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CN109437724A - 一种增强型粉煤灰、火山灰混凝土 - Google Patents

一种增强型粉煤灰、火山灰混凝土 Download PDF

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CN109437724A CN201811608360.4A CN201811608360A CN109437724A CN 109437724 A CN109437724 A CN 109437724A CN 201811608360 A CN201811608360 A CN 201811608360A CN 109437724 A CN109437724 A CN 109437724A
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胡智
胡一智
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李俊杰
阮家铭
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Guangdong Xinye Concrete Co Ltd
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Guangdong Fute New Materials Technology Co Ltd
Guangdong Xinye Concrete Co Ltd
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Abstract

本发明是一种增强型粉煤灰、火山灰混凝土,按照重量计,包括胶凝材料300‑500份、100‑300份砂、100‑300份石、100‑200份水以及1‑5份外加剂,所述胶凝材料包括40‑60%水泥、20‑50%粉煤灰、20‑40%火山灰,所述粉煤灰与火山灰的重量比为(1‑2):(1‑3)。本发明通过火山灰流与粉煤灰在一定比例下相互配合可以达到更好的效果,并加入了少量的灰石灰,能够显著提高混凝土的强度;设计了砂子和石子的七级级配,七级级配的比例符合实践所述,改善混凝土和易性从而提高混凝土强度,能够大幅提高混凝土的性能。

Description

一种增强型粉煤灰、火山灰混凝土
技术领域
本发明涉及到混凝土技术领域,具体涉及一种增强型粉煤灰、火山灰混凝土。
背景技术
矿物掺合料是现代混凝土不可或缺的组分,国内外普遍成熟的做法是在混凝土中掺和粉煤灰、矿渣粉以及硅灰,但随着我国大规模基础建设的展开,混凝土产量激增,导致优质掺合料日益紧缺,很多地区出现了粉煤灰、矿渣等资源紧缺的现象。因此,迫切需要开发一种容易获取、优质廉价的新型掺合料替代品。火山灰是由火山活动产生的细微碎屑物,其主要成分为岩石、矿物、火山玻璃碎片,直径小于2mm。在我国,北起黑龙江南至海南岛的火山分布区,火山灰资源极其丰富。
火山灰的引入利用减少了工程成本。然而,由于天然火山灰具有疏松多孔、比重小、吸附性较强、比表面积大、活化指数低等特点,用其配制的混凝土存在需水量大、坍落度损失快、外加剂适应性差、早期强度低、强度发展慢、耐久性不够等问题。CN106882941A公开了一种高性能火山灰混凝土,包括胶凝材料、砂、石、水以及外加剂,所述胶凝材料包括水泥、优质火山灰、硅灰,所述外加剂为高效减水剂;所述高性能火山灰混凝土中各原料组成为:水的用量≤150kg,胶凝材料的总量为300kg/m3-350kg/m3,其中:水泥用量为胶凝材料总量的50%-60%;优质火山灰用量为胶凝材料总量的30%-40%;硅灰用量为胶凝材料总量的2%-5%;所述高效减水剂的用量为胶凝材料总量的0.5%-1.0%;砂:325-370kg/m3;砂率为40%-44%;水胶比不大于0.5。该技术方案制备的混凝土塌效果好,具有抗腐蚀性能,原料成本低、性价比高,然而强度有所欠缺,还需要改进。
CN102153325A公开了一种中等强度等级高性能火山灰掺合料混凝土,立方米计胶凝材料总量为320~380kg,按重量百分比胶凝材料含水泥65~68%、火山灰30%、硅灰2~5%,混凝土配制时按胶凝材料重量的0.8~1.0%加入聚羧酸系高效减水剂。该技术方案为采用火山灰掺合料配制工程现场使用体量最大的中等强度等级混凝土和火山灰的开发利用提供了有效的技术途径,工作性和耐久性均能达到高性能混凝土的指标要求,但强度和耐腐蚀性不够,仍需要改进。
综上所述,现有技术仍然缺乏一种能够较好使用火山灰的高强度混凝土复合掺和料。
发明内容
本发明目的是提供一种增强型粉煤灰、火山灰混凝土,粉煤灰是燃煤电厂排放的一种废弃物,可在混凝土中作为一种矿物掺合料,也是目前用量最大的矿物掺合料,因此,本申请用火山灰和粉煤灰搭配,能够大度减少粉煤灰的使用量,节约资源。本发明的具体方案如下。
一种增强型粉煤灰、火山灰混凝土,按照重量计,包括胶凝材料300-500份、650-850份砂、950-1100份石、100-200份水以及1-5份外加剂,所述胶凝材料包括40-60%水泥、20-50%粉煤灰、20-40%火山灰。
作为优选,所述粉煤灰与火山灰的重量比为1-2:1-3。
火山灰主要化学组成是二氧化硅、氧化铝和三氧化二铁,与粉煤灰的成分相似,但火山灰颗粒多棱角,而粉煤灰是燃煤电厂排放的一种废弃物,大致是球形,因此,火山灰流动度比粉煤灰小的多,因此粉煤灰具有减水作用,火山灰具有增水作用,二者在一定比例下相互配合可以达到更好的效果。
作为优选,所述胶凝材料还包括石灰石粉,按重量计,40-60%水泥、10-50%粉煤灰、20-40%火山灰,石灰石粉5-10%。
石灰石粉基本上属于惰性物质,天然火山灰需水量较大,活性较高,因此,加入一定的石灰石粉可以与火山灰更好的配合,在降低石灰石的掺量情况下,可以提高整体体系的流动度,进而提高体系的活性,但如果石灰石加的过多,反而会降低活性,因此5-10%的比例比较好。
作为优选,所述火山灰是指将火山灰原矿经以下处理所得:
(1)将火山灰原矿进行球磨处理,球磨时间不少于2小时;
(2)将步骤(1)处理的火山灰原矿加入水中,得到火山灰原矿水溶液,不断搅拌进行擦洗,然后加入碱性调节剂,继续搅拌,加入分散剂,继续搅拌至擦洗结束;
(3)将步骤(2)中擦洗结束后得到的溶液经160-200目筛,保留筛下物,并进行离心处理,离心结束后保留沉淀,即为优质火山灰。
火山灰经过物理处理后,颗粒变的更细,并且处理掉表面的惰性层,能够增强颗粒的表面活性,具有更好的填充作用。经过溶液溶解然后碱性调节,能够提高颗粒表面的活性。
作为优选,所述砂的级配如下:5-2.5mm分计筛余10-16%;2.5-1.25mm分计筛余8-15%;1.25-0.63mm分计筛余15-30%;0.63-0.315mm分计筛余10-30%;0.315-0.16mm分计筛余10-30%;0.16-0.08mm分计筛余3-15%;筛底1-3%;所述砂为河砂、人工砂中的一种或者混合物,所述砂细度模数为3.1-3.7。
比粒度是将2.5mm-5mm粒径骨料比表面积定义为1个单位,理想状态下,骨料比表面积与骨料粒径成反比,因此可以将各个粒径所对应分计筛余与该粒径所对应比粒度相乘得到总的比粒度,来表征骨料的总表面积的大小。至此,我们在比粒度的基础上提出一个新的指标来衡量骨料质量的优劣:比实系数(B)—即比粒度与密实度的比值。
B=β/D
D=1-VL
式中B—比实系数;β—比粒度;D—堆积密度密实度;VL—堆积密度空隙率。
本发明申请人按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T 50080-2002)、《水泥胶砂流动度测定方法》(GB/T2419-2005)进行试验。采用广东新泽建筑材料有限公司的PII42.5R水泥、S95级矿粉、II级粉煤灰以及砂石。外加剂采用广东复特新型材料科技有限公司生产的FT-I型聚羧酸高性能减水剂。混凝土原料的各组分性能如表1-表5所示。
表1水泥性能指标
表2矿粉性能指标
表3粉煤灰性能指标
表4反击破碎石性能指标
表5外加剂性能指标
我们采用20组天然砂或人工组合级配砂,按照表7砂浆配比研究砂的比实系数对砂浆工作性能的影响,实验数据见表8。
表6比粒度对照表
表7胶砂配比
表8比实系数对胶砂流动度的影响
(Mx为细度模数;ρL为堆积密度;L为胶砂流动度)
经过数据模拟,可以得出:L=-0.0004B2+0.1214B+9.0307,相关系数R2=0.9117。
比实系数与所配制的混凝土的工作性能具有良好的相关性,混凝土的流动性来自于富余浆体,富余浆体越多,流动性越好,而富余浆体则来自于除去包裹骨料的浆体以及填充骨料间隙的浆体的剩余部分。在其他材料不变的情况下,砂的比实系数越小,配制出的混凝土的流动性相对也越好。
本申请的七级级配的范围内的砂子比实系数在10-18之间,获得的混凝土流动性相对较好,最大限度的减小骨料的空隙率及比表面积可以有效的增加富余浆体,通过改进细骨料级配能够有效提高混凝土的强度,有利于混凝土工作性能的提高。
结合上诉研究,本申请经过多年实践发现,粉煤灰、火山灰混凝土复合掺合时,如果对砂子和石子的级配进行针对性的设计,可以使得混合物填充的更加密实,砂子和石子作为骨料具有更好的支撑作用,能够增强体系的强度。
砂细度模数通过下列公式计算,[(β23456)-5β1]/(100-β1);其中β1为5-2.5mm分计筛余值,β2为2.5-1.25mm分计筛余值,β3为1.25-0.63mm分计筛余值,β4为0.63-0.315mm分计筛余值,β5为0.315-0.16mm分计筛余值,β6为0.16-0.08mm分计筛余值。比如,β1、β2、β3、β4、β5、β6分别为20.2%、30.0%、10.2%、17.6%、19.0%、2.0%、1.0%时,砂的细度模数为(β2+β3+β4+β5+β6-5β1)/(100-β1)=3.55。
作为优选,所述外加剂包括减水剂、高分子聚合物增强剂。
作为优选,所述减水剂为FT-I型聚羧酸高性能减水剂,按照以下原料重量比例接枝共聚制得:不饱和羧酸2~4份,不饱和酯3.5~5份,交联剂0.3~0.7份,聚醚大单体0.5-1.5份,阳离子不饱和单体0.5~1.5份,链转移剂0.07~0.15份;还原剂占反应物总质量的0.25%~0.45%,氧化剂占反应物总质量0.45%~0.6%;用水调整聚合物浓度在20~60%之间,常温自由基聚合得到缓释阳离子型抗泥聚羧酸系高性能减水剂。
本申请所述的减水剂为本申请制备的,详见中国专利CN105542091A,一种缓释阳离子型抗泥聚羧酸系高性能减水剂及其制备方法。减水剂在保证具有高减水率的前提下,能够起到很好的缓释作用,由于本申请的比实系数较高,混凝土所需的水分较少,搭配该减水剂能够起到更好的效果。
作为优选,所述高分子为羟乙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚碳酸酯纤维、羟丙基甲基纤维素和聚丙烯酞胺中的一种或多种。
聚合物在搅拌过程中,在与水的充分接触后会重新分散成均匀的使搅拌物的保水性和内聚力均有明显的提高,大大增加了水的迁移阻使水向表面的迁移减少,从而使初次泛碱的面积大大降低。聚合物的微观表面具有一定的引气效应闭气孔,在其硬化后将会具有阻断毛细孔的作用通道,从而会引入一些微小封从而大大减少了水的迁移通道。这些高分子物质可以作为稳定组分,减少沉降,阻止泌水。
作为优选,所述水泥选自PII42.5R水泥,所述砂和石的其他指标符合JGJ/52《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的要求;所述矿粉为S95级矿粉,符合GB/T18046《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》的要求,所述粉煤灰为II级粉煤灰。
根据权利要求1-9任意一项所述的混凝土在建筑材料中的用途。
本发明的有益效果有:
(1)本发明通过火山灰与粉煤灰在一定比例下相互配合可以达到更好的效果,并加入了少量的灰石灰,能够显著提高混凝土的强度;
(2)设计了砂子和石子的七级级配,七级级配的比例符合实践所述,改善混凝土和易性从而提高混凝土强度,能够大幅提高混凝土的性能;
(3)本发明结合砂子的级配和砂子的砂型,二者综合考虑,得到效果更佳的混凝土砂型和砂子级配的搭配比例;
(4)本发明制备的混凝土在强度、泵送性等工作性能方面均取得了良好的效果,符合标准要求,还能降低生产成本。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明:
FT-I型聚羧酸高性能减水剂的制备
第一步备料:L-抗坏血酸0.75kg和水156kg充分搅拌配制成溶液A;马来酸酐12.25kg、丙烯酸羟乙酯29kg、聚乙二醇马来酸双酯12.5kg、二甲基二烯丙基氯化铵10.10kg、巯基丙酸0.66kg和水156kg充分搅拌配制成溶液B。
第二步聚合:向带有温度计和电动搅拌器的玻璃反应器中加入异丁烯醇聚氧乙烯醚75kg、异戊烯醇聚氧乙烯醚75kg和水200kg,搅拌至全部溶解,加入30%的过氧化氢1.07kg,搅拌均匀,起始温度控制在20~30℃之间开始滴加A、B料;A料滴加2h,B料滴加1.5h,滴加完毕保温1.5h,最后用氢氧化钾水溶液调节溶液pH值至6~7,制得固含量为30%的缓释阳离子型抗泥聚羧酸系高性能减水剂。
优质火山灰的制备
(1)将火山灰原矿进行球磨处理,球磨时间不少于2小时;
(2)将步骤(1)处理的火山灰原矿加入水中,得到火山灰原矿水溶液,不断搅拌进行擦洗,然后加入NaOH碱性调节剂,继续搅拌,加入分散剂,继续搅拌至擦洗结束;
(3)将步骤(2)中擦洗结束后得到的溶液经160-200目筛,保留筛下物,并进行离心处理,离心结束后保留沉淀,即为优质火山灰。
实施例1制备混凝土A1
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料400份,其中水泥200份、火山灰100份、粉煤灰100份,砂700份、石1000份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,且砂的级配为5-2.5mm分计筛余15.5,2.5-1.25mm分计筛余8.7,1.25-0.63mm分计筛余23.6,0.63-0.315mm分计筛余28.5,0.315-0.16mm分计筛余18.2,0.16-0.08mm分计筛余3.3,筛底2.2;砂为河砂、人工砂混合,所述砂细度模数为3.1;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A1,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
实施例2制备混凝土A2
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料400份,其中水泥160份、火山灰160份、粉煤灰80份,砂650份、石1100份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余14.8,2.5-1.25mm分计筛余12.6,1.25-0.63mm分计筛余28.1,0.63-0.315mm分计筛余26.5,0.315-0.16mm分计筛余13.2,0.16-0.08mm分计筛余3.2,筛底1.6;砂为河砂、人工砂混合,所述砂细度模数为3.3;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A2,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
实施例3制备混凝土A3
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料400份,其中水泥160份、火山灰80份、粉煤灰160份,砂850份、石950份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余15.1,2.5-1.25mm分计筛余14.2,1.25-0.63mm分计筛余17.3,0.63-0.315mm分计筛余28.8,0.315-0.16mm分计筛余19.2,0.16-0.08mm分计筛余2.4,筛底3.0;砂为河砂、人工砂混合,根据公式计算可知,所述砂细度模数为3.2;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A3,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
实施例4制备混凝土A4
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料500份,其中水泥200份、火山灰80份、粉煤灰220份,砂800份、石1050份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余15.1,2.5-1.25mm分计筛余13.2,1.25-0.63mm分计筛余16.3,0.63-0.315mm分计筛余29.8,0.315-0.16mm分计筛余21.2,0.16-0.08mm分计筛余3.4,筛底1.0;砂为河砂、人工砂混合,根据公式计算可知,所述砂细度模数为3.1;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A4,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
实施例5制备混凝土A5
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料600份,其中水泥200份、火山灰100份、粉煤灰400份,砂800份、石1050份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余14,2.5-1.25mm分计筛余14,1.25-0.63mm分计筛余30,0.63-0.315mm分计筛余20,0.315-0.16mm分计筛余17,0.16-0.08mm分计筛余3,筛底2;砂为河砂、人工砂混合,根据公式计算可知,所述砂细度模数为3.3。
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A5,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
实施例6制备混凝土A6
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料500份,其中水泥200份、火山灰100份、粉煤灰150份、石灰石粉50份,砂800份、石1050份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余15.4,2.5-1.25mm分计筛余14.6,1.25-0.63mm分计筛余18.6,0.63-0.315mm分计筛余22.4,0.315-0.16mm分计筛余23.6,0.16-0.08mm分计筛余3.1,筛底2.3;砂为河砂、人工砂混合,根据公式计算可知,所述砂细度模数为3.2;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A6,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
实施例7制备混凝土A7
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料500份,其中水泥200份、火山灰100份、粉煤灰175份、石灰石粉25份,砂800份、石1050份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余13.5,2.5-1.25mm分计筛余12.8,1.25-0.63mm分计筛余26.8,0.63-0.315mm分计筛余19.4,0.315-0.16mm分计筛余21.4,0.16-0.08mm分计筛余4.2,筛底1.9;砂为河砂、人工砂混合,根据公式计算可知,所述砂细度模数为3.2;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A7,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
实施例8制备混凝土A8
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料420份,其中水泥160份、火山灰80份、粉煤灰160份、石灰石粉20份,砂800份、石1050份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余14.4,2.5-1.25mm分计筛余9.8,1.25-0.63mm分计筛余29.1,0.63-0.315mm分计筛余20.6,0.315-0.16mm分计筛余19.7,0.16-0.08mm分计筛余4.6,筛底1.8;砂为河砂、人工砂混合,根据公式计算可知,所述砂细度模数为3.2;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A3,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
实施例9制备混凝土A9
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料550份,其中水泥200份、火山灰90份、粉煤灰220份、石灰石粉40份,砂800份、石1050份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余15.8,2.5-1.25mm分计筛余10.6,1.25-0.63mm分计筛余28.4,0.63-0.315mm分计筛余19.7,0.315-0.16mm分计筛余19.4,0.16-0.08mm分计筛余3.9,筛底2.2;砂为河砂、人工砂混合,根据公式计算可知,所述砂细度模数为3.2;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A9,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
实施例10制备混凝土A10
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料600份,其中水泥150份、火山灰100份、粉煤灰400份、石灰石粉50份,砂800份、石1050份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余13.8,2.5-1.25mm分计筛余14.7,1.25-0.63mm分计筛余26.4,0.63-0.315mm分计筛余20.6,0.315-0.16mm分计筛余18.4,0.16-0.08mm分计筛余4.6,筛底1.5;砂为河砂、人工砂混合,根据公式计算可知,所述砂细度模数为3.3;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为A10,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
对比实施例B1
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料500份,其中水泥200份、粉煤灰300份,砂800份、石1050份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余14.8,2.5-1.25mm分计筛余12.6,1.25-0.63mm分计筛余28.1,0.63-0.315mm分计筛余26.5,0.315-0.16mm分计筛余13.2,0.16-0.08mm分计筛余3.2,筛底1.6;砂为河砂、人工砂混合,所述砂细度模数为3.3;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为B1,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
对比实施例B2
(1)将下列原料的混凝土原料备好待用:
胶凝材料500份,其中水泥250份、粉煤灰200份、石灰石粉50份,砂800份、石1050份,水150份、FT-I型聚羧酸高性能减水剂1.6份,单丝直径为18μm的聚碳酸酯纤维0.4份,其中砂的级配为5-2.5mm分计筛余15.4,2.5-1.25mm分计筛余14.6,1.25-0.63mm分计筛余18.6,0.63-0.315mm分计筛余22.4,0.315-0.16mm分计筛余23.6,0.16-0.08mm分计筛余3.1,筛底2.3;砂为河砂、人工砂混合,根据公式计算可知,所述砂细度模数为3.2;
(2)将外加剂加入水中搅拌均匀得到外加剂混合液,在搅拌机中投入砂、石、3/4外加剂混合液搅拌1min,再投入水泥、矿粉、粉煤灰、1/4外加剂混合液,继续搅拌3min,将混凝土拌和物用小铲分两层装入事先准备好的试模中,每层的装料厚度大致相等;
(3)将成型的混凝土取出,标记为B2,进行泵送压力测试,并在28天后混凝土成型后测量抗压强度。
表1各实施例与对照实施例的结果
将测试结果整理,得到表1各实施例与对照实施例的结果,由表1可知,本实施例A1-A10的和易性、28天抗压强度等指标测试,与B1的结果差异不大均能满足工程实践,火山灰和粉煤灰的搭配能起到较好的效果,A1-A4和A6-A9符合所述粉煤灰与火山灰的重量比为1-2:1-3,效果相比A5、A10优;而A1-A4没有添加灰石灰,强度相比A6-A9较弱,说明灰石灰能够增强火山灰的活性。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种增强型粉煤灰、火山灰混凝土,其特征在于,按照重量计,包括胶凝材料300-500份、650-850份砂、950-1100份石、100-200份水以及1-5份外加剂,所述胶凝材料包括40-60%水泥、20-50%粉煤灰、20-40%火山灰。
2.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述粉煤灰与火山灰的重量比为(1-2):(1-3)。
3.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述胶凝材料还包括石灰石粉,按重量计,40-60%水泥、10-50%粉煤灰、20-40%火山灰,石灰石粉5-10%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的混凝土,其特征在于,所述火山灰是指将火山灰原矿经以下处理所得:
(1)将火山灰原矿进行球磨处理,球磨时间不少于2小时;
(2)将步骤(1)处理的火山灰原矿加入水中,得到火山灰原矿水溶液,不断搅拌进行擦洗,然后加入碱性调节剂,继续搅拌,加入分散剂,继续搅拌至擦洗结束;
(3)将步骤(2)中擦洗结束后得到的溶液经160-200目筛,保留筛下物,并进行离心处理,离心结束后保留沉淀,即为优质火山灰。
5.根据权利要求4任一项所述的混凝土,其特征在于,所述砂的级配如下:5-2.5mm分计筛余10-16%;2.5-1.25mm分计筛余8-15%;1.25-0.63mm分计筛余15-30%;0.63-0.315mm分计筛余10-30%;0.315-0.16mm分计筛余10-30%;0.16-0.08mm分计筛余3-15%;筛底1-3%;所述砂为河砂、人工砂中的一种或者混合物,所述砂细度模数为3.1-3.7。
6.根据权利要求5所述的混凝土,其特征在于,所述外加剂包括减水剂、高分子聚合物增强剂。
7.根据权利要求6所述的混凝土,其特征在于,所述减水剂为FT-I型聚羧酸高性能减水剂,按照以下原料重量比例接枝共聚制得:不饱和羧酸2~4份,不饱和酯3.5~5份,交联剂0.3~0.7份,聚醚大单体0.5-1.5份,阳离子不饱和单体0.5~1.5份,链转移剂0.07~0.15份;还原剂占反应物总质量的0.25%~0.45%,氧化剂占反应物总质量0.45%~0.6%;用水调整聚合物浓度在20~60%之间,常温自由基聚合得到缓释阳离子型抗泥聚羧酸系高性能减水剂。
8.根据权利要求6所述的混凝土,其特征在于,所述高分子为羟乙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚碳酸酯纤维、羟丙基甲基纤维素和聚丙烯酞胺中的一种或多种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的高强度混凝土,其特征在于:所述水泥选自P.II42.5R水泥,所述砂和石的其他指标符合JGJ/52《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的要求;所述矿粉为S95级矿粉,符合GB/T18046《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》的要求,所述粉煤灰为II级粉煤灰。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的混凝土在建筑材料中的用途。
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