專利名稱：一種干混自密實混凝土及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種干混自密實混凝土及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
自密實混凝土是指具有高流動度、不離析、均勻性和穩(wěn)定性，澆筑時依靠其自重流動，無需振搗而達(dá)到密實的混凝土。在我國，自密實混凝土的研究和應(yīng)用尚處于起步階段。其主要用于如下幾個方面( I)建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程?！?2)特種結(jié)構(gòu)施工(鋼筋密集，有特殊形狀的工程)。(3)對于工期很緊，要求施工速度加快的建筑工程項目。(4)結(jié)構(gòu)本身對混凝土有特殊要求的工程。目前，國內(nèi)外的自密實混凝土大都采用在工廠攪拌、專用運(yùn)輸車運(yùn)送至施工現(xiàn)場并采用泵送澆筑的方式。這種泵送自密實商品混凝土在當(dāng)前的工程建設(shè)中發(fā)揮了積極作用。但是在建筑工程的實際應(yīng)用中，其有很多缺點(I)當(dāng)澆筑砼數(shù)量少時，有的加固工程只是幾個梁柱節(jié)點的混凝土澆筑，所需混凝土量可能只有幾個立方，一般的商品混凝土 (泵送)廠商是不會供應(yīng)的。(2)位置分散、不具備泵送的條件下(結(jié)構(gòu)加固改造工程)，泵送商品砼無法供應(yīng)。(3)澆筑時間間隔較長泵送商品砼很難發(fā)揮作用。(4)超高層建筑的混凝土澆筑。雖然現(xiàn)在國內(nèi)的的泵送混凝土澆筑高度可以達(dá)到400米以上，但是隨著超高層建筑高度的“登峰造極”，超過1000米的高層建筑已經(jīng)在規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中，將來超萬米的超高層摩天大樓不是不可能出現(xiàn)的。如果還是采用泵送的方法，對于設(shè)備技術(shù)的要求太高，施工難度是無法想象的。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于背景技術(shù)提出的泵送型商品砼存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種干混自密實混凝土。采用干混料現(xiàn)場加水拌制是解決問題的辦法。本發(fā)明研發(fā)的干混自密實混凝土，適應(yīng)工程建設(shè)發(fā)展的需要。本發(fā)明的另一目的在于提供一種干混自密實混凝土的制備方法。本發(fā)明的有一目的在于提供一種干混自密實混凝土的應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種干混自密實混凝土，其在于該混凝土是由干混基料與水?dāng)嚢瓒?，所述的干混基料包含以下組份水泥、砂、石子和減水劑；按重量份計，所述干混基料各組份的配比為水泥200 450份、砂550 650份、石子250 550份、減水劑I 2. 5份；水與干混基料的質(zhì)量比為O. 085^0. 105 (水與干混基料的質(zhì)量比8. 5^10. 5:100);優(yōu)選的水與干混基料的質(zhì)量比為O. 09 O. I。本發(fā)明中干混自密實混凝土的配方中，在保證干混基料各組份配比的情況下，對水與干混基料的質(zhì)量比要求也非常嚴(yán)格，水與干混基料的質(zhì)量比過低或過高都不能得到質(zhì)量合格的產(chǎn)品，當(dāng)水料比低于O. 085時，攪拌得到的干混自密實混凝土的流動性比較差；當(dāng)水料比大于O. 105時，攪拌得到的干混自密實混凝土的強(qiáng)度偏低且會產(chǎn)生離析泌水現(xiàn)象，
影響產(chǎn)品質(zhì)量。所述干混基料各組份的配比優(yōu)選為水泥25(Γ400份、砂55(Γ650份、石子300^500份和減水劑I. 3 2. O份。所述干混基料各組份的配比更進(jìn)一步優(yōu)選為 (I)水泥250份、砂600份、石子500份和減水劑I. 3份；(2)水泥310份、砂600份、石子400份和減水劑L 4份；(3)水泥400份、砂600份、石子300份和減水劑2份；(4)水泥400份、砂600份、石子400份和減水劑I. 5份。所述的水泥為低熱或中熱水泥，標(biāo)號不低于425號；優(yōu)選為娃酸鹽水泥。所述石子的粒徑不超過25mm。所述的砂為第2級配區(qū)的中砂；砂的級配優(yōu)選為砂在O. 6mm篩的累計篩余大于65%，O. 3mm篩的累計篩余大于85%，O. 15mm篩的累計篩余大于98%。所述的減水劑為聚羧酸系減水劑。上述的干混自密實混凝土，采用以下步驟制備(1)制備干混基料采用二次攪拌的攪拌工藝，攪拌設(shè)備采用大功率強(qiáng)制式攪拌機(jī)，先投入水泥、砂、減水劑，攪拌20iT30S后，再加入石子攪拌不低于40s制成干混基料袋裝備用；(2)使用時直接將水和步驟(I)制成的干混基料按比例攪拌混合均勻，制成干混自密實混凝土，攪拌時間為不低于90s。上述的干混自密實混凝土的制備方法，包含以下步驟(I)制備干混基料采用二次攪拌的攪拌工藝，攪拌設(shè)備采用大功率強(qiáng)制式攪拌機(jī)，先投入水泥、砂、減水劑，攪拌20iT30S后，再加入石子攪拌不低于40s制成干混基料袋裝備用；(2)使用時直接將水和步驟(I)制成的干混基料按比例攪拌混合均勻，制成干混自密實混凝土，攪拌時間為不低于90s。其中干混基料與水混合后進(jìn)行攪拌混合，攪拌所用的攪拌設(shè)備為大功率強(qiáng)制式攪拌機(jī)，夏季攪拌時間為不低于90s，優(yōu)選為9(Tl20s ;冬季攪拌時間不低于120s，優(yōu)選為12(Tl80s。上述的干混自密實混凝土在建筑工程中的應(yīng)用。干混自密實混凝土與現(xiàn)有的泵送自密實混凝土的主要區(qū)別為在“干混”兩個字上，先將各組分制成干混基料，使用時直接在現(xiàn)場按比例加水制成干混自密實混凝土，在這個過程中干混基料的配比，以及水和干混基料的質(zhì)量比對產(chǎn)品質(zhì)量影響比較大。所述的干混自密實混凝土的基料中也可以根據(jù)需要添加外加劑，如粉煤灰、礦渣
坐寸ο原材料指標(biāo)干混自密實混凝土的基料主要有水泥、砂、石子和減水劑，對于每種原材料都有嚴(yán)格的要求。也可以根據(jù)需要添加外加劑如粉煤灰，礦渣等。
水泥使用低熱和中熱水泥，標(biāo)號不低于425號，不宜采用凝結(jié)速度較快的水泥。硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥都可選用。石子粒徑不宜大于25mm，在滿足自密實性能要求的前提下，應(yīng)盡可能選用大粒徑的石子。砂適宜第2級配區(qū)的中砂。經(jīng)過實踐證明，當(dāng)砂在O. 6mm篩的累計篩余大于65%，O. 3mm篩的累計篩余大于85%，O. 15mm篩的累計篩余大于98%時，砂的級配較好。減水劑采用聚羧酸系高性能減水劑。水在現(xiàn)場澆筑前，用來拌合干混料的水按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ63-89)的規(guī)定執(zhí)行即可。生產(chǎn)工藝和現(xiàn)場澆筑
經(jīng)工程實踐證明，干混自密實混凝土的質(zhì)量對原材料的變動很敏感，生產(chǎn)和施工中各環(huán)節(jié)的控制非常嚴(yán)格。干混自密實混凝土干混基料的制備，采用二次攪拌的攪拌工藝，攪拌設(shè)備采用功率大的強(qiáng)制式攪拌機(jī)，先投入水泥、砂及減水劑，攪拌20 s"30s后，再加入石子攪拌，攪拌時間不低于40秒?，F(xiàn)場澆筑前攪拌也必須采用大功率強(qiáng)制式攪拌機(jī)，干混基料和水混合攪拌時間不得少于90s。冬季施工時，攪拌時間不得少于120s。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明干混自密實混凝土與普通混凝土相比的最大優(yōu)勢為在保證混凝土穩(wěn)定性(不離析不泌水)的同時具有高流動性，很強(qiáng)的障礙物穿越能力，免振搗，且強(qiáng)度能達(dá)到工程實際要求。干混自密實混凝土是采用特種攪拌工藝在工廠預(yù)制成袋裝干拌料，然后根據(jù)建筑工程的現(xiàn)狀，采用現(xiàn)場加水?dāng)嚢铦仓氖褂梅绞?。這種方式可以避免現(xiàn)有泵送自密實混凝土的所有缺點，可以服務(wù)于幾乎所有的建筑工程項目，并且施工更簡化，更環(huán)保。
具體實施例方式實施例I C30代表強(qiáng)度等級的干混自密實混凝土的干混基料按重量份計，稱取以下組分水泥250kg、砂600kg、石子500kg和減水劑I. 3kg ;采用二次攪拌的攪拌工藝，攪拌設(shè)備采用大功率強(qiáng)制式攪拌機(jī)，先投入水泥、砂及減水劑，攪拌20iT30S后，再加入石子攪拌7(T80s即得C30代表強(qiáng)度等級的干混自密實混凝土的干混基料。所制備的干混基料袋裝備用，使用時可直接在在施工現(xiàn)場，取所需用量加水?dāng)嚢韬鬂?br> Λ-Α-鞏。所述的水泥為硅酸鹽水泥。石子粒徑不超過25mm，在滿足自密實性能要求的前提下，應(yīng)盡可能選用大粒徑的石子。砂的級配為砂在O. 6mm篩的累計篩余大于65%，0· 3mm篩的累計篩余大于85%，O. 15mm篩的累計篩余大于98%。減水劑采用聚羧酸系高性能減水劑(TH-928)。分別在實施例2-4中分別制備C40、C50和C60代表強(qiáng)度等級的干混自密實混凝土的干混基料制備過程及原料與實施例I相同，原料配比如表I:
實施例
實施例I (C30)實施例2 (C40)實施例3 (C^OJ實施例4 (C60J
組分(重量份)
水泥 kg250310400400
砂 kg600600600600
石子 kg500400300400 減水劑 kg1.31.421.5
料總量 kgI 51 j1311.41302MOl 5實施例5在現(xiàn)場澆筑前，用來拌合干混自密實混凝土的水按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ63-89)的規(guī)定執(zhí)行即可。生產(chǎn)工藝和現(xiàn)場燒筑生產(chǎn)攪拌設(shè)備采用大功率的強(qiáng)制式攪拌機(jī)，每次的攪拌量為攪拌機(jī)容量的70%，攪拌時間為常規(guī)混凝土攪拌時間的I. 5^2倍左右?，F(xiàn)場澆筑前攪拌也必須采用大功率強(qiáng)制式攪拌機(jī)。冬季施工時，干混基料和水混合攪拌時間為12(Tl80s ;夏季施工時，干混基料和水混合攪拌時間為9(Tl20s?，F(xiàn)場的攪拌機(jī)要求輕便，質(zhì)量控制在80kg以內(nèi)，底部裝有滾輪，攪拌三次以內(nèi)可以澆筑一個梁柱節(jié)點。每次的攪拌量為攪拌機(jī)容量的70%，現(xiàn)場澆筑前加水?dāng)嚢璧臄嚢钑r間為常規(guī)混凝土攪拌時間的I. 5 2倍左右。I、某高層建筑底層框架柱在驗收時被檢測出混凝土強(qiáng)度過低，采用擴(kuò)大截面法加固，新增混凝土采用實施例3制備的C50級干混基料制成的干混自密實混凝土澆筑。加固單根柱所需實施例3制備的干混基料的用量為196. 972 kg，現(xiàn)場加水量為18. 91kg，水和干混基料的水料比為O. 096。采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，每次攪拌時間為KKTllOs(夏季施工)，然后澆筑。拆模時，新澆混凝土密實，加固效果很好。2、某大型商場的地下停車庫由于原設(shè)計的不足，導(dǎo)致局部框架柱占用了停車位。現(xiàn)采用抽柱加固梁的方法進(jìn)行改造。新增梁的混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為C30，由于只有幾根梁，混凝土用量小，所以采用實施例I制備的干混基料制成的干混自密實混凝土澆筑。加固單根梁所需要的干混基料的用量為198. 538 kg，現(xiàn)場加水量為19. 85kg，水和干混基料的水料比為O. I。由于冬季施工采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌每次攪拌13(Tl40s，然后澆筑。拆模時，新澆混凝土密實，加固效果很好。3、某在建體育館工程，由于建筑造型不規(guī)則導(dǎo)致節(jié)點區(qū)域鋼筋綁扎密集，普通混凝土無法澆筑，現(xiàn)場也不便于泵送，現(xiàn)在用干混自密實混凝土澆筑?；炷猎O(shè)計強(qiáng)度等級為C40。澆筑一個節(jié)點所需實施例2制備的干混基料的用量為99. 243kg，現(xiàn)場加水量為9. 63kg，水和干混基料的水料比為O. 097。由于冬季施工采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌每次攪拌13(Tl40s，然后澆筑。拆模時，新澆混凝土密實，加固效果很好。比較例
對于實施例5中的第二個例子，當(dāng)現(xiàn)場攪拌時，采取水和干混基料的水料比為O. 08，攪拌得到的干混自密實混凝土流動性較差，無法在免振搗的情況下完全填充模板，無法應(yīng)用于實際工程。
對于實施例5中的第一個例子，當(dāng)現(xiàn)場攪拌時，采取水和干混基料的水料比為O. 11，攪拌得到的干混自密實混凝土由于加水量偏大，已經(jīng)出現(xiàn)離析泌水現(xiàn)象，這是堅決不能用于實際工程的。而且其強(qiáng)度也達(dá)不到要求。
權(quán)利要求
1.一種干混自密實混凝土，其特征在于該混凝土是由干混基料與水?dāng)嚢瓒?，所述的干混基料包含以下組份水泥、砂、石子和減水劑；按重量份計，所述干混基料各組份的配比為水泥200 450份、砂550 650份、石子250 550份、減水劑I 2. 5份；水與干混基料的質(zhì)量比為O. 085^0. 105 ;優(yōu)選的水與干混基料的質(zhì)量比為O. 09、. I。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干混自密實混凝土，其特征在于所述干混基料各組份的配比為水泥250 400份、砂550^650份、石子300 500份和減水劑I. 3 2. O份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干混自密實混凝土，其特征在于所述干混基料各組份的配比為 (1)水泥250份、砂600份、石子500份和減水劑I.3份； (2)水泥310份、砂600份、石子400份和減水劑I.4份； (3)水泥400份、砂600份、石子300份和減水劑2份； (4)水泥400份、砂600份、石子400份和減水劑I.5份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的干混自密實混凝土，其特征在于所述的水泥為低熱或中熱水泥，標(biāo)號不低于425號；優(yōu)選為娃酸鹽水泥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的干混自密實混凝土，其特征在于所述石子的粒徑不超過25mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的干混自密實混凝土，其特征在于所述的砂為第2級配區(qū)的中砂；砂的級配優(yōu)選為砂在O. 6mm篩的累計篩余大于65%，O. 3mm篩的累計篩余大于85%，O. 15mm篩的累計篩余大于98%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的干混自密實混凝土，其特征在于所述的減水劑為聚竣Ife系減水劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干混自密實混凝土，其特征在于采用以下步驟制備(1)制備干混基料采用二次攪拌的攪拌工藝，攪拌設(shè)備采用大功率強(qiáng)制式攪拌機(jī)，先投入水泥、砂、減水劑，攪拌20iT30S后，再加入石子攪拌不低于40s制成干混基料袋裝備用；(2)使用時直接將水和步驟(I)制成的干混基料按比例攪拌混合均勻，制成干混自密實混凝土，攪拌時間為不低于90s。
9.權(quán)利要求I所述的干混自密實混凝土的制備方法，其特征在于包含以下步驟(1)制備干混基料采用二次攪拌的攪拌工藝，攪拌設(shè)備采用大功率強(qiáng)制式攪拌機(jī)，先投入水泥、砂、減水劑，攪拌20iT30S后，再加入石子攪拌不低于40s制成干混基料袋裝備用；(2)使用時直接將水和步驟(I)制成的干混基料按比例攪拌混合均勻，制成干混自密實混凝土，攪拌時間為不低于90s。
10.權(quán)利要求I所述的干混自密實混凝土在建筑工程中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種干混自密實混凝土及其制備方法和應(yīng)用，該混凝土是由干混基料與水?dāng)嚢瓒?，所述的干混基料包含以下組份水泥、砂、石子和減水劑；按重量份計，所述干混基料各組份的配比為水泥200~450份、砂550~650份、石子250~550份、減水劑1~2.5份；水與干混基料的質(zhì)量比為0.085~0.105。干混自密實混凝土是采用特種攪拌工藝在工廠預(yù)制成袋裝干拌料，然后根據(jù)建筑工程的現(xiàn)狀，采用現(xiàn)場加水?dāng)嚢铦仓氖褂梅绞?。這種方式可以避免現(xiàn)有泵送自密實混凝土的所有缺點，可以服務(wù)于幾乎所有的建筑工程項目，并且施工更簡化，更環(huán)保。
文檔編號C04B28/04GK102898082SQ20121039304
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者李延和, 裔博, 丁石, 李樹林, 王伯清 申請人:南京工業(yè)大學(xué)