一種高強自密實保溫混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強自密實保溫混凝土，是將以自密實混凝土技術(shù)為基礎(chǔ)，將海泥質(zhì)高性能球形高強陶粒作為骨料，與水泥、粉煤灰、級配砂、水、高效減水劑、纖維素醚科學(xué)配合制成。所得高強自密實保溫混凝土的干表觀密度為1200~2000kg/m3，28天抗壓強度為15~60MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.15~0.5W/(m.K)，塌落擴展度為650~750mm，擴展時間3~4秒，塌落度≥250mm；且同時具有輕質(zhì)、高強、高保溫性能和澆筑時自密實性能，可解決傳統(tǒng)高強保溫混凝土在澆筑振搗時出現(xiàn)輕質(zhì)骨料上浮，泵送時出現(xiàn)離析等問題，可廣泛應(yīng)用于節(jié)能建筑中承重和非承重墻體、樓板、屋面板、墻板等現(xiàn)澆和預(yù)制構(gòu)件中。
【專利說明】一種高強自密實保溫混凝土

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混凝土材料領(lǐng)域，具體涉及一種以海泥質(zhì)高性能球形陶粒為骨料制備的高強自密實保溫混凝土。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著建筑節(jié)能要求的提高，國內(nèi)外由對非承重保溫混凝土的研究，開始轉(zhuǎn)向承重保溫一體化混凝土研究。本世紀(jì)初，李珠、張澤平等開始研究以?；⒅闉橹鞯臒o機輕骨料在承重型保溫混凝土中的應(yīng)用(玻化微珠保溫混凝土(ZL 200610012726.2)，無機保溫隔熱承重混凝土(ZL 200910015208.9))，并使高強保溫混凝土逐步在工程中得到應(yīng)用。但已有的高強保溫混凝土在澆筑振搗時常出現(xiàn)輕質(zhì)骨料上浮、泵送時出現(xiàn)離析等現(xiàn)象(中國建筑學(xué)會建筑材料分會建.筑材料新進展及工程應(yīng)用.1SBN978-7-80227-489-1.9)，嚴(yán)重影響了保溫混凝土的質(zhì)量，成為保溫混凝土發(fā)展的瓶頸。
[0003]自密實混凝土是一種高流動性且具有適當(dāng)粘度的混凝土，它不離析，能夠通過鋼筋填滿模板內(nèi)的任何空隙，在重力作用下自行密實，屬于高性能混凝土的一種，其突出特點是拌合物具有良好的工作性能，即使在密集配筋和復(fù)雜形狀的條件下，僅依靠自重而無需振搗便能均勻密實填充成型，為施工操作帶來極大方便，同時兼有提高混凝土質(zhì)量、改善施工環(huán)境、加快施工進度、提高勞動生產(chǎn)率、降低工程費用等技術(shù)、經(jīng)濟效果，被稱為“最近幾十年中混凝土技術(shù)最具革命性的發(fā)展”。由于自密實混凝土具有良好的施工性能，已經(jīng)在建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用，但自密實混凝土對骨料有較高的要求(《自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》)，粗骨料宜采用連續(xù)級配或2個單粒徑級配的石子，最大粒徑不宜大于20_ ;石子的含泥量彡1.0%、泥塊含量彡0.5%、針片狀顆粒含量彡8% ;石子孔隙率< 40%，其嚴(yán)格的要求限制了自密實混凝土的使用范圍。
[0004]如何結(jié)合自密實混凝土的優(yōu)良性能，并利用承重型保溫混凝土的研究成果，設(shè)計一種新型高強自密實保溫混凝土，解決高強保溫混凝土在澆筑振搗時出現(xiàn)輕質(zhì)骨料上浮，泵送時出現(xiàn)離析等問題，已經(jīng)成為國家建筑節(jié)能技術(shù)的關(guān)鍵。
[0005]現(xiàn)有高強陶粒制備技術(shù)能很好的制備球形高強陶粒(黃少文，郭燦賢，徐玉華等.利用紅泥巖制備輕質(zhì)高強球形陶粒試驗研究[J].非金屬礦，2004，27(6):11-13.)，其大小可以滿足自密實混凝土的要求，但現(xiàn)有陶粒主要是粘土陶粒和粉煤灰陶粒，而目前粘土的應(yīng)用受限，粉煤灰在工程中的大量應(yīng)用也使得粉煤灰資源難以保證。本發(fā)明以特制海泥質(zhì)高性能綠色球形陶粒為骨料，通過科學(xué)合理的配方，制備了一種高強自密實保溫混凝土，該保溫混凝土澆筑時不必振搗，泵送時也不發(fā)生離析，具有優(yōu)異的施工性能，能很好的保證保溫混凝土的質(zhì)量，可廣泛應(yīng)用于節(jié)能建筑中承重和非承重墻體、樓板、屋面板、墻板等現(xiàn)澆和預(yù)制構(gòu)件中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種高強自密實保溫混凝土，其同時具有輕質(zhì)、高強、高保溫性能和澆筑時自密實性能，可解決傳統(tǒng)高強保溫混凝土在澆筑振搗時出現(xiàn)輕質(zhì)骨料上浮，泵送時出現(xiàn)離析等問題，具有優(yōu)異的施工性能，可廣泛應(yīng)用于節(jié)能建筑中承重和非承重墻體、樓板、屋面板、墻板等現(xiàn)澆和預(yù)制構(gòu)件中。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種高強自密實保溫混凝土，其原料組分及各組分用量為:水泥265?330kg/m3，球形高強陶粒 58(T900kg/m3，粉煤灰 12(Tl25kg/m3，級配砂 45(T700kg/m3，水 13(Tl65kg/m3，高效減水劑為3.5?5kg/m3,纖維素醚3.5?6kg/m3 ；
所述球形高強陶粒是以海泥為原料制備而成；其制備方法包括以下步驟:
1)對選取的海泥的成分進行鑒定；
2)將海泥進行濕度調(diào)整，使其含水量控制在10°/Γ15%；
3)將海泥均勻化處理后用擠壓成球機擠壓成粒徑為13-16mm的生料球；
4)根據(jù)海泥中Si02、AL203等難融成分與Fe203、Ca0、Mg0、T12、Na2O等易融成分的比值，確定陶粒燒結(jié)的溫度(比值越大，燒結(jié)所需溫度越高)，然后于旋轉(zhuǎn)窯中進行燒結(jié)，并控制生料球在800°C滯留8分鐘，再在1100°C滯留30分鐘后，立即降溫到750°C，最后放涼，得到顆粒級配的球形高強陶粒；
所得球形高強陶粒的堆積密度為60(Tl050kg/m3。
[0008]所述水泥優(yōu)選42.5型水泥，粒徑為5?20mm。
[0009]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案有如下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明以級配合理的特制海泥質(zhì)高性能球形陶粒骨料取代不規(guī)則骨料，利用骨料球形滾動和外加劑潤滑的耦合作用，極大提高了混凝土的流動性，以實現(xiàn)自密實效果。
[0010](2)本發(fā)明通過合理調(diào)整不同重量、不同大小骨料的級配，選擇容重接近或略大于水密度的陶粒，可使陶粒在漿料中懸而不浮，并利用外加劑的粘聚性，使輕骨料和重骨料很好的融合，能避免運輸和澆筑時分層離析，保證混凝土的均勻性。
[0011](3)本發(fā)明高強自密實保溫混凝土干表觀密度為120(T2000kg/m3，28天抗壓強度為15飛OMPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.15^0.5W/(m.K)，塌落擴展度為65(T750mm，擴展時間3?4秒，塌落度> 250_，具有輕質(zhì)、高強、耐久、耐高溫、防水性好，無堿骨料反應(yīng)等優(yōu)異性能，混凝土容重和導(dǎo)熱系數(shù)降低，并且可利用河海清淤垃圾時得到的海泥為原料進行制備，降低原料成本，有利于提高經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
[0012](4)本發(fā)明高強自密實保溫混凝土保溫、施工性能好，可采用機械攪拌、滾筒式罐裝車運輸、現(xiàn)場泵送，澆筑時無需振搗，僅通過敲擊模板輔助振動即能實現(xiàn)自密實的特點，解決了傳統(tǒng)高強保溫混凝土在澆筑振搗時出現(xiàn)輕質(zhì)骨料上浮，泵送時出現(xiàn)離析等難題，對傳統(tǒng)高強保溫混凝土 (?；⒅榛炷恋?的施工性能進行了較大的改進。
[0013](5)承重型高強自密實保溫混凝土材料建成的建筑，可以形成結(jié)構(gòu)自保溫體系，減少熱量散失，可滿足我國不同地區(qū)居住建筑65%的節(jié)能要求。
[0014](6)本發(fā)明建立了以特制海泥質(zhì)高性能球形陶粒為骨料，以密實混凝土技術(shù)為基礎(chǔ)，經(jīng)科學(xué)配方制成高強自密實保溫混凝土，其科技含量高，具創(chuàng)新性，而且具有較好的應(yīng)用前景。

【具體實施方式】
[0015]為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0016]實施例1
球形高強陶粒的制備方法包括以下步驟:
1)采用具有福建省特色的海泥，對其化學(xué)成分進行鑒定，海泥中各化學(xué)成分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=S12 54.2%、AL2O3 18.2%、Fe2O3 8.4%、CaO 2.5%、MgO 3.55%、T12 0.68%、Na2O1.98%、K2O 1.66%、CF 1.07%、燒失量(IL)為 7.76% ；
2)海泥的濕度調(diào)整，即先取部分海泥放置于干燥箱完全干燥后，確定完全干燥的海泥密度，然后將所用海泥干燥，當(dāng)其密度為完全干燥海泥密度的1.1倍后，其含水量即為10% ；
3)將海泥均勻化處理后用擠壓成球機擠壓成粒徑為13-16mm的生料球；
4)根據(jù)海泥中Si02、AL2O3等難融成分與Fe203、CaO、MgO,T12, Na2O等易融成分的比值，確定陶粒燒結(jié)的溫度為1000°C，于旋轉(zhuǎn)窯中進行燒結(jié)，并控制生料球在800°C滯留8分鐘，然后在1100°C滯留30分鐘后，立即降溫到750°C，最后放涼得到顆粒級配的球形高強陶粒;
所得球形高強陶粒的堆積密度為1050kg/m3。
[0017]一種用于承重外墻的高強自密實保溫混凝土，其原料組分及各組分用量為:42.5型普通娃酸鹽水泥330kg/m3 (粒徑為5mm),球形高強陶粒900kg/m3,粉煤灰120kg/m3,級配砂600kg/m3,水130kg/m3,高效減水劑為5kg/m3,纖維素醚6kg/m3。
[0018]所得混凝土強度C35?C40，導(dǎo)熱系數(shù)0.3?0.45W/ (m.K)，塌落擴展度650?750臟。該材料具有輕質(zhì)、高強，高保溫性能和澆筑時自密實性能，可實現(xiàn)混凝土攪拌站工業(yè)化生產(chǎn)，滾筒式罐裝車運輸，現(xiàn)場泵送，澆筑時可以不必振搗，只敲擊模板輔助振動。
[0019]實施例2
球形高強陶粒的制備方法包括以下步驟:
1)采用具有福建省特色的海泥，對其化學(xué)成分進行鑒定，海泥中各化學(xué)成分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=S12 54.2%、AL2O3 18.2%、Fe2O3 8.4%、CaO 2.5%、MgO 3.55%、T12 0.68%、Na2O1.98%、K2O 1.66%、CF 1.07%、IL7.76% ；
2)海泥的濕度調(diào)整，即先取部分海泥放置于干燥箱完全干燥后，確定完全干燥的海泥密度，然后將所用海泥干燥，當(dāng)其密度為完全干燥海泥密度的1.12倍后，其含水量即為12% ；
3)將海泥均勻化處理后用擠壓成球機擠壓成粒徑為13-16mm的生料球；
4)根據(jù)海泥中Si02、AL203等難融成分與Fe203、Ca0、Mg0、T12、Na2O等易融成分的比值，確定陶粒燒結(jié)的溫度為900°C，于旋轉(zhuǎn)窯中進行燒結(jié)，并控制生料球在800°C滯留8分鐘，然后在1100°C滯留30分鐘后，立即降溫到750°C，最后放涼得到顆粒級配的球形高強陶粒；
所得球形高強陶粒的堆積密度為1000kg/m3。
[0020]一種用于承重樓板的高強自密實保溫混凝土，其原料組分及各組分用量為:42.5型普通娃酸鹽水泥280kg/m3(粒徑為1mm),球形高強陶粒880kg/m3,粉煤灰125kg/m3,級配砂700kg/m3,水165kg/m3,高效減水劑為3.5kg/m3,纖維素醚4kg/m3。
[0021]所得混凝土強度C25?C30，導(dǎo)熱系數(shù)0.45?0.5ff/ (m.K)，塌落擴展度650?750臟。該材料具有輕質(zhì)、高強，高保溫性能和澆筑時自密實性能，可實現(xiàn)混凝土攪拌站工業(yè)化生產(chǎn)，滾筒式罐裝車運輸，現(xiàn)場泵送，澆筑時可以不必振搗，只敲擊模板輔助振動。
[0022]實施例3
球形高強陶粒的制備方法包括以下步驟:
1)采用具有福建省特色的海泥，對其化學(xué)成分進行鑒定，海泥中各化學(xué)成分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=S12 54.2%、AL2O3 18.2%、Fe2O3 8.4%、CaO 2.5%、MgO 3.55%、T12 0.68%、Na2O
1.98%、K2O 1.66%、Cl— 1.07%、IL 7.76% ；
2)海泥的濕度調(diào)整，即先取部分海泥放置于干燥箱完全干燥后，確定完全干燥的海泥密度，然后將所用海泥干燥，當(dāng)其密度為完全干燥海泥密度的1.15倍后，其含水量即為15% ；
3)將海泥均勻化處理后用擠壓成球機擠壓成粒徑為13-16mm的生料球；
4)根據(jù)海泥中Si02、AL203等難融成分與Fe203、Ca0、Mg0、T12、Na2O等易融成分的比值，確定陶粒燒結(jié)的溫度為800°C，于旋轉(zhuǎn)窯中進行燒結(jié)，并控制生料球在800°C滯留8分鐘，然后在1100°C滯留30分鐘后，立即降溫到750°C，最后放涼得到顆粒級配的球形高強陶粒；
所得球形高強陶粒的堆積密度為600kg/m3。
[0023]一種用于非承重構(gòu)件的高強自密實保溫混凝土，其原料組分及各組分用量為:42.5型普通硅酸鹽水泥265kg/m3 (粒徑為20mm)，球形高強陶粒580kg/m3，粉煤灰125kg/m3,級配砂450kg/m3,水165kg/m3,高效減水劑為3.5kg/m3,纖維素醚3.5kg/m3。
[0024]所得混凝土強度C15?C25，導(dǎo)熱系數(shù)0.15?0.25W/ (m.K)，塌落擴展度650?750臟。該材料具有輕質(zhì)、高強，高保溫性能和澆筑時自密實性能，可實現(xiàn)混凝土攪拌站工業(yè)化生產(chǎn)，滾筒式罐裝車運輸，現(xiàn)場泵送，澆筑時可以不必振搗，只敲擊模板輔助振動。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高強自密實保溫混凝土，其特征在于:所述混凝土的原料組分及各組分用量為:水泥265?330kg/m3，球形高強陶粒580?900kg/m3，粉煤灰12(Tl25kg/m3,級配砂450?700kg/m3,水130?165kg/m3,高效減水劑為3.5?5kg/m3,纖維素醚3.5?6kg/m3 ； 所述球形高強陶粒是以海泥為原料制備而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高強自密實保溫混凝土，其特征在于:所述球形高強陶粒的制備方法包括以下步驟: 1)對選取的海泥的成分進行鑒定； 2)將海泥進行濕度調(diào)整，使其含水量控制在10°/Γ15%； 3)將海泥均勻化處理后用擠壓成球機擠壓成粒徑為13-16mm的生料球； 4)根據(jù)海泥中各化學(xué)成分之間的比值，確定陶粒燒結(jié)的溫度，然后于旋轉(zhuǎn)窯中進行燒結(jié)，并控制生料球在800°C滯留8分鐘，再在1100°C滯留30分鐘后，立即降溫到750°C，最后放涼，得到顆粒級配的球形高強陶粒； 所得球形高強陶粒的堆積密度為60(Tl050kg/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高強自密實保溫混凝土，其特征在于:所述水泥的粒徑為5?20mmo
【文檔編號】C04B14/02GK104402325SQ201410581842
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】代學(xué)靈, 鄭建嵐, 蔣國平 申請人:福建江夏學(xué)院