一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法
【专利摘要】一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，先按比例称出各组分的质量，各组分质量比是水泥：水：漂珠：页岩陶粒：石子：中砂：纳米二氧化硅：减水剂＝1:0.36～0.40:0.1～0.15：1.8～2.2：0.6～0.8：1.3～1.5：0.02～0.03：0.005～0.01；然后将页岩陶粒经水泡，待其浸泡24h后捞出晾干；再将页岩陶粒、水泥、中砂和漂珠混合，置于搅拌机中搅拌得到混合物；然后将纳米二氧化硅、水和减水剂高速搅拌得到悬浊液；最后将悬浊液加入混合物中，搅拌得到纳米二氧化硅轻质高强混凝土，本发明增强混凝土的强度，降低混凝土密度，弥补了混凝土中的微裂缝和微孔隙，提高混凝土的抗压性能，价格低，实用性强。
【专利说明】
一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及混凝土制备技术领域，特别涉及一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着混凝土材料的发展与普及，建筑行业的突飞猛进，对于混凝土的要求也越来 越高，质量轻、强度高的新型混凝土也越来越受到人们的重视，在降低混凝土密度的同时， 又要提高混凝土的强度，这给人们提出了挑战，也成为了越来越多的课题组研究的难题，更 成为当今混凝土研究的主旋律。
[0003] 采用页岩陶粒代替传统的砂石，不仅节约资源，保护环境，而且还有效的降低了混 凝土的密度，达到了双赢的效果。但是与此同时，混凝土中存在大量的微裂缝和微孔隙，且 页岩陶粒的强度较低，导致混凝土的强度下降。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种纳米二氧化硅轻质高 强混凝土的制备方法，增强混凝土的强度，弥补了混凝土中的微裂缝和微孔隙，提高混凝土 的抗压性能，价格低，实用性强。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0006] -种纳米二氧化娃轻质高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0007] 1)按比例称出各组分的质量，各组分质量比是水泥:水:漂珠：页岩陶粒:石子：中 砂：纳米二氧化硅：减水剂=1: 0 · 36~0 · 40 :0 · 1 ~0 · 15:1 · 8~2 · 2:0 · 6~0 · 8 :1 · 3~1 · 5 : 0.02~0.03:0.005~0.01;
[0008] 2)将页岩陶粒经水泡，待其浸泡24h后，捞出晾干，致使其表面干燥；
[0009] 3)将晾干后的页岩陶粒、水泥、中砂和漂珠混合，置于搅拌机中搅拌2-5分钟，搅拌 均匀，得到混合物；
[0010] 4)将纳米二氧化硅、水和减水剂置于24000rpm搅拌器中，高速搅拌3分钟，搅拌均 勾，得到悬池液；
[0011] 5)将步骤4)得到的悬浊液加入步骤3)中的混合物中，搅拌2-3分钟，得到纳米二氧 化硅轻质高强混凝土。
[0012] 所述的水泥为52.5R硫铝酸盐水泥。
[0013] 所述的页岩陶粒粒径为5mm-10mm〇
[0014] 所述的石子为天然碎石，粒径小于31.5mm。
[0015] 所述的漂珠粒径为0.1mm。
[0016] 所述的减水剂为羧酸基高效减水剂。
[00?7] 所述的纳米二氧化娃的粒径为15nm。
[0018]本发明的有益效果为：
[0019] 本发明采用漂珠作为掺和料，不仅利用了漂珠质量轻的特点，而且还具有一定粘 聚力，增强混凝土的强度。采用添加纳米二氧化硅，有效的弥补了混凝土中的微裂缝和微孔 隙，使得混凝土更加的密实，不会因为小的荷载就出现裂缝，提高混凝土的抗压性能。采用 页岩陶粒取代大部分的石子作为粗骨料，虽然强度上略降低，但是使混凝土的质量减轻，使 得混凝土的抗压强度平均达到63Mpa，密度平均达到1700kg/m 3。并且，对于此制备方法，经 济实用，具有广泛的市场前景。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例对本发明进行详细阐述。
[0021 ]所有实施例采用的纳米二氧化硅性能如表1所示：
[0022] 表1纳米SiO2的技术指标
[0024]所有实施例采用的中砂，其细度模数如表2所示：
[0025]表2砂颗粒级配试验结果
[0027]所有实施例采用的漂珠的基本物理性能如表3所示：
[0028] 表3漂珠的基本物理性能
[0030] 所有实施例采用的页岩陶粒的基本性能如表4所示：
[0031] 表4页岩陶粒基本性能
[0033] 实施例1
[0034] -种纳米二氧化娃轻质高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0035] 1)按比例称出各组分的质量，各组分质量比是水泥:水:漂珠：页岩陶粒:石子：中 砂:纳米二氧化硅:减水剂= 1:0.36:0.1:1.8:0.6:1.3:0.02:0.005;水泥为52.5R硫铝酸盐 水泥，石子为天然碎石，粒径小于31.5_，减水剂为羧酸基高效减水剂；
[0036] 2)将页岩陶粒经水泡，待其浸泡24h后，捞出晾干，致使其表面干燥；
[0037] 3)将晾干后的页岩陶粒、水泥、中砂和漂珠混合，置于搅拌机中搅拌4分钟，搅拌均 匀，得到混合物；
[0038] 4)将纳米二氧化硅、水和减水剂置于24000rpm搅拌器中，高速搅拌3分钟，搅拌均 勾，得到悬池液；
[0039] 5)将步骤4)得到的悬浊液加入步骤3)中的混合物中，搅拌3分钟，得到纳米二氧化 硅轻质高强混凝土。
[0040] 本实施例的效果:本实施例制备的纳米二氧化硅轻质高强混凝土 28天的强度达到 62Mpa，且密度为1710kg/m3。
[0041 ] 实施例2
[0042] 一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0043] 1)按比例称出各组分的质量，各组分质量比是水泥:水:漂珠：页岩陶粒:石子：中 砂:纳米二氧化硅:减水剂= 1:0.38:0.12:2.0:0.7:1.4:0.025:0.007;水泥为52.5R硫铝酸 盐水泥，石子为天然碎石，粒径小于31.5_，减水剂为羧酸基高效减水剂；
[0044] 2)将页岩陶粒经水泡，待其浸泡24h后，捞出晾干，致使其表面干燥；
[0045] 3)将晾干后的页岩陶粒、水泥、中砂和漂珠混合，置于搅拌机中搅拌5分钟，搅拌均 匀，得到混合物；
[0046] 4)将纳米二氧化硅、水和减水剂置于24000rpm搅拌器中，高速搅拌3分钟，搅拌均 勾，得到悬池液；
[0047] 5)将步骤4)得到的悬浊液加入步骤3)中的混合物中，搅拌2分钟，得到纳米二氧化 硅轻质高强混凝土。
[0048]本实施例的效果：实施例制备的纳米二氧化硅轻质高强混凝土 28天的强度达到 65Mpa，且密度为 1730kg/m3。
[0049] 实施例3
[0050] -种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0051] 1)按比例称出各组分的质量，各组分质量比是水泥:水:漂珠：页岩陶粒:石子：中 砂:纳米二氧化硅:减水剂= 1:0.4:0.15:2.2:0.6:1.5:0.028:0.01;水泥为52.5R硫铝酸盐 水泥，石子为天然碎石，粒径小于31.5_，减水剂为羧酸基高效减水剂；
[0052] 2)将页岩陶粒经水泡，待其浸泡24h后，捞出晾干，致使其表面干燥；
[0053] 3)将晾干后的页岩陶粒、水泥、中砂和漂珠混合，置于搅拌机中搅拌3分钟，搅拌均 匀，得到混合物；
[0054] 4)将纳米二氧化硅、水和减水剂置于24000rpm搅拌器中，高速搅拌3分钟，搅拌均 勾，得到悬池液；
[0055] 5)将步骤4)得到的悬浊液加入步骤3)中的混合物中，搅拌3分钟，得到纳米二氧化 硅轻质高强混凝土。
[0056]本实施例的效果:本实施例制备的纳米二氧化硅轻质高强混凝土 28天的强度达到 61]\^?，且密度为17051^/1113。
[0057] 实施例4
[0058] 一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0059] 1)按比例称出各组分的质量，各组分质量比是水泥:水:漂珠：页岩陶粒:石子：中 砂:纳米二氧化硅:减水剂=1:0.38:0.14:2.1:0.8:1.4:0.03:0.005;水泥为52.5R硫铝酸 盐水泥，石子为天然碎石，粒径小于31.5_，减水剂为羧酸基高效减水剂；
[0060] 2)将页岩陶粒经水泡，待其浸泡24h后，捞出晾干，致使其表面干燥；
[0061] 3)将晾干后的页岩陶粒、水泥、中砂和漂珠混合，置于搅拌机中搅拌2分钟，搅拌均 匀，得到混合物；
[0062] 4)将纳米二氧化硅、水和减水剂置于24000rpm搅拌器中，高速搅拌3分钟，搅拌均 勾，得到悬池液；
[0063] 5)将步骤4)得到的悬浊液加入步骤3)中的混合物中，搅拌2-3分钟，得到纳米二氧 化娃轻质高强混凝土。
[0064]本实施例的效果:本实施例制备的纳米二氧化硅轻质高强混凝土 28天的强度达到 60Mpa，且密度为 1700kg/m3。
[0065] 实施例5
[0066] -种纳米二氧化娃轻质高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0067] 1)按比例称出各组分的质量，各组分质量比是水泥:水:漂珠：页岩陶粒:石子：中 砂:纳米二氧化硅:减水剂= 1:0.36:0.12:2.0:0.6:1.5:0.025:0.006;水泥为52.5R硫铝酸 盐水泥，石子为天然碎石，粒径小于31.5_，减水剂为羧酸基高效减水剂；
[0068] 2)将页岩陶粒经水泡，待其浸泡24h后，捞出晾干，致使其表面干燥；
[0069] 3)将晾干后的页岩陶粒、水泥、中砂和漂珠混合，置于搅拌机中搅拌4分钟，搅拌均 匀，得到混合物；
[0070] 4)将纳米二氧化硅、水和减水剂置于24000rpm搅拌器中，高速搅拌3分钟，搅拌均 勾，得到悬池液；
[0071] 5)将步骤4)得到的悬浊液加入步骤3)中的混合物中，搅拌3分钟，得到纳米二氧化 硅轻质高强混凝土。
[0072]本实施例的效果:本实施例制备的纳米二氧化硅轻质高强混凝土 28天的强度达到 63Mpa，且密度为 1680kg/m3。
【主权项】
1. 一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 按比例称出各组分的质量，各组分质量比是水泥:水:漂珠:页岩陶粒:石子：中砂:纳 米二氧化硅：减水剂= 1:0.36~0.40:0.1~0.15:1.8~2.2:0.6~0.8:1.3~1.5:0.02~ 0.03:0.005~0.01; 2) 将页岩陶粒经水泡，待其浸泡24h后，捞出晾干，致使其表面干燥； 3) 将晾干后的页岩陶粒、水泥、中砂和漂珠混合，置于搅拌机中搅拌2-5分钟，搅拌均 匀，得到混合物； 4) 将纳米二氧化硅、水和减水剂置于24000rpm搅拌器中，高速搅拌3分钟，搅拌均匀，得 到悬浊液； 5) 将步骤4)得到的悬浊液加入步骤3)中的混合物中，搅拌2-3分钟，得到纳米二氧化硅 轻质高强混凝土。2. 根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，其特征在于： 所述的水泥为52.5R硫铝酸盐水泥。3. 根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，其特征在于： 所述的页岩陶粒粒径为5mm-10mm。4. 根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，其特征在于： 所述的石子为天然碎石，粒径小于31.5_。5. 根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，其特征在于： 所述的漂珠粒径为〇. 1mm。6. 根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，其特征在于： 所述的减水剂为羧酸基高效减水剂。7. 根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，其特征在于： 所述的纳米二氧化娃的粒径为15nm 〇8. 根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅轻质高强混凝土的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤： 1) 按比例称出各组分的质量，各组分质量比是水泥:水:漂珠:页岩陶粒:石子：中砂:纳 米二氧化硅:减水剂= 1:0.36:0.1:1.8:0.6:1.3:0.02:0.005;水泥为52.5R硫铝酸盐水泥， 石子为天然碎石，粒径小于31.5_，减水剂为羧酸基高效减水剂； 2) 将页岩陶粒经水泡，待其浸泡24h后，捞出晾干，致使其表面干燥； 3) 将晾干后的页岩陶粒、水泥、中砂和漂珠混合，置于搅拌机中搅拌4分钟，搅拌均匀， 得到混合物； 4) 将纳米二氧化硅、水和减水剂置于24000rpm搅拌器中，高速搅拌3分钟，搅拌均匀，得 到悬浊液； 5) 将步骤4)得到的悬浊液加入步骤3)中的混合物中，搅拌3分钟，得到纳米二氧化硅轻 质高强混凝土。
【文档编号】C04B28/06GK106007589SQ201610333063
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】张世民, 王社良, 张明明, 刘伟
【申请人】西京学院