CN115010415B - 一种高性能混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高性能混凝土的制备方法，本发明中以水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料、减水剂、纤维组合物等组分制备高性能混凝土，所述纤维组合物包括醋酸纤维素、酚醛纤维和海藻纤维，所述减水剂包括萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂。本发明制得的高性能混凝土具有良好的抗渗性、流动性和抗压强度。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土制备领域，特别涉及一种高性能混凝土的制备方法。
背景技术
混凝土是指以水泥为主要凝胶材料，与水、砂、石子、化学添加剂以及掺和剂等均匀混合、成型与硬化后所得的人造石材。随着城市区域的扩展，大量的建筑需要建造，而混凝土作为现代应用最为广泛的建筑材料，需要大量的进行制备与使用，而且需要保证混凝土能够正常施工，同时还要求混凝土在成型之后具有足够的强度。
现有混凝土中存在抗渗透性差，流动性差，砂浆沁水率高等问题，导致混凝土耐腐蚀性低，使用寿命短。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种高性能混凝土的制备方法，解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种高性能混凝土，按重量份计，包括320-340份水泥，120-140份粉煤灰、30-40份碳酸钙、800-900份骨料、3-5份减水剂和12-14份纤维组合物。
进一步的，所述水和水泥质量比为0.3-0.4:1。
进一步的，所述骨料由质量比为7-9:3-5粗骨料和细骨料组成。
进一步的，所述粗骨料粒径为25-35mm，所述细骨料粒径为5-8mm。
进一步的，所述减水剂由质量比为1:1.5-1.9的萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成。
进一步的，所述纤维组合物按重量份计，由5-7份醋酸纤维素、1-3份酚醛纤维和4-6份海藻纤维组成。
进一步的，高性能混凝土制备方法包括以下步骤：
(1)将水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料倒入搅拌机中混合，制得混合料1；
(2)将水、减水剂和纤维组合物混合，制得混合料2；
(3)将纤维组合物均分为4-6次加入混合料1，制得混合料3；
(4)搅拌机升温，将混合料2加入混合料3中，制得高性能混凝土。
进一步的，高性能混凝土制备方法包括以下步骤：
(1)将水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料倒入搅拌机中混合，搅拌时间为5-10min，制得混合料1；
(2)将水和减水剂混合，制得混合料2；
(3)将纤维组合物均分为5次加入混合料1，每次加入后搅拌60-90s，制得混合料3；
(3)搅拌机升温至80-85℃，将混合料2加入混合料3中，搅拌时间为15-20min，制得高性能混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中以水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料、减水剂、纤维组合物等组分制备高性能混凝土。本发明中选用粒径较大的骨料来提高混凝土材料的抗压强度和流动性，由于选用较大粒径较的骨料，导致骨料中的缝隙增大，本发明通过水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料、减水剂、纤维组合物等组分复配达到填充骨料缝隙的目的，粉煤灰和碳酸钙能在混合过程中将物料凝结并细化物料孔隙结构，同时再加入由萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成的减水剂，能够进一步降低混凝土的气孔率和提高混凝土的粘结强度。本发明中选用醋酸纤维素、酚醛纤维和海藻纤维制得纤维组合物，因为不同的纤维具有不同的韧性、强度和比表面积，三者混合能够有效防止混凝收缩，通过降低混凝土中的孔隙率和孔隙结构进一步降低混凝土的沁水性，提高混凝土的抗渗性能。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
(1)按重量份计，称取320份水泥，120份粉煤灰、30份碳酸钙、800份骨料、3份减水剂和12份纤维组合物，所述水和水泥质量比为0.3：1，所述骨料由质量比为7:3粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料粒径为25-35mm，所述细骨料粒径为5-8mm，所述减水剂由质量比为1:1.5的萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成，所述纤维组合物按重量份计，由5份醋酸纤维素、1份酚醛纤维和4份海藻纤维组成，备用。
(2)将水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料倒入搅拌机中混合，搅拌时间为5min，制得混合料1。
(3)将水和减水剂混合，制得混合料2。
(4)将纤维组合物均分为4次加入混合料1，每次加入后搅拌60s，制得混合料3。
(5)搅拌机升温至80℃，将混合料2加入混合料3中，搅拌时间为15min，制得高性能混凝土。
实施例2
(1)按重量份计，称取340份水泥，140份粉煤灰、40份碳酸钙、900份骨料、5份减水剂和14份纤维组合物，所述水和水泥质量比为0.4：1，所述骨料由质量比为9:3-5粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料粒径为25-35mm，所述细骨料粒径为5-8mm，所述减水剂由质量比为1:1.9的萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成，所述纤维组合物按重量份计，由7份醋酸纤维素、3份酚醛纤维和6份海藻纤维组成，备用。
(2)将水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料倒入搅拌机中混合，搅拌时间为10min，制得混合料1。
(3)将水和减水剂混合，制得混合料2。
(4)将纤维组合物均分为6次加入混合料1，每次加入后搅拌90s，制得混合料3。
(5)搅拌机升温至85℃，将混合料2加入混合料3中，搅拌时间为20min，制得高性能混凝土。
实施例3
(1)按重量份计，称取330份水泥，130份粉煤灰、35份碳酸钙、850份骨料、4份减水剂和13份纤维组合物，所述水和水泥质量比为035:1，所述骨料由质量比为8:4粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料粒径为25-35mm，所述细骨料粒径为5-8mm，所述减水剂由质量比为1:1.7的萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成，所述纤维组合物按重量份计，由6份醋酸纤维素、2份酚醛纤维和5份海藻纤维组成，备用。
(2)将水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料倒入搅拌机中混合，搅拌时间为10min，制得混合料1。
(3)将水和减水剂混合，制得混合料2。
(4)将纤维组合物均分为5次加入混合料1，每次加入后搅拌90s，制得混合料3。
(5)搅拌机升温至85℃，将混合料2加入混合料3中，搅拌时间为20min，制得高性能混凝土。
实施例4
(1)按重量份计，称取330份水泥，130份粉煤灰、35份碳酸钙、850份骨料、4份减水剂和13份纤维组合物，所述水和水泥质量比为035:1，所述骨料由质量比为8:4粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料粒径为25-35mm，所述细骨料粒径为5-8mm，所述减水剂由质量比为1:1.7的萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成，所述纤维组合物按重量份计，由6份醋酸纤维素、2份酚醛纤维和5份海藻纤维组成，备用。
(2)将水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料倒入搅拌机中混合，搅拌时间为10min，制得混合料1。
(3)将水和减水剂混合，制得混合料2。
(4)将纤维组合物加入混合料1，加入后搅拌90s，制得混合料3。
(5)搅拌机升温至85℃，将混合料2加入混合料3中，搅拌时间为20min，制得高性能混凝土。
实施例5
(1)按重量份计，称取330份水泥，130份粉煤灰、35份碳酸钙、850份骨料、4份减水剂和13份纤维组合物，所述水和水泥质量比为035:1，所述骨料由质量比为8:4粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料粒径为25-35mm，所述细骨料粒径为5-8mm，所述减水剂由质量比为1:1.7的萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成，所述纤维组合物按重量份计，由6份醋酸纤维素、2份酚醛纤维和5份海藻纤维组成，备用。
(2)将水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料倒入搅拌机中混合，搅拌时间为5-10min，制得混合料1。
(3)搅拌机升温至80-85℃，将水、减水剂和纤维组合物加入混合料1中，搅拌时间为15-20min，制得高性能混凝土。
对比例1
在实施例3的基础上，减水剂中只使用聚羧酸高性能减水剂，具体为：按重量份计，称取330份水泥，130份粉煤灰、35份碳酸钙、850份骨料、4份减水剂和13份纤维组合物，所述水和水泥质量比为035:1，所述骨料由质量比为8:4粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料粒径为25-35mm，所述细骨料粒径为5-8mm，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂，所述纤维组合物按重量份计，由6份醋酸纤维素、2份酚醛纤维和5份海藻纤维组成，备用。
对比例2
在实施例3的基础上，改变组分用量，具体为：按重量份计，称取330份水泥，100份粉煤灰、35份碳酸钙、950份骨料、4份减水剂和9份纤维组合物，所述水和水泥质量比为0.35:1，所述骨料由质量比为5:1粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料粒径为25-35mm，所述细骨料粒径为5-8mm，所述减水剂由质量比为1:1.7的萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成，所述纤维组合物为钢纤维。
对比例3
在实施例3的基础上，改变骨料粒径，具体为：按重量份计，称取330份水泥，130份粉煤灰、35份碳酸钙、850份骨料、4份减水剂和13份纤维组合物，所述水和水泥质量比为035:1，所述骨料由质量比为8:4粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料粒径为15-22mm，所述细骨料粒径为2.5-5mm，所述减水剂由质量比为1:1.7的萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成，所述纤维组合物按重量份计，由6份醋酸纤维素、2份酚醛纤维和5份海藻纤维组成，备用。
试验例1
检测实施例1-5和对比例1-3制得的混凝土抗渗性、流动性、抗压性。
抗渗性参照GB/T 50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，养护28d后进行检测。
流动性参照GB/T50080-2016普通混凝土拌合物性能试验方法标准检测，结果以坍落度和倒置坍落度筒排空时间表征。
抗压性混凝土抗压强度试验采用150mm×150mm×150mm标准试块试件测试56d龄期的抗压强度。
实验结果表明，本发明制得的高性能混凝土具有良好的抗渗性、流动性和抗压强度。
本发明实施例4-5通过改变高性能混凝土的制备方法，通过实施例4-5的实验结果和实施例1-3的实验结果表明，本发明中根据组分的先将水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料混合，再分4-6次加入纤维组合物能够将纤维均匀分散在混合料中，防止纤维聚集，水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料和纤维组合物混合均匀后搅拌机升温加入水搅拌，能防止纤维结团导致混凝土性能下降，使细骨料、粉煤灰、碳酸钙和纤维充分填充于粗骨料之间，提高混凝土性能。
本发明对比例1改变原料中的组分，通过对比例1的实验结果和实施例1-3的实验结果表明，由于本发明中采用粗骨料粒径为25-35mm，粗骨料中缝隙较宽，因此需要提高组分之间的粘合性，本发明中选用萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂提高组分之间的粘合性。
本发明中原料科学配比，通过对比例2的实验结果和实施例1-3的实验结果表明，本发明原料合理配比能够提高反应位点，促进凝胶产物生成。提高混凝土强度，同时各组分充分填充粗骨料缝隙，有效避免混凝土在成型后粗细骨料分离、剥落、开裂等现象出现。
本发明对比例3中改变骨料的规格，通过对比例3的实验结果和实施例1-3的实验结果表明，本发明中选用较大规格的骨料能够有效提高混凝土的抗压强度，结合其余组分，进一步提高混凝土的流动性和抗渗性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种高性能混凝土，其特征在于，按重量份计，包括320-340份水泥，120-140份粉煤灰、30-40份碳酸钙、800-900份骨料、3-5份减水剂和12-14份纤维组合物，所述骨料由质量比为7-9:3-5粗骨料和细骨料组成，所述纤维组合物按重量份计，由5-7份醋酸纤维素、1-3份酚醛纤维和4-6份海藻纤维组成，所述减水剂由质量比为1:1.5-1.9的萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂组成，所述粗骨料粒径为25-35mm，所述细骨料粒径为5-8mm。
2.如权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，水和水泥质量比为0.3-0.4：1。
3.如权利要求1所述的高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将水泥、粉煤灰、碳酸钙、骨料倒入搅拌机中混合，搅拌时间为5-10min，制得混合料1；
（2）将水和减水剂混合，制得混合料2；
（3）将纤维组合物均分为4-6次加入混合料1，每次加入后搅拌60-90s，制得混合料3；
（4）搅拌机升温至80-85℃，将混合料2加入混合料3中，搅拌时间为15-20min，制得高性能混凝土。
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|---|---|---|---|
| CN202210649652.2A Active CN115010415B (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种高性能混凝土及其制备方法 |
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| CN111056790B (zh) * | 2019-12-13 | 2022-03-29 | 东北林业大学 | 一种复掺微-纳米级纤维高性能混凝土及制备方法 |
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-
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 新型预拌湿混砂浆改性剂的研制及性能研究;吴昆;黄晓梅;胡文光;张永平;赵强;;广东建材(09);第16-19页 * |
Also Published As
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