專(zhuān)利名稱(chēng)：混凝土組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及一種混凝土，以及制備這種混凝土的方法。
背景技術(shù)：
目前，水工混凝土的開(kāi)裂問(wèn)題特別突出和嚴(yán)重。混凝土開(kāi)裂產(chǎn)生裂縫，裂縫為環(huán)境中的有害物質(zhì)提供了運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃珻O2進(jìn)入混凝土中加速混凝土碳化，水進(jìn)入混凝土中加速凍融循環(huán)破壞，so42_進(jìn)入混凝土中產(chǎn)生鹽侵蝕，環(huán)境中的有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土中導(dǎo)致混凝土本身破壞，或?qū)炷羶?nèi)部埋件造成破壞，都會(huì)對(duì)水工建筑物局部甚至整體造成破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種防裂型混凝土，該混凝土 的力學(xué)強(qiáng)度保持現(xiàn)有水平或略有提高，并可降低自生體積變形和施工過(guò)程中的溫度。為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種粘結(jié)劑混合物，包含以質(zhì)量份數(shù)計(jì)110至129份的水泥，該水泥為高鎂中熱水泥,其中MgO以質(zhì)量比例計(jì)為4. 2%至
4. 8% ；59至69份的粉煤灰；459至507份的特大石，該特大石包含粒徑為80至150毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子；466至550份的大石，該大石包含粒徑為40至80毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子;440至559份的中石，該中石包含粒徑為20至40毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子;385至447份的小石，該小石包含粒徑為5至20毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子；391至557份的砂，該砂為粒徑小于5毫米的玄武巖質(zhì)地或灰?guī)r質(zhì)地的粒子，其中石粉以質(zhì)量比例計(jì)為12%至16% ；O. 9至I. I份的纖維，該纖維為PVA纖維、聚丙烯纖維或玻璃纖維中的一種或幾種；O. 0625至O. 0733份的引氣劑；和I. 183至I. 386份的減水劑。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，在上述粘結(jié)劑混合物中，優(yōu)選的是，包含以質(zhì)量份數(shù)計(jì)129份的水泥；69份的粉煤灰；507份的特大石；466份的大石；447份的中石；
391份的小石；507 份的砂；O. 9份的纖維；O. 073份的引氣劑；和I. 386份的減水劑。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，在上述粘結(jié)劑混合物中，優(yōu)選的是，所述引氣劑為松香熱聚物。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，在上述粘結(jié)劑混合物中，優(yōu)選的是，所述減水劑為減水率不低于18%的萘系或聚羧酸類(lèi)減水劑。一種混凝土組合物，其特征在于，包含以質(zhì)量份數(shù) 計(jì)110至129份的水泥，該水泥為高鎂中熱水泥，其中MgO以質(zhì)量比例計(jì)為4. 2%至
4.8% ；59至69份的粉煤灰；459至507份的特大石，該特大石包含粒徑為80至150毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子；466至550份的大石，該大石包含粒徑為40至80毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子;440至559份的中石，該中石包含粒徑為20至40毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子;385至447份的小石，該小石包含粒徑為5至20毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子；391至557份的砂，該砂為粒徑小于5毫米的玄武巖質(zhì)地或灰?guī)r質(zhì)地的粒子，其中石粉以質(zhì)量比例計(jì)為12%至16% ；O. 9至I. I份的纖維，該纖維為PVA纖維、聚丙烯纖維或玻璃纖維中的一種或幾種；O. 0625 至 O. 0733 份的引氣劑;I. 183至I. 386份的減水劑；和81至83份的水。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，在上述混凝土組合物中，優(yōu)選的是，包含以質(zhì)量份數(shù)計(jì)129份的水泥；69份的粉煤灰；507份的特大石；466份的大石；447份的中石；391份的小石；507 份的砂；O. 9份的纖維；O. 073份的引氣劑；I. 386份的減水劑；和81份的水。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，在上述混凝土組合物中，優(yōu)選的是，所述引氣劑為松香熱聚物。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，在上述混凝土組合物中，優(yōu)選的是，所述減水劑為減水率不低于18%的萘系或聚羧酸類(lèi)減水劑。一種制備混凝土組合物的方法，該方法包括如下步驟將上述粘結(jié)劑混合物與水混合。本發(fā)明的效果和優(yōu)點(diǎn)如下I、增加了特大石粗骨料項(xiàng)，降低了混凝土體系的砂率，降低了砂漿的界面過(guò)渡區(qū)，骨料的增加使混凝土單位體積內(nèi)膠凝材料用量降低，降低了混凝土中水化物量，使發(fā)生各種侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)和程度降低。免去粗骨料破碎的能耗和降低膠凝材料用量，達(dá)到節(jié)能減排的效果。
2、高鎂水泥與纖維的同時(shí)使用，降低了水工混凝土的自生體積變形，有效地降低了開(kāi)裂的概率和程度。高鎂水泥能夠在水化過(guò)程中產(chǎn)生氫氧化鎂，體積有膨脹，有效抵消了混凝土在水化過(guò)程中化學(xué)收縮和溫度變形，加上纖維能夠降低混凝土的脆性，兩者的結(jié)合能夠降低混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂的概率和程度。3、降低了施工過(guò)程中混凝土內(nèi)部的最高溫度。水工混凝土中加入纖維，纖維的不定向分布，提供一個(gè)絮狀環(huán)境，這種絮狀結(jié)構(gòu)能夠有效阻止熱量的傳遞，有效控制了施工過(guò)程中混凝土內(nèi)部的溫度?；炷羶?nèi)部的最高溫度將直接影響混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力，溫度越低，則混凝土出現(xiàn)破壞的可能性就降低。4、本發(fā)明中采用的骨料全部來(lái)源于隧洞和水電站大壩壩基的開(kāi)挖，利用了原本成為廢棄物的巖石，經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境保護(hù)效應(yīng)凸顯。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，先按質(zhì)量份數(shù)稱(chēng)取以下物質(zhì)129份的高鎂中熱水泥，其中MgO以質(zhì)量比例計(jì)為4. 6%，所述的高鎂中熱水泥的各項(xiàng)指標(biāo)均符合《中熱硅酸鹽水泥》標(biāo)準(zhǔn)GB 200-2003 ；69份的粉煤灰，該粉煤灰為符合國(guó)標(biāo)要求的I級(jí)粉煤灰；507份的特大石，該特大石包含粒徑為80至150毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子;466份的大石，該大石包含粒徑為40至80毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子；447份的中石，該中石包含粒徑為20至40毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子；391份的小石，該小石包含粒徑為5至20毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子；507份的砂，該砂為粒徑小于5毫米的玄武巖質(zhì)地或灰?guī)r質(zhì)地的粒子，其中石粉以質(zhì)量比例計(jì)為14% ；O. 9份的纖維，該纖維為PVA纖維；O. 0733份的引氣劑，該引氣劑為松香熱聚物。；I. 386份的減水劑，該減水劑為減水率為18%的萘系減水劑；和81份的水。將水泥、粉煤灰、特大石、大石、中石、小石和砂混合形成混合物，然后將引氣劑、減水劑和水混合配置成溶液，加入上述混合物中，再將纖維加入其中，進(jìn)行攪拌，可制得混凝土。也可以先將水泥、粉煤灰、特大石、大石、中石、小石、砂和纖維進(jìn)行混合I分鐘，再加入外加劑和水的混合溶液進(jìn)行攪拌混合2分鐘，即可得到本發(fā)明的混凝土。本發(fā)明采用了特大石骨料，減少了膠凝材料用量，降低了膠凝材料的水化熱，提供了更緊密的骨料骨架結(jié)構(gòu)，限制了收縮帶來(lái)的變形，同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)性，高鎂水泥能夠在后期提供微小的膨脹，能夠抵消膠凝材料的化學(xué)收縮和溫度變化，纖維的使用能夠增加混凝土的韌性，減少開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)纖維具有阻止熱量傳遞到內(nèi)部的作用，降低施工過(guò)程中混凝土內(nèi)部溫度，降低了混凝土由于內(nèi)外溫度差導(dǎo)致的裂縫風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的混凝土可以廣泛用于經(jīng)?；蛑芷谛缘厥墉h(huán)境水作用的水工構(gòu)筑物，例如水電水利工程的擋水、發(fā)電、泄洪、輸水、排沙等建筑物。下面通過(guò)試驗(yàn)，闡述本發(fā)明的混凝土具有優(yōu)良的溫控防裂性能。采用抗壓強(qiáng)度和劈拉強(qiáng)度表示混凝土的力學(xué)性能?？箟簭?qiáng)度表示混凝土單向受壓力作用破壞時(shí)，單位面積 上所承受的荷載，單位為MPa。劈拉強(qiáng)度表示進(jìn)行劈拉強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，混凝土內(nèi)部各組分之間的粘結(jié)強(qiáng)度，單位為MPa?？箟簭?qiáng)度值和劈拉強(qiáng)度值越大，說(shuō)明混凝土的力學(xué)性能越好。采用攝氏度表示混凝土的溫度，溫度分為混凝土拌和樓出機(jī)口控制溫度、入倉(cāng)溫度、澆筑溫度和施工結(jié)束以后混凝土內(nèi)部的最高溫度，以5天齡期的混凝土溫度為準(zhǔn)，單位為。C。采用自生體積變形來(lái)表示混凝土的抗裂性，混凝土自生體積變形值越小，則混凝土抗開(kāi)裂性能越佳。試驗(yàn)樣品按照本發(fā)明提供混凝土組合物的制備方法，以表I中的組分(按質(zhì)量份數(shù))，制備本發(fā)明的混凝土組合物。表I試驗(yàn)配合比/質(zhì)量份數(shù)
權(quán)利要求
1. 一種粘結(jié)劑混合物，其特征在于，包含以質(zhì)量份數(shù)計(jì) 110至129份的水泥，該水泥為高鎂中熱水泥，其中MgO以質(zhì)量比例計(jì)為4. 2%至4. 8% ； 59至69份的粉煤灰； 459至507份的特大石，該特大石包含粒徑為80至150毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子; 466至550份的大石，該大石包含粒徑為40至80毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子； 440至559份的中石，該中石包含粒徑為20至40毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子； 385至447份的小石，該小石包含粒徑為5至20毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子； 391至557份的砂，該砂為粒徑小于5毫米的玄武巖質(zhì)地或灰?guī)r質(zhì)地的粒子，其中石粉以質(zhì)量比例計(jì)為12%至16% ； O. 9至I. I份的纖維，該纖維為PVA纖維、聚丙烯纖維或玻璃纖維中的一種或幾種； 0.0625至O. 0733份的引氣劑；和 1.183至I. 386份的減水劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述粘結(jié)劑混合物，其特征在于，包含以質(zhì)量份數(shù)計(jì) 129份的水泥； 69份的粉煤灰； 507份的特大石； 466份的大石； 447份的中石； 391份的小石； 507份的砂； O. 9份的纖維； 0.073份的引氣劑；和 1.386份的減水劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述粘結(jié)劑混合物，其特征在于，所述引氣劑為松香熱聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述粘結(jié)劑混合物，其特征在于，所述減水劑為減水率不低于18%的萘系或聚羧酸類(lèi)減水劑。
5.一種混凝土組合物，其特征在于，包含以質(zhì)量份數(shù)計(jì) · 110至129份的水泥，該水泥為高鎂中熱水泥，其中MgO以質(zhì)量比例計(jì)為4. 2%至4. 8% ； ·59至69份的粉煤灰；· 459至507份的特大石，該特大石包含粒徑為80至150毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子; ·466至550份的大石，該大石包含粒徑為40至80毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子； ·440至559份的中石，該中石包含粒徑為20至40毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子； ·385至447份的小石，該小石包含粒徑為5至20毫米的玄武巖或灰?guī)r質(zhì)地的粒子； ·391至557份的砂，該砂為粒徑小于5毫米的玄武巖質(zhì)地或灰?guī)r質(zhì)地的粒子，其中石粉以質(zhì)量比例計(jì)為12%至16% ； · O.9至I. I份的纖維，該纖維為PVA纖維、聚丙烯纖維或玻璃纖維中的一種或幾種； · O. 0625至O. 0733份的引氣劑；I.183至I. 386份的減水劑；和 81至83份的水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述混凝土組合物，其特征在于，包含以質(zhì)量份數(shù)計(jì) 129份的水泥； 69份的粉煤灰； 507份的特大石； 466份的大石； 447份的中石； 391份的小石； 507份的砂； O.9份的纖維； 0.073份的引氣劑； 1.386份的減水劑；和 81份的水。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述混凝土組合物，其特征在于，所述引氣劑為松香熱聚物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述混凝土組合物，其特征在于，所述減水劑為減水率不低于18%的萘系或聚羧酸類(lèi)減水劑。
9.一種制備混凝土組合物的方法，該方法包括如下步驟 將如權(quán)利要求I或2所述粘結(jié)劑混合物與水混合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種混凝土組合物及其制備方法，混凝土組合物包含以質(zhì)量份數(shù)計(jì)110至129份的水泥，59至69份的粉煤灰，459至507份的特大石，466至550份的大石，440至559份的中石，385至447份的小石，391至557份的砂，0.9至1.1份的纖維，0.0625至0.0733份的引氣劑，1.183至1.386份的減水劑和81至83份的水。本發(fā)明的混凝土組合物具有良好的溫控防裂性能。
文檔編號(hào)C04B28/10GK102910884SQ201210402210
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者孫明倫, 朱正貴, 李仁江 申請(qǐng)人:中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司