一种高性能清水混凝土及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种高性能清水混凝土，配方包含下列重量份数的原料，水泥300-500份，石英粉30-50份，粉煤灰50-150份，粗骨料1000-1100份，细骨料600-750份，减水剂5-15份，水130-180份。该清水混凝土抗压能力强、耐久性高并且坍落度经时损失小，能够应用于桥梁、建筑物外墙以及路面建设。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混凝土，具体而言涉及一种高性能的清水混凝土组合物及其应 用。
技术介绍
清水混凝土系一次成型，直接以混凝土原浇筑表面或以透明保护剂做保护性处理 后的混凝土表面作为外表面，要求表面平整光滑、色泽均匀、无碰损和污染，通过混凝土的 本色和自身质感实现美观效果的混凝土结构。20世纪70年代，在内浇外挂体系的施工中， 清水混凝土主要应用在预制混凝土外墙板反打施工中，取得了进展。后来，由于人们将外装 饰的目光都投诸于面砖和玻璃幕墙中，清水混凝土的应用和实践几乎处于停滞状态。直至 1997年，北京市设立了"结构长城杯工程"奖，推广清水混凝土施工，使清水混凝土重获发 展。近年来，少量高档建筑工程如海南三亚机场、首都机场、上海浦东国际机场航站楼、东方 明珠的大型斜筒体等都采用了清水混凝土。 清水混凝土显示的是一种最本质的美感，体现了建筑材料的自然之美，是名副其 实的绿色建筑，显示了最纯粹、最简单的建筑语言的特质，是混凝土材料中最高级的表达形 式。随着绿色建筑的客观需求，人们环保意识的不断提高，返朴归真的自然思想的深入人 心，我国清水混凝土工程的需求已不再局限于道路桥梁、厂房和机场，在工业与民用建筑中 也得到了一定的应用。 清水混凝土是将结构与装饰功能合二为一，混凝土层面上不再做饰面，直接接受 各种气候条件以及化学物质的侵蚀，所以材质必须要有良好的耐久性和稳定性，从而也就 对混凝土的材料提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种高性能清水混凝土，专利技术人通过对混凝土组成材料的选择、配比 的优化研究出一种抗压能力强、稳定性高并且坍落度经时损失小的清水混凝土。 具体的本专利技术提供一种高性能清水混凝土，配方包含下列重量份数的原料，水泥 300-500份，石英粉30-50份，粉煤灰50-150份，粗骨料1000-1100份，细骨料600-750份， 减水剂5-15份，水130-180份。 在普通混凝土的水泥浆中，由于水泥水化后仍剩余许多水分及空气，于是产生许 多孔隙，使混凝土的强度及耐久性降低。因此，要混凝土达到高性能，首先要选择合适的水 泥。优选地，所述水泥的白度大于87,初凝时间大于45分钟，终凝时间小于10小时，确保混 凝土的强度、流动性、保水性。 粗骨料为粒径大于5_的骨料，普通混凝土常用的粗骨料有天然的卵石（有时称 为砾或砾石）和人工的碎石（包括碎卵石）两类。混凝土中粗骨料的最大粒径选用，要受 建筑物结构断面大小、钢筋净距和施工条件的限制。太大的最大骨料粒径，使骨料与水泥砂 浆的粘结面积减小、造成混凝土的不连续性等缺点。本专利技术中粗骨料最大粒径不大于25_， 针片状颗粒含量不大于5 %，含泥量不大于1 %。 细骨料通常按来源分为天然砂和人工砂。细骨料应选择质地均匀坚固、级配良好、 吸水率低的中粗河砂或人工砂，一般其细度模数应大于2. 6,含泥量应小于1. 5%。 在混凝土中掺加粉煤灰，一方面，可以减少水泥用量，降低成本：另一方面，粉煤灰 可以改善砂子的级配，填充一部分砂粒之间的微小空隙，间接地降低混凝土的水灰比，使密 实度和抗渗性有一定提高；能提高混凝土的和易性，减少混凝土外表气泡，标准见《用于水 泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-91)。 专利技术人在研究时意外的发现，石英粉、粉煤灰配合使用，可以提高清水混凝土的抗 压能力。其中，石英粉和粉煤灰的重量配比优选1:3,具体效果参见实施例1。 优选地，所述的高性能清水混凝土中，粉煤灰的孔隙率大于70% ;所述的高性能清 水混凝土中，石英粉的粒度范围为200-250目，二氧化硅含量大于95%。 优选地，所述的高性能清水混凝土中，还包含沸石40-60重量份。沸石具有提高强 度的作用，更为重要的是沸石的格架状多孔结构，内部表面积大，吸附性强，可以使在混凝 土中分散均匀，易于快速、充分发挥外加剂的作用，沸石空隙中原来填充的水分，对混凝土 具有保水作用，不离析，不泌水，可减小坍落度损失，使混凝土具有良好的工作性能。 所述的高性能清水混凝土，其中所述的减水剂由木质素磺酸钠、三聚氰胺、三聚磷 酸钠组成。优选地，其中木质素磺酸钠、三聚氰胺、三聚磷酸钠的配比为2:2:1，具体效果参 见实施例2。 优选地，所述的高性能清水混凝土，还含有水溶性丙烯酸树脂和硅烷改性剂，能够 对清水混凝土表面起到保护作用。优选地，包含水溶性丙烯酸树脂15-25重量份，包含硅烷 改性剂10-15重量份；更优选地，其中水溶性丙烯酸树脂和硅烷改性剂的重量配比为3:2。 优选地，所述混凝土中还可以还有适量的钛白粉、消泡剂和分散剂。 高性能清水混凝土的拌合用水应符合《混凝土用水标准》(JGJ63)的要求。拌合用 水不得采用海水，应采用不含有害物质的洁净水。 本专利技术的另一个目的是提供高性能清水混凝土的应用，其特征在于，应用于桥梁、 建筑物外墙、混凝土路面。 本专利技术的有益效果在于：本专利技术选择石英粉和粉煤灰配合使用，选择木质素磺酸 钠、三聚氰胺、三聚磷酸钠组合作为减水剂，并且含有水溶性丙烯酸树脂和硅烷改性剂进一 步提高清水混凝土的性能，得到一种抗压能力强、稳定性高并且坍落度经时损失小的清水 混凝土。 下面结合具体的实施例进一步阐述本专利技术的高性能清水混凝土。【具体实施方式】 实施例1 :石英粉和粉煤灰对抗压强度的影响 表1 :配方1-5以及对比例1-4的配方组成 试验方法： 按照表1的配方制备各个样品；配方1-5和对比1-4中的原材料水泥、石英粉、粉 煤灰、细骨料、粗骨料、减水剂和水均采用同种规格、标准或者成分。 将混凝土坍落度调整为160±20mm，用强制式搅拌机搅拌时间为180秒。抗压强度 按GB/T50081标准实施。养护条件为温度20°C、相对湿度95%以上。测试其各龄期的抗压 强度。 实验结果： 从表2中可以得出，选择石英粉和粉煤灰二者相互配合使用，可以增加清水混凝 土的抗压强度，尤其是当石英粉和粉煤灰为1:3时，抗压强度最高；而当仅仅使用石英粉或 者粉煤灰时，抗压强度都会下降。 表2 :配方1-5以及对比1-4的清水混凝土抗压强度实验结果 实施例2 :不同减水剂对坍落度、抗压强度的影响 试验方法：按照表3的配方制备各个样品；配方6-8和对比5-10中的原材料水泥、 石英粉、粉煤灰、细骨料、粗骨料、减水剂和水均采用同种规格、标准或者成分。 坍落度是历史最久、最为普遍的测定混合料流动性的方法。坍落度测试参照标准 JTGE30 - 2005,坍落扩展度值的测试是在坍落度试验的基础上，同时测定拌合物在水平方 向上的扩展值，再测量两垂直方向上的扩展值，取平均值，即为坍落扩展度值。 实验结果： 从表4中可以得出，选择木质素磺酸钠、三聚氰胺、三聚磷酸钠作为减水剂能够提 高混凝土的流动性，降低坍落度损失，并且能够提高清水混凝土的抗压强度，尤其是当木质 素磺酸钠、三聚氰胺、三聚磷酸钠的配比为2:2:1时，效果最好。 表3 :配方6-8以及对比5-10的配方组成 实施例3 : 本专利技术所述的高性能清水混凝土的组成及其重量份数如下： 水泥 300份 石英粉 30份 粉煤灰 份 细骨料 1000份 粗骨料 600份 减水剂 5份 水溶性丙烯酸树脂 1:5份 硅烷改性剂 10份 水 130份。 实施例4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能清水混凝土，其特征在于，包含下列重量份数的原料：水泥300‑500份，石英粉30‑50份，粉煤灰50‑150份，粗骨料1000‑1100份，细骨料600‑750份，减水剂5‑15份，水130‑180份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王培培，
申请(专利权)人：王培培，
类型：发明
国别省市：江苏;32