一種自密實混凝土的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種自密實混凝土，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 小區(qū)園林、鋪裝、砌筑精品混凝土預(yù)制構(gòu)件（以下簡稱精品預(yù)制件）要求混凝土預(yù) 制構(gòu)件優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、美觀，要求預(yù)制件蜂窩麻面、缺棱掉角、干縮裂縫和飛邊。采用普通硅酸 鹽水泥生產(chǎn)精品預(yù)制件，由于水泥凝結(jié)硬化時間長，因而生產(chǎn)周期長。目前，為了節(jié)約工期， 部分廠家生產(chǎn)精品預(yù)制件時，采用硫鋁酸鹽水泥制備混凝土，混凝土攪拌、成型、脫模循環(huán) 時間為4~6h，生產(chǎn)工期較短，有利于縮短工期，提高工程進度。但是產(chǎn)品存在嚴(yán)重存在蜂 窩麻面和干縮裂縫現(xiàn)象，為了解決這些問題，部分廠家通過加大水灰比，增加水泥用量，提 高水泥漿體量，以減少蜂窩麻面。此方法制備的精品混凝土預(yù)制構(gòu)件表面雖然光滑，但收縮 大，成本高，混凝土強度低。
[0003] 自密實混凝土（see)在澆筑時不需要振搗，僅在自身重力作用下就能充滿配筋密 集的模板，并且保持良好均勻性以及不離析的特征，其表面無蜂窩麻面。但SCC對原材料和 配合比要求很嚴(yán)格，硫鋁酸鹽水泥配置SCC具有巨大挑戰(zhàn)。另外，聚羧酸減水劑廣泛用于 SCC中，以空間阻次力作用為主對水泥離子起到分散和保持分散的作用，目的在于提高混凝 土流動度；但是該種減水劑具有顯著的引氣效果，聚羧酸減水劑產(chǎn)生的氣泡在破滅前，漿體 就已經(jīng)凝結(jié)硬化，試件表面孔洞很多。
[0004] 國家知識產(chǎn)權(quán)局于2009年9月29日公開了一件公開號為CN101693615A，名稱為 "一種硫鋁酸鹽水泥基同步注漿材料及其制備方法"的發(fā)明專利，該專利公開的水泥由基體 組分和外摻組分制備而成；基體組分由硫鋁酸鹽水泥、粉煤灰、礦粉、砂和水組成；外摻組 分由聚羧酸高效減水劑、鈉基膨潤土和三乙醇胺早強劑組成；各組分的配比（kg/m3)為：硫 鋁酸鹽水泥：1〇〇~200,粉煤灰：300~400,礦粉：45~155,砂：700~1200,水：350~ 500,聚羧酸高效減水劑：3. 0~4. 0,鈉基膨潤土 ：40~60,三乙醇胺早期劑：0. 05~0. 2。 該專利所制備的水泥表面易出現(xiàn)出現(xiàn)缺漿和許多小凹坑、麻點，形成粗糙面，不能應(yīng)用于制 備表面要求較高的小區(qū)園林、鋪裝、砌筑精品混凝土預(yù)制構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，聚羧酸高效減水劑用于硫鋁酸鹽水泥制備的自密實 混凝土在生產(chǎn)精品預(yù)制構(gòu)件時，遇到有蜂窩麻面，強度低和干縮的問題，提出一種自密實混 凝土，通過對硫酸鹽水泥、外加劑以及粗細骨料的原料選擇以及特定的原料配比設(shè)計，達到 提高精品預(yù)制構(gòu)件的表面光潔度和強度，擴大自密實混凝土的應(yīng)用范圍的目的。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種自密實混凝土，其特征在于：包括以下按重量配制的原料： 硫錯酸鹽水泥：380kg/m3~500kg/m3; 外加劑：5. 81kg/m3~10. 76kg/m3; 水洗中砂：644kg/m3~740kg/m3; 石子：966kg/m3~1110kg/m3; A:173kg/m3~ 227kg/m3; 所述外加劑包括3. 68~7. 5 kg/m3的聚羧酸類減水劑，I. 25~I. 64 kg/m 3的硅醚類 消泡劑和〇. 88~1. 62 kg/m3的緩凝劑。
[0007] 所述硫鋁酸鹽水泥的比表面積大于350m2/kg，80 ym方孔篩篩余不超過10% ;初 凝時間不得早于25min，終凝時間不得晚于45min ;3d抗折強度大于6. 5MPa，抗壓強度大于 42. 5MPa，28d抗折強度大于7MPa，抗壓強度大于45MPa。
[0008] 外加劑中：聚羧酸類減水劑的減水率多25%，而普通減水劑如木質(zhì)素磺酸鹽類的 減水率多8%，高效減水劑如萘系、密胺系、氨基磺酸鹽系、脂肪族系等的減水率多14%，摻入 聚羧酸類減水劑后，混凝土引氣量低于5%。
[0009] 消泡劑為表面活性劑，本發(fā)明中選用硅醚類消泡劑，可降低液相的表面張力，使?jié)?濕角減小，當(dāng)潤濕角減小到一定程度時，氣泡即脫離固體表面的吸附而逸出或破滅，所以加 入硅醚類消泡劑能在一定程度上消除混凝土與模板之間的氣泡，提高混凝土的表面密實 度，從而有效防止或消除混凝土表面蜂窩、麻面的產(chǎn)生，使混凝土的表面具有較高的平整度 和光澤度，大大改善了混凝土的表面質(zhì)量。
[0010] 硫鋁酸鹽水泥配置自密實混凝土，在水灰比較低和環(huán)境溫度較高時，漿體屈服應(yīng) 力加水后迅速增加，內(nèi)部氣泡不易排出，混凝土表面會出現(xiàn)蜂窩麻面。摻入適量的緩凝劑， 可最大限度發(fā)揮消泡劑的作用，使得漿體在破泡時間內(nèi)保持較低屈服應(yīng)力，保證氣泡破滅 后，漿體能夠填充原來氣泡占據(jù)的空間。
[0011] 為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述的緩凝劑為硼酸、檸檬酸鈉和蔗糖中的任何一種。
[0012] 所述水洗中砂含泥量不超過0. 8%，細度模數(shù)為2. 8~3. 0,砂子級配分布范圍： 4. 75mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占0~7%，2. 36mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占16%~24%，I. 18mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占17%~ 20%，0. 6mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占18%~21%，0. 315mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占15%~18%，0. 15mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余 占 14% ~27%〇
[0013] 所述石子為碎石，其粒徑為5mm~20mm，其級配范圍：16mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量占15%~ 30%，9. 5mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量占20%~55%，4. 75標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量占30%~50%。
[0014] 本發(fā)明的有益效果： (1)與現(xiàn)有技術(shù)中的普通混凝土相比，本發(fā)明為硫鋁酸鹽水泥配制的自密實混凝土，能 夠有效縮短澆筑的時間，降低工人勞動強度，減少工人數(shù)量；由于無需振搗，不會產(chǎn)生環(huán)境 噪音，可在夜間進行施工，縮短建筑工程周期，從而大幅度降低成本。本發(fā)明中的自密實混 凝土添加聚羧酸類減水劑以達到提高分散，提高水泥的流動性以及降低引氣量的目的，在 保證混凝土具備較高流動性及強度的前提下，可降低水泥漿所需的用水量，水灰比一定的 條件下，從而降低水泥的用量，減少原料成本，每立方米混凝土至少可節(jié)約水泥l(xiāng)〇〇kg，成本 減少50元左右；另外改善聚羧酸類減水劑用于硫鋁酸鹽水泥的適配度，本發(fā)明通過添加聚 硅醚類消泡劑和緩凝劑以及合理的配比設(shè)計，使得漿體在破泡時間內(nèi)保持較低屈服應(yīng)力， 保證氣泡破滅后，漿體能夠填充原來氣泡占據(jù)的空間，提高混凝土的表面密實度，解決漿體 快凝和破泡的矛盾，從而有效防止或消除混凝土表面蜂窩、麻面的產(chǎn)生，使精品預(yù)制構(gòu)件的 表面具有較高的平整度和光澤度，大大改善了制品質(zhì)量，擴大自密實混凝土的應(yīng)用范圍。
[0015] (2)本發(fā)明中，硫鋁酸鹽水泥的終凝時間不得晚于45min，較國家標(biāo)準(zhǔn)BG933-2003 中的3h更短，大大縮短不可自密實混凝土的拆模時間，提高了工作效率。
[0016] (3)本發(fā)明中，緩凝劑為硼酸、檸檬酸鈉和蔗糖中的任何一種。與其他緩凝劑相比， 這三種緩凝劑更加適合用于本發(fā)明以硫鋁酸鹽水泥配置自密實混凝土，以及以減水劑為聚 羧酸類減水劑的環(huán)境中，如木質(zhì)素磺酸鹽類同樣具有引氣性，如果量控制不好的話，會造成 混凝土后期的強度降低，不利于本發(fā)明的實施，再如多元醇類緩凝劑，有時會引起混凝土的 假凝現(xiàn)象，因此根據(jù)適配性、緩凝時間控制以及本發(fā)明的目的，選擇硼酸、檸檬酸鈉和蔗糖 中的任何一種做緩凝劑。當(dāng)硼酸作緩凝劑加入到硫鋁酸鹽水泥中后，在水泥水化初始，緩凝 劑迅速溶解，溶液中的硼酸根離子在水泥顆粒表面附近與Ca2+相遇，形成大量CaB4O 7晶體， 將水泥顆粒包裹起來，在較長的時間內(nèi)阻止了膜內(nèi)熟料礦物的進一步水化。檸檬酸做緩凝 劑的作用機理類似，檸檬酸對水泥中的Ca2+具有良好的螯合能力，可延緩水泥的凝結(jié)，而蔗 糖屬于糖類緩凝劑，其原料來源廣泛，價格低廉，可降低生產(chǎn)成本。硫鋁酸鹽水泥的凝結(jié)主 要依靠鈣礬石晶體之間的相互搭接來構(gòu)成空間骨架的，緩凝劑的引入起到了延緩鈣礬石生 成的作用，從而延緩了硫鋁酸鹽水泥的凝結(jié)，待氣泡破滅后，漿體能夠填滿原來氣泡占據(jù)的 空間。
[0017] (4)本水洗中砂和石子為骨料，在混凝土中起骨架作用，本發(fā)明中優(yōu)選的水洗中砂 的含泥量不超過〇. 8%，細度模數(shù)為2. 8~3. 0,砂子級配分布范圍：4. 75mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占 0~7%，2. 36mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占16%~24%，L 18mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占17%~20%，0· 6mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩 余占18%~21%，0· 315mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占15%~18%，0· 15mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余占14%~27%。石子 優(yōu)選為碎石，其粒徑為5mm~20mm，16mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量占15%~30%，9. 5mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量占 20%~55%，4. 75標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量占30%~50%。該指標(biāo)范圍內(nèi)的砂、石級配良好，砂率適中， 組成的骨架密實，解決自密實混凝土大流動度和穩(wěn)定性的矛盾，從而提高混凝土的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實施例1的混凝土表面測試照片； 圖2為本實施例2的混凝土表面測試照片； 圖3為本實施例3的混凝土表面測試照片； 圖4為本實施例4的混凝土表面測試照片； 圖5為本實施例5的混凝土表面測試照片； 圖6為普通自密實混凝土 C30表面測試照片。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1 一種自密實混凝土，每立方米的混凝土中含下列重量的原材料，如下表：
說明：T500用來檢測水泥抗離析能力、穩(wěn)定性以及相對粘度，J環(huán)實驗用來檢測水泥的 通過能力，抗阻塞能力。
[0020] 本實施例中，硫鋁酸鹽水泥的比表面積358m2/kg，80 μ m方孔篩篩余8% ;初凝時間 30min，終凝時間45min ;需水量128ml ;3d抗折強度7. OMPa，抗壓強度42. 8MPa，28d抗折強 度7. 6MPa，抗壓強度51MPa。
[0021] 本實施例中，所述聚羧酸減水劑含固