组分的原料配制而成：硅酸盐水泥：400-470kg/m3、粗骨料：350-560kg/m3、细骨料：320-450kg/m3、碱激发矿剂：190-210kg/m3、矿粉425-475kg/m3、活性细掺料：350-550kg/m3、外加剂：4-5.8l/m3、保温玻璃珠：30-60kg/m3、钢纤维：145-245kg/m3和水：150-205l/m3。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土浆料，其特征在于，所述碱激发矿剂包括naoh和水玻璃，且naoh和水玻璃的用量分别为15-25kg/m3和175-185kg/m3。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土浆料，其特征在于，所述活性细掺料包括以下组分的原料：粉煤灰130-145kg/m3、硅粉150-175kg/m3和沸石粉95-135kg/m3；

4.根据权利要求1所述的一种混凝土浆料，其特征在于，所述混凝土浆料水胶比为0.28-0.34。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土浆料，其特征在于，所述外加剂包括以下组分的原料：高效减少剂、分散乳胶剂、纤维素、速凝剂、膨胀剂和引气剂；

6.根据权利要求1所述的一种混凝土浆料，其特征在于，所述保温玻璃珠包括以下组分的原料：膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝和蛭石，且膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝和蛭石的质量比为33-39：20-27：1-3：10-15：0.1-0.6：4-8。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土浆料及其制备方法，其特征在于，所述保温玻璃珠的制备过程包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种混凝土浆料，其特征在于，所述保温玻璃珠的制备过程步骤c中聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺和水的质量比为11-13：15-18：1.5-2：0.9-1.2：8.5-11：0.6-0.8：0.02-0.06：0.6-0.8：2.3-3:0.2-0.4：23-25。

9.根据权利要求1所述的一种混凝土浆料，其特征在于，所述粗骨料的粒径为4.35～7.5mm，所述细骨料的粒径为小于1mm。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种混凝土浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及混凝土领域，且公开了一种混凝土浆料及其制备方法，混凝土浆料包括以下组分的原料配制而成：硅酸盐水泥：400‑470kg/m<supgt;3</supgt;、粗骨料：350‑560kg/m<supgt;3</supgt;、细骨料：320‑450kg/m<supgt;3</supgt;、碱激发矿剂：190‑210kg/m<supgt;3</supgt;、矿粉425‑475kg/m<supgt;3</supgt;、活性细掺料：350‑550kg/m<supgt;3</supgt;、外加剂：4‑5.8L/m<supgt;3</supgt;、保温玻璃珠：30‑60kg/m<supgt;3</supgt;、钢纤维：145‑245kg/m<supgt;3</supgt;和水：150‑205L/m<supgt;3</supgt;，该方法通过精准配比原料，采用特定用量的矿粉与粉煤灰在包含NaOH和水玻璃的特定碱激发剂的激发作用下得到胶凝材料，再与粗细骨料、外加剂、保温玻璃珠和钢纤维以一定比例配合，从而搭配得到碱激发轻质再生混凝土浆料，混凝土浆料在降低混凝土自重的基础上，还具有较快的凝结时间并保证良好的早期强度。

技术研发人员：聂亮国,刘雅文,王少泽,隗功磊,宋龙,杨建宁,周金金
受保护的技术使用者：石家庄金隅混凝土有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13