本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域中具有防火防爆性能的混凝土，更具體的說(shuō)，它涉及一種不發(fā)火混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)：

混凝土作為常用的建筑材料，由凝膠材料、骨料、外加劑、摻和料和水按照一定比例配制，均勻攪拌之后養(yǎng)護(hù)硬化形成。隨科技不斷進(jìn)步，在建筑行業(yè)的易燃易爆工程中，需要對(duì)地面或者頂部進(jìn)行防火防爆的特殊處理。普通水泥在遭遇撞擊或者摩擦?xí)r可能產(chǎn)生火花，因此，在這些特殊領(lǐng)域需要不發(fā)火混凝土。

常用的不發(fā)火混凝土如申請(qǐng)公布號(hào)為CN104211345A的專利所示，該專利公開(kāi)了一種利用普通砂配制的不發(fā)火混凝土，由凝膠材料水泥、普通砂、不發(fā)火粗骨料、水和外加劑按照一定的比例攪拌配制而成。該專利僅使用不發(fā)火粗骨料，不發(fā)火粗骨料使用粒徑在10-20mm的白云石或者粒徑為10-20mm的石灰石。該材料粒徑較大，與其他材料難以混勻，容易發(fā)生離析，繼而影響不發(fā)火混凝土的不發(fā)火性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種不發(fā)火混凝土及其制備方法，在混凝土中加入不發(fā)火粗骨料、不發(fā)火細(xì)骨料以及導(dǎo)電粉，提高不發(fā)火性能。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種不發(fā)火混凝土，包括由以下重量份數(shù)表示的組分：

采用以上技術(shù)方案，水泥、摻和料、復(fù)合外加劑和水是混凝土的常用組分，水泥加水形成漿體容易在空氣中硬化，并且能夠把砂、石等材料黏結(jié)在一起。摻和料用于調(diào)節(jié)混凝土的強(qiáng)度，復(fù)合外加劑用于改善混凝土的流變性能。本發(fā)明中不發(fā)火粗骨料作為支撐骨架，在不發(fā)火粗骨料之間填充不發(fā)火細(xì)骨料，在該配比范圍內(nèi)，不發(fā)火粗骨料和不發(fā)火細(xì)骨料混合更加均勻。不發(fā)火粗骨料和不發(fā)火細(xì)骨料配合能夠承受沖擊不發(fā)生火花，導(dǎo)電粉作為導(dǎo)電添加劑與其他物料均勻混合，不發(fā)火粗骨料和不發(fā)火細(xì)骨料在水泥、摻和料、復(fù)合外加劑和水的交聯(lián)作用下凝膠，形成均勻分散的漿料，避免物料離析。導(dǎo)電粉在漿料中均勻分散，形成大的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，利于電荷快速傳遞?；炷劣龅綇?qiáng)烈撞擊時(shí)，導(dǎo)電粉很快導(dǎo)走不利電荷，避免電荷集中產(chǎn)生電火花。

進(jìn)一步地，所述水泥為42.5級(jí)普通水泥。

不發(fā)火混凝土經(jīng)常用于防火防爆工程，使用強(qiáng)度等級(jí)較高的水泥，加水?dāng)嚢柙诳諝庵杏不蟮目箟簭?qiáng)度較高。

優(yōu)選地，所述不發(fā)火細(xì)骨料為細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0的石灰石質(zhì)或白云石質(zhì)機(jī)制砂。

優(yōu)選地，所述不發(fā)火粗骨料為粒徑為5-25mm連續(xù)級(jí)配的石灰石質(zhì)或白云石質(zhì)機(jī)制石子。

使用粒徑在0.35-0.5mm的石灰石質(zhì)或白云石質(zhì)機(jī)制砂作為不發(fā)火細(xì)骨料，粒徑為5-25mm連續(xù)級(jí)配的石灰石質(zhì)或白云石質(zhì)機(jī)制石子作為不發(fā)火粗骨料。不發(fā)火粗骨料作為在混凝土中支撐載重，起到骨架作用，可以傳遞應(yīng)力。同時(shí)，不發(fā)火粗骨料也可以抑制收縮，防止開(kāi)裂。不發(fā)火細(xì)骨料填充到不發(fā)火粗骨料中，使混凝土更加密實(shí)。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電粉為石墨粉。

優(yōu)選地，石墨粉的目數(shù)為32目-150目。

使用石墨粉作為導(dǎo)電粉，石墨本身為片狀結(jié)構(gòu)，不發(fā)火細(xì)骨料和不發(fā)火粗骨料為球狀結(jié)構(gòu)。不發(fā)火粗骨料搭接構(gòu)成支撐骨架，在不發(fā)火粗骨料之間填充不發(fā)火細(xì)骨料，片狀的石墨搭接在球狀的不發(fā)火細(xì)骨料之間，構(gòu)成連接不發(fā)火細(xì)骨料的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，在不發(fā)火混凝土中形成大的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，起到很好的導(dǎo)電效果。選擇石墨粉的目數(shù)為32目-150目，在該范圍內(nèi)的石墨粉其粒徑大小在0.1mm-0.5mm之間，該粒徑大小的石墨可以與粒徑為0.35-0.5mm的不發(fā)火細(xì)骨料很好的適配，形成穩(wěn)定的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述摻和料為粉煤灰。

在混凝土中加入粉煤灰，減慢水化反應(yīng)的速度，增加混凝土的密實(shí)程度減少收縮，提高混凝土的抗?jié)B抗裂性能。

優(yōu)選地，所述外加劑包括保坍劑和聚羧酸類減水劑。

保坍劑可以保持混凝土坍落度不快速損失，延緩水泥水化凝結(jié)。聚羧酸類減水劑配合保坍劑，混凝土具有高坍落度保持性能。

優(yōu)選地，一種不發(fā)火混凝土，包括由以下重量份數(shù)表示的組分：

采用以上技術(shù)方案，由以上配比構(gòu)筑的不發(fā)火混凝土，具有很好的抗壓強(qiáng)度，并且在不發(fā)火性能檢測(cè)中無(wú)任何瞬間火花，該配合作為不發(fā)火混凝土的優(yōu)選。

進(jìn)一步地，上述不發(fā)火混凝土的制備方法如下：

步驟1：對(duì)不發(fā)火粗骨料和不發(fā)火細(xì)骨料進(jìn)行不發(fā)火性能檢驗(yàn)，并且使用除鐵器除去鐵質(zhì)碎屑；

步驟2：將水泥、摻和料、不發(fā)火細(xì)骨料、不發(fā)火粗骨料和導(dǎo)電粉導(dǎo)入各自原材料倉(cāng)進(jìn)行預(yù)均化；

步驟3：按照重量比例連續(xù)配料，攪拌過(guò)程中加入水和外加劑形成混合料；

步驟4：配好的混合料在強(qiáng)制攪拌機(jī)內(nèi)高速攪拌1-2分鐘，得到濕料。

首先，預(yù)先對(duì)不發(fā)火粗骨料和不發(fā)火細(xì)骨料進(jìn)行不發(fā)火性能檢驗(yàn)，并且使用除鐵器除去鐵質(zhì)碎屑。水泥、摻和料、不發(fā)火細(xì)骨料、不發(fā)火粗骨料和導(dǎo)電粉中的每一種原材料均預(yù)先攪拌均勻。之后按照重量比例配料，在攪拌過(guò)程中分多次加入水和外加劑，使各物料混合均勻，配合形成混合料。再經(jīng)過(guò)強(qiáng)制攪拌機(jī)高速攪拌1-2分鐘，得到濕料，投入使用。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：水泥、摻和料、復(fù)合外加劑和水混合形成漿體能夠把砂、石等材料黏結(jié)在一起，使用該配比混料均勻。

不發(fā)火粗骨料和不發(fā)火細(xì)骨料均為球狀，不發(fā)火粗骨料作為支撐骨架，不發(fā)火細(xì)骨料填充在不發(fā)火粗骨料的間隙中。片層狀的石墨搭接在不發(fā)火細(xì)骨料之間形成大的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，利于電荷快速傳遞，避免電荷集中產(chǎn)生火花。

不發(fā)火混凝土的制備方法操作簡(jiǎn)單，物料混合均勻，使用方便。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例中涉及的所有物質(zhì)均為市售。

實(shí)施例中涉及的具體原材料如表1所示。

表1各原材料的規(guī)格以及生產(chǎn)廠家

實(shí)施例一：

以下結(jié)合具體制備方法對(duì)不發(fā)火混凝土進(jìn)行描述。

1、對(duì)石灰石質(zhì)或者白云石質(zhì)機(jī)制砂，以及石灰石質(zhì)或白云石質(zhì)機(jī)制石子進(jìn)行發(fā)火性能檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格之后經(jīng)除鐵器除去鐵質(zhì)碎屑。

2、將水泥、粉煤灰、石灰石質(zhì)機(jī)制砂/白云石質(zhì)機(jī)制砂、石灰石質(zhì)機(jī)制石子/白云石質(zhì)機(jī)制石子和120目石墨粉各個(gè)組分導(dǎo)入各自原料倉(cāng)分別進(jìn)行預(yù)均化。

3、按照300kg水泥、60kg粉煤灰、710kg石灰石質(zhì)機(jī)制砂/白云石質(zhì)機(jī)制砂、1160kg石灰石質(zhì)機(jī)制石子/白云石質(zhì)機(jī)制石子和9kg120目石墨粉的重量比例連續(xù)配料。

4、在步驟3攪拌過(guò)程中逐漸加入2kg保坍劑、6kg聚羧酸類減水劑和170kg水混合形成混合料。

5、步驟4得到的混合料在強(qiáng)制攪拌機(jī)內(nèi)高速攪拌1-2分鐘，得到濕料。

本發(fā)明中石灰石質(zhì)機(jī)制砂和白云石質(zhì)機(jī)制砂的功能相同，使用任何一種均可以滿足本發(fā)明的要求。石灰石質(zhì)機(jī)制石子和白云石質(zhì)機(jī)制石子的功能也相同，使用任何一種均可以滿足本發(fā)明的要求。

不發(fā)火混凝土性能測(cè)試按照《建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50209-2010的要求進(jìn)行不發(fā)火試驗(yàn)及其在施工使用后，不發(fā)火混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果如下。

使用以上配比和工藝得到的不發(fā)火混凝土的出機(jī)坍落度為160mm，2小時(shí)坍落度保留值為150mm。3天抗壓強(qiáng)度為18.6MPa，7天抗壓強(qiáng)度為24.3MPa，28天抗壓強(qiáng)度為32.2MPa。原料混合均勻，不發(fā)生離析。

制作成的混凝土試塊在不發(fā)火性能檢測(cè)中無(wú)任何瞬間火花，不發(fā)火性能檢測(cè)合格。

實(shí)施例：

以下各實(shí)施例中的工藝流程與實(shí)施例一中的相似，區(qū)別僅在于組分的配比以及工藝參數(shù)。實(shí)施例一和以下各實(shí)施例中各組分的質(zhì)量配比如表2所示。

表2實(shí)施例一至實(shí)施例八中各組分的質(zhì)量

實(shí)施例一至實(shí)施例八的不發(fā)火混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果如表3所示。

表3實(shí)施例一至實(shí)施例八制得的不發(fā)火混凝土的各項(xiàng)性能比較

綜合以上測(cè)試結(jié)果，由實(shí)施例一的配比制得的不發(fā)火混凝土經(jīng)過(guò)3天、7天和28天之后的抗壓強(qiáng)度均比較高。并且依據(jù)該配比制得的混凝土塊在遇到金屬或者石塊等堅(jiān)硬物的摩擦或者撞擊等，不會(huì)發(fā)生火花，達(dá)到防火防爆的性能指標(biāo)。因此，實(shí)施例一為優(yōu)選方案，實(shí)施例一中的不發(fā)火混凝土包括下述以重量份數(shù)表示的組分：水泥300份、粉煤灰60份、石灰石質(zhì)機(jī)制砂/白云石質(zhì)機(jī)制砂710份、石灰石質(zhì)機(jī)制石子/白云石質(zhì)機(jī)制石子1160份、120目石墨粉9份、保坍劑2份、聚羧酸類減水劑6份和水170份。目數(shù)為32目、48目、120目和150目的石墨粉均可以滿足不發(fā)火混凝土的導(dǎo)電要求。

對(duì)比例：

各對(duì)比例中的質(zhì)量配比如表4所示。

表4對(duì)比例一至對(duì)比例六中各組分的質(zhì)量

對(duì)比例一至對(duì)比例六的不發(fā)火混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果如表5所示。

表5對(duì)比例一至對(duì)比例六制得的不發(fā)火混凝土的各項(xiàng)性能比較

與實(shí)施例一相比，對(duì)比例一未添加石墨粉，對(duì)比例二未添加保坍劑，對(duì)比例三未添加聚羧酸類減水劑，對(duì)比例四未添加石墨粉和保坍劑，對(duì)比例五未添加石墨粉，并且石灰石質(zhì)機(jī)制砂/白云石質(zhì)機(jī)制砂和石灰石質(zhì)機(jī)制石子/白云石質(zhì)機(jī)制石子的添加量均較小，對(duì)比例六中石灰石質(zhì)機(jī)制砂/白云石質(zhì)機(jī)制砂、石灰石質(zhì)機(jī)制石子/白云石質(zhì)機(jī)制石子和石墨粉的添加量均比較小。

經(jīng)過(guò)測(cè)試結(jié)果比較，未添加石墨粉時(shí)，不發(fā)火混凝土的不發(fā)火性能不合格。保坍劑或者聚羧酸類減水劑的添加量比較小時(shí)，不發(fā)火混凝土的抗壓強(qiáng)度較差。對(duì)比例五和對(duì)比例六相比，雖然對(duì)比例六中石灰石質(zhì)機(jī)制砂/白云石質(zhì)機(jī)制砂和石灰石質(zhì)機(jī)制石子/白云石質(zhì)機(jī)制石子的添加量比較小，但是其添加了石墨粉作為導(dǎo)電劑，石墨粉與石灰石質(zhì)機(jī)制砂/白云石質(zhì)機(jī)制砂、石灰石質(zhì)機(jī)制石子/白云石質(zhì)機(jī)制石子結(jié)合，在不發(fā)火混凝土中構(gòu)成較大的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，避免電荷集中，該配比組成的不發(fā)火混凝土雖然抗壓強(qiáng)度較差，但是其構(gòu)筑的混凝土塊遇到撞擊時(shí)不會(huì)發(fā)火。

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。