一种石灰石粉海工清水混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石灰石粉海工清水混凝土，包括以下成分：混凝土添加剂、混合胶凝材料、骨料和水；所述的混和胶凝材料包括：水泥和混凝土掺合料；所述的混凝土掺合料是石灰石粉和粒化高炉矿渣粉；石灰石粉掺量为混凝土总质量的5%~20%，粒化高炉矿渣粉掺量为混凝土总质量的15%~40%；其中，胶凝材料的用量为320~450 kg/m

A limestone powder marine concrete and its preparation method

The invention discloses a marine limestone powder comprises the following components: water concrete, concrete additives, mixing cementitious material, aggregate and water; including the mixed cementitious materials: cement and concrete admixtures; concrete mixing the mixture is limestone powder and granulated blast furnace slag; limestone the admixture of concrete quality 5%~20%, granulated blast furnace slag powder admixture for concrete of the total mass of 15%~40%; among them, the amount of cementitious material for 320~450 kg/m

【技术实现步骤摘要】
一种石灰石粉海工清水混凝土及其制备方法
本专利技术属于土木工程建设领域，是一种海洋工程建筑材料，具体涉及一种采用新材料的绿色高性能海洋工程清水混凝土拌合物。
技术介绍
目前对于外观质量要求较高的建筑物（构造物），其外墙装饰材料一般选用石材、玻璃幕墙和钢结构等。在海洋环境（包括海岛、海滨城镇等）条件下，这些装饰材料的耐久性存在较大问题，不仅影响美观，维护费用高，甚至出现安全问题。结合海洋环境和绿色建筑设计，清水混凝土的应用越来越广泛。清水混凝土是指直接利用混凝土一次成型后的自然质感或仅涂刷无色保护涂层作为饰面效果的混凝土，以追求表面清洁、色泽自然、线条符合设计韵律为目标。在海洋环境下其抗氯盐侵蚀能力强，使用寿命长（100年以上），能满足各种建筑造型的要求，同时具有极好的装饰效果。现有石灰石粉海工清水混凝土，出于耐久性考虑掺入大量粉煤灰，随着煤矿资源的减少，粉煤灰供不应求，且质量的稳定性难以保障，混凝土匀质性、工作性及混凝土拆模外观均难满足清水要求。针对上述问题，本专利技术研制了一种石灰石粉海工清水混凝土拌合物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中清水混凝土所存在的稳定性、质感的不足，特别是粉煤灰清水混凝土的原料粉煤灰供应量的不足的问题，提供一种石灰石粉海工清水混凝土，以有效解决海洋工程中清水混凝土的应用问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种石灰石海工清水混凝土，包括以下成分：混凝土添加剂（以下简称添加剂）、混合胶凝材料、骨料和水。所述的混和胶凝材料包括：水泥和混凝土掺合料。所述的混凝土掺合料是石灰石粉和粒化高炉矿渣粉。石灰石粉掺量为混凝土总质量的5%~20%，粒化高炉矿渣粉掺量为混凝土总质量的15%~40%。其中，胶凝材料的用量为320~450kg/m3，优选胶凝材料的用量为360~410kg/m3，水胶比为0.30~0.42，优选水胶比为：0.32~0.38。本专利技术采用石灰石粉取代粉煤灰，配合粒化高炉矿渣粉制备海工清水混凝土，以石灰石粉取代了粉煤灰以后，改善了混凝土的均质性和工作性，降低了混凝土的泌水风险。同时解决了现有技术的海工清水混凝土需要大量应用粉煤灰，而粉煤灰资源紧缺，影响到海工混凝土的原料采集的问题。本专利技术的海工清水混凝土还解决了现有海工混凝土使用粉煤灰导致其在海洋环境下对于海洋水资源的污染问题，提高了混凝土土方的环境友好度，实现了节能减排。本专利技术的清水混凝土工作性优良，是低水化热的石灰石粉海工清水混凝土拌和物，配合清水混凝土施工工艺，混凝土表面光滑、色泽稳定均一、线条符合设计韵律，可直接作为饰面材料，能够减少海洋工程的施工工作量，提高施工效率，降低施工成本。与现有的粉煤灰作为掺合料的清水混凝土相比，强度基本相当，无需使用大量的粉煤灰且原料充足易得，具有重大的推广应用价值。进一步，混凝土的强度等级为C30~C50。本专利技术的混凝土可以根据需要动态的调节其中的各个原料组分的配合比例，实现不同的混凝土品质等级，更好的应用于不同的海洋工程的施工环境，实现最优的资源配置应用。进一步，所述的粒化高炉矿渣粉为符合国家标准的S75~S95级别的粒化高炉矿渣粉。进一步，所述的混合胶凝材料还包括矿粉、硅灰、漂珠中的一种或几种，本专利技术的混凝土可以应用水泥、矿粉、石灰石粉作为胶凝材料，能够实现混凝土的强度、工作性、保水性、外观质量的稳定、耐久性等性能，满足工程需要。所述的水泥为强度等级≥42.5MPa的硅酸盐水泥。进一步，所述的胶凝材料是由重量比例份的以下成分组成的：水泥210kg~300kg、矿粉58kg~115kg、硅灰15kg~35kg、漂珠45kg~86kg、石灰石粉23kg-92kg。矿粉的掺量选择应该优选为15%~40%，使得混凝土的耐久性得到保证，掺量过多，混凝土泌水风险较大，且混凝土和易性降低。本专利技术的清水混凝土材料选用的胶凝材料经过优选组合，在拌合工作过程中混合效果好，对于骨料的粘接聚合作用突出，能够方便的应用于海洋工程中，石灰石粉、矿粉混掺对混凝土粘接性能、防水性能等有较大的帮助。进一步，所述的骨料分为粗集料（也可称之为粗骨料）和细集料（细骨料）。进一步，所述粗集料（粗骨料）料为卵石或碎石，细集料（细骨料）为河砂，粗集料满足《建设用卵石、碎石》（GB/T14685—2011）中Ⅱ级、5mm~25mm连续级配要求，细集料满足《建设用砂》（GB/T14684—2011）中至少Ⅱ级中砂要求。进一步，所述的混凝土添加剂包括减水剂。海洋工程中混凝土通常需要在水含量较高的环境中使用，添加剂中应用减水剂可以更好的提高混凝土的凝固特性工程的品质。优选的混凝土添加剂还包括消泡剂和引气剂。优选的，所述的减水剂是聚羧酸减水剂，减水效果好，品质稳定可靠，特别是高性能聚羧酸减水剂。进一步，所述的消泡剂是胺基聚醚类和高碳醇类消泡剂。消泡剂能够加快混凝土拌合过程中产生的气泡消除，并抑制气泡产生，具有用量少、节约成本的特点，可以显著的提高混凝土的强度。进一步，所述的引气剂是聚醚类引气剂和/或聚羧酸类引气剂，掺入引气剂能够改善新拌混凝土的流变性能，调节混凝土凝结硬化性能和气体含量，提高混凝土终凝以后的耐久性。特别优秀新型聚羧酸类引气剂。进一步，混凝土添加剂相对于混凝土总质量的用量分别是：减水剂0.5~1.5%、消泡剂0.05%~0.15%、引气剂0.1%~0.3%。选择适宜的添加剂成分，并对其具体的组分类型及配合比例优化调整，使得上述的添加剂成分能够和清水混凝土材料中的胶凝材料协同配合，进而使得混凝土的流动性、保水性保持在更优秀的水平状态，无论是泵送性能还是长期稳定性均能够控制得更加优秀，更方便施工过程以及工程品质的提升。优选的，添加剂的用量分别是：减水剂0.6~1.4%、消泡剂0.06%~0.14%、引气剂0.1%~0.3%。进一步，本专利技术的混凝土56d氯离子扩散系数小于3.5×10-12m2/s。本专利技术的清水混凝土具有良好的阻隔特性，能够有效地阻挡海水中的氯离子渗透，对于海洋工程的钢筋混凝土的结构保持作用优良，可以保证混凝土使用寿命更长，满足各种海洋工程中对于混凝土耐久性指标的要求。进一步，所述的石灰石粉细度为200目~400目。选择适宜的细度的石灰石粉末可以更好的促进混凝土的坍落度控制，保证混凝土的流动性能，减少混凝土中的孔隙率和干燥收缩率。既可以改善混凝土的固化后的品质，又可以提高混凝土的致密性，提高清水混凝土在海工应用中的质量品质。优选的，石灰石粉白度90%以上，石灰石粉的白度达到90%以上的时候，石灰石粉的纯度更高，更有利于提高清水混凝土的品质，特别是在直接作为饰面混凝土应用的时候表现更佳。本专利技术的另一目的是提供一种制备上述的（清水）混凝土的方法。具体方法包括以下步骤：（1）取胶凝材料原料，如水泥、矿粉、石灰石粉、粒化高炉矿渣粉、硅灰、漂珠中的几种原料，混合均匀，得到混合胶凝材料。（2）取粗、细集料，级配良好，混合加入步骤1的胶凝材料混合搅拌；优选的，所述的粗集料为碎石和/或卵石。（3）然后根据工程需求（特别是工作性要求）加水和混凝土添加剂进行搅拌，得到清水混凝土。本专利技术的方法结合了本专利技术的清水混凝土的特点，特别是清水混凝土中的各种原料的特性，按照一定的顺序依次进行混合搅拌，实现混凝土本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石灰石海工清水混凝土，包括以下成分：混凝土添加剂、混合胶凝材料、骨料和水；所述的混和胶凝材料包括：水泥和混凝土掺合料；所述的混凝土掺合料是石灰石粉和粒化高炉矿渣粉；石灰石粉掺量为混凝土总质量的5%~20%，粒化高炉矿渣粉掺量为混凝土总质量的15%~40%；其中，胶凝材料的用量为320~450 kg/m

【技术特征摘要】
1.一种石灰石海工清水混凝土，包括以下成分：混凝土添加剂、混合胶凝材料、骨料和水；所述的混和胶凝材料包括：水泥和混凝土掺合料；所述的混凝土掺合料是石灰石粉和粒化高炉矿渣粉；石灰石粉掺量为混凝土总质量的5%~20%，粒化高炉矿渣粉掺量为混凝土总质量的15%~40%；其中，胶凝材料的用量为320~450kg/m3，水胶比为0.30~0.42。2.如权利要求1所述石灰石海工清水混凝土，其特征在于，所述的粒化高炉矿渣粉为符合国家标准的S75~S95级别的粒化高炉矿渣粉。3.如权利要求1所述石灰石海工清水混凝土，其特征在于，所述的混合胶凝材料还包括矿粉、硅灰、漂珠中的一种或几种。4.如权利要求1所述石灰石海工清水混凝土，其特征在于，所述的骨料分为粗集料和细集料。5.如权利要求4所述石灰石海工清水混凝土，其特征在于，所述粗集料为卵石或碎石，细集料为河砂，粗集料满足GB/T14685—2011《建设用卵石、碎石》中Ⅱ级、5...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪华文，屠柳青，周绍豪，李进辉，刘可心，汤晓，
申请(专利权)人：中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42