專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低徐變混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑混凝土材料，特別是一種低徐變高性能的混凝土材料。
背景技術(shù)：
高性能混凝土能適應(yīng)現(xiàn)代工程向大跨、重載、高聳方向發(fā)展和承受惡劣環(huán)境條件的需要，符合現(xiàn)代施工技術(shù)采用工業(yè)化生產(chǎn)(工廠(chǎng)預(yù)拌混凝土，工廠(chǎng)預(yù)制構(gòu)件)的要求?；炷烈阅途眯宰鳛樵O(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，針對(duì)不同用途要求，對(duì)耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性等性能重點(diǎn)予以保證。為此，提高混凝土性能，在配置上的特點(diǎn)是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。 現(xiàn)有技術(shù)中，采用低水膠比是保證混凝土的強(qiáng)度，也是提高混凝土耐久性的關(guān)鍵，但同時(shí)低水膠比影響混凝土和易性、力學(xué)性能和耐久性能?；炷恋男熳兪诡A(yù)應(yīng)力損失大大增加，這是極其不利的，因此預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)一般要求較高的混凝土強(qiáng)度等級(jí)以減小徐變及預(yù)應(yīng)力損失。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種低徐變混凝土，選用優(yōu)質(zhì)、適用和經(jīng)濟(jì)合理的原材料，優(yōu)化混凝土配合比，確保低水膠比混凝土和易性和力學(xué)性能優(yōu)良，避免低水膠比引起的混凝土開(kāi)裂，保證混凝土的高耐久性，有效降低混凝土徐變，減小預(yù)應(yīng)力損失，保證混凝土結(jié)構(gòu)安全。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種低徐變混凝土，包括膠凝材料、砂、石、水和外加劑，膠凝材料包括標(biāo)號(hào)為52. 5的水泥和摻合料，摻合料包括粉煤灰及礦粉，外加劑為減水劑，所述減水劑為聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑復(fù)合物，
所述的混凝土中各原料組成為
膠凝材料的總量為450 kg/m3 600kg/ m3，其中
水泥為膠凝材料總重量的55% 75%，
礦粉為膠凝材料總重量的10% 20%，
粉煤灰為膠凝材料總重量的15% 25% ；
另
聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑復(fù)合物為膠凝材料總重量的O. 90% 1. 10% ；
其中，聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑的重量比為2 5:1 ;
砂580kg/m3 650kg/m3 ；
石1010kg/m3 1155kg/m3 ；
砂率36_38% ；
水膠比0. 28-0. 29。
優(yōu)選地，所述的混凝土中各原料組成為
膠凝材料的總量為500 kg/m3 550kg/ m3，其中
水泥為膠凝材料總重量的60% 70%，
礦粉為膠凝材料總重量的12% 18%，
粉煤灰為膠凝材料總重量的18% 22% ；
另
聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑復(fù)合物為膠凝材料總重量的O. 95% 1.05% ；
其中，聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑的重量比為3 4:1 ;
砂602kg/m3 635kg/m3 ；
石1025kg/m3 1080kg/m3 ；
砂率37% ；
水膠比0. 285。更優(yōu)選地，所述的混凝土中各原料組成為
膠凝材料的總量為550 kg/m，其中
水泥為膠凝材料總重量的65%，
礦粉為膠凝材料總重量的15%，
粉煤灰為膠凝材料總重量的20% ；
另
聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑復(fù)合物為膠凝材料總重量的1.00% ；
其中，聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑的重量比為4:1 ;
砂615kg/m3 ；
石1047kg/m3；
砂率37% ；
水膠比0. 285。所述標(biāo)號(hào)為52. 5的水泥為普通硅酸鹽或復(fù)合硅酸鹽水泥。本發(fā)明使用標(biāo)號(hào)為52. 5的水泥,包括普通娃酸鹽52. 5水泥和娃酸鹽復(fù)合52. 5水泥(GB 175-1999)，配合采用摻入粉煤灰和礦粉等方案，可達(dá)到高強(qiáng)混凝土對(duì)強(qiáng)度和質(zhì)量的要求。在配置高性能混凝土?xí)r，為了保證高性能混凝土的高強(qiáng)及高耐久性，膠凝材料用量一般在500kg/m3以上,水泥用量一般在350 kg/m3以上。水泥是主要原材料,但是水泥用量偏高會(huì)因?yàn)樗嗨療徇^(guò)高而容易引起混凝土收縮值偏大，對(duì)混凝土的裂縫控制和提高混凝土的耐久性不利。所述粉煤灰為I級(jí)粉煤灰。所述礦粉為S105級(jí)礦粉。活性礦物摻合料在混凝土中的主要作用包括填充效應(yīng)和活性效應(yīng)。高性能混凝土一方面通過(guò)降低水膠比提高混凝土密實(shí)度和抗?jié)B性，而摻粉煤灰是降低用水量的重要措施之一，粉煤灰和磨細(xì)礦粉在減水效果方面具有“超疊效應(yīng)”；另一方面由于礦物摻合料的微填充效應(yīng)，使混凝土中的顆粒分布更趨合理，混凝土更加致密，礦物摻合料的活性效應(yīng)又使混凝土的強(qiáng)度得以保證。大量的研究資料以及工程實(shí)踐表明，在混凝土中大量摻入適量的粉煤灰、礦渣、硅灰等活性礦物摻合料，能大大改善混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗堿集料反應(yīng)能力及抗有害離子滲透等性能。常用作為混凝土的摻合料的粉煤灰是指從燃煤火力發(fā)電廠(chǎng)煤粉爐的煙道中收集的粉塵，根據(jù)細(xì)度、需水量比等因素將其分為I級(jí)、II級(jí)、III級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-91 )。作水泥摻合料的礦粉指的是將高爐煉鐵的爐渣粉碎得到的粉，有活性，分為S75級(jí)、S95級(jí)、S105級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》(GB/T 18046-2008)。本發(fā)明選擇I級(jí)粉煤灰及S105級(jí)礦粉作為復(fù)合活性礦物摻合料。隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，對(duì)混凝土現(xiàn)代技術(shù)的要求越來(lái)越高。混凝土裂縫已成為混凝土工程質(zhì)量通病，如何防治混凝土裂縫是工程技術(shù)人員迫切希望解決的技術(shù)難題。然而防治混凝土裂縫是一個(gè)系統(tǒng)工程，包括設(shè)計(jì)、材料、施工 中每一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，減水劑作為其中的核心添加劑起到?jīng)Q定性的作用。為解決施工需求預(yù)拌混凝土需要90 120min坍落度損失很小，通常采用添加緩凝劑的方法來(lái)改善混凝土的保坍性能。此類(lèi)物質(zhì)多為糖類(lèi)和檸檬酸鹽類(lèi)的物質(zhì)，雖然混凝土的性能得以改善，但是在后期的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中容易發(fā)生開(kāi)裂強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢等施工問(wèn)題。如果減水劑本身就具有很優(yōu)越的保坍性能，那么緩凝組分就可以減少用量甚至不需要添加，也能滿(mǎn)足施工對(duì)混凝土的坍落度損失、強(qiáng)度、流動(dòng)性等指標(biāo)的需求。具有高減水率、低坍損、高強(qiáng)、超高強(qiáng)特點(diǎn)的高性能混凝土是混凝土發(fā)展方向?；炷现袚饺霚p水劑后，減水劑的憎水基團(tuán)定向吸剛于水泥顆粒表而，而親水基團(tuán)指向水溶液，構(gòu)成單分子或多分子層吸附膜。由于表而活性劑的定向吸剛，使水泥膠粒表面帶有相同符號(hào)的電荷，于是在同性相斥的作用下，不但能使水泥水體系處于相對(duì)穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，而且，能使水泥在加水初期所形成的絮凝狀結(jié)構(gòu)分散解體，從而將絮凝結(jié)構(gòu)內(nèi)的水釋放出來(lái)，達(dá)到減水的目的。減水劑加入后，不僅可以使新拌混凝上的和易性改善，而
且由于混凝上中水灰比有較大幅度的下降，使水泥石內(nèi)部孔隙體積明顯減少，水泥石
更為
致密，混凝上的抗壓強(qiáng)度顯著提高。減水劑的加入，還對(duì)水泥的水化速度、凝結(jié)時(shí)間都有影響。這些性質(zhì)在實(shí)用中都是很重要的。脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑是主要成分為酮醛縮合物，分子中含有羥基、羧基、磺酸基等官能團(tuán)，其數(shù)均分子量在4000 8000之間，其中羧基和磺酸基是強(qiáng)親水基，當(dāng)這類(lèi)外加劑加入到水泥漿體中時(shí)，形成雙電層，由此產(chǎn)生靜電斥力使水泥顆粒分散，釋放出拌合水而達(dá)到減水塑化效果，用于拌制混凝上拌合物，具有粘聚性，施工和易性好，不易泌水離析，其水溶劑(濃度彡30% )，在低溫(彡5°C )時(shí)無(wú)結(jié)晶沉淀物，-10°C時(shí)不結(jié)冰。砂率=砂的用量S/(砂的用量S+石子用量G) X 100%，是質(zhì)量比。砂率的變動(dòng)，會(huì)使骨料(在混凝土中起骨架或填充作用的粒狀松散材料)的總表面積有顯著改變，從而對(duì)混凝土拌合物的和易性有較大影響。一般確定砂率的原則是在保證混凝土拌合物具有的粘聚性和流動(dòng)性的前提下，水泥漿最省時(shí)的最優(yōu)砂率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明所述低徐變混凝土通過(guò)使用經(jīng)濟(jì)合理的原材料，并且找到礦粉和粉煤灰在高性能混凝土中的適宜摻量和最佳摻量，確保混凝土的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)混凝土的和易性、力學(xué)性能、耐久性能優(yōu)異，能有效解決延長(zhǎng)基體使用壽命，能很大程度上降低維修成本。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。所用水泥、粉煤灰及礦粉的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1-3。表I選用的52. 5復(fù)合硅酸鹽水泥的主要技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種低徐變混凝土，包括膠凝材料、砂、石、水和外加劑，膠凝材料包括標(biāo)號(hào)為52. 5的水泥和摻合料，摻合料包括粉煤灰及礦粉，外加劑為減水劑，其特征在于所述減水劑為聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑復(fù)合物， 所述的混凝土中各原料組成為 膠凝材料的總量為450 kg/m3 600kg/ m3，其中 水泥為膠凝材料總重量的55% 75%， 礦粉為膠凝材料總重量的10% 20%， 粉煤灰為膠凝材料總重量的15% 25% ； 另 聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑復(fù)合物為膠凝材料總重量的O. 90% 1. 10% ； 其中，聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑的重量比為2 5:1 ; 砂580kg/m3 650kg/m3 ； 石1010kg/m3 1155kg/m3 ； 砂率36_38% ； 水膠比0. 28-0. 29。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低徐變混凝土，其特征在于 所述的混凝土中各原料組成為 膠凝材料的總量為500 kg/m3 550kg/ m3，其中 水泥為膠凝材料總重量的60% 70%， 礦粉為膠凝材料總重量的12% 18%， 粉煤灰為膠凝材料總重量的18% 22% ； 另 聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑復(fù)合物為膠凝材料總重量的O. 95% 1.05% ； 其中，聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑的重量比為3 4:1 ; 砂602kg/m3 635kg/m3 ； 石1025kg/m3 1080kg/m3 ； 砂率37% ； 水膠比0. 285。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低徐變混凝土，其特征在于 所述的混凝土中各原料組成為 膠凝材料的總量為550 kg/m，其中 水泥為膠凝材料總重量的65%， 礦粉為膠凝材料總重量的15%， 粉煤灰為膠凝材料總重量的20% ； 另 聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑復(fù)合物為膠凝材料總重量的1.00% ； 其中，聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑的重量比為4:1 ;砂615kg/m3 ； 石1047kg/m3； 砂率37% ； 水膠比0. 285。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐低徐變混凝土，其特征在于所述標(biāo)號(hào)為52.5的水泥為普通硅酸鹽或復(fù)合硅酸鹽水泥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐低徐變混凝土，其特征在于所述粉煤灰為I級(jí)粉煤灰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐低徐變混凝土，其特征在于所述礦粉為S105級(jí)礦粉。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低徐變混凝土，包括膠凝材料、砂、石、水和外加劑，膠凝材料包括標(biāo)號(hào)為52.5的水泥和摻合料，摻合料包括粉煤灰及礦粉，外加劑為減水劑，所述減水劑為聚羧酸和脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑復(fù)合物，本發(fā)明對(duì)各原料的比例均有限定。本發(fā)明所述混凝土通過(guò)使用經(jīng)濟(jì)合理的原材料，并且找到礦粉和粉煤灰在高性能混凝土中的適宜摻量和最佳摻量，確?；炷恋慕?jīng)濟(jì)性，同時(shí)優(yōu)化混凝土配合比，混凝土的和易性、力學(xué)性能、耐久性能優(yōu)異，能有效延長(zhǎng)基體使用壽命避免低水膠比引起的混凝土開(kāi)裂，保證混凝土的高耐久性，有效降低混凝土徐變，減小預(yù)應(yīng)力損失，保證混凝土結(jié)構(gòu)安全，很大程度上降低維修成本。
文檔編號(hào)C04B28/04GK103011727SQ201210569349
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者張慶彬 申請(qǐng)人:張慶彬