一种快硬无收缩混凝土制造技术

本发明专利技术提供了一种快硬无收缩混凝土，其特征在于：包括水泥、掺和料、细骨料、粗集料、水；并添加复合胶凝材料，膨胀剂，减水剂。通过试配试验进行验证和调整并最终确定，其中：硫铝酸盐水泥用量不超过20％；使用聚羧酸高性能减水剂；使用混合砂，细度模数满足中砂要求；使用混合砂，矿物掺合料用量不宜超过20％；所配制混凝土的1d强度30.3MPa、28d强度50.4MPa，28d空气中限制膨胀率为0.005％，抗渗和抗碳化性能好，满足要求。

A fast - hard and non - shrinkage concrete

The invention provides a fast hardening non shrinkage concrete, which is characterized by comprising cement, admixture, fine aggregate, coarse aggregate and water, and adding compound cementitious material, expansion agent and water reducing agent. Verified and adjusted by trial test and finally determined, including: sulphoaluminate cement dosage should not exceed 20%; the use of polycarboxylate superplasticizer; using a mixture of sand, fineness modulus of sand to meet the requirements; the use of a mixture of sand, mineral admixtures dosage should not exceed 20%; 50.4MPa 1D 30.3MPa, 28d strength strength preparation concrete, expansion rate of 0.005% 28d in the air, impermeability and carbonization performance, meet the requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种快硬无收缩混凝土
本专利技术涉及一种混凝土，具体涉及一种快硬无收缩混凝土。
技术介绍
众所周知，装配式混凝土结构与现浇混凝土结构相比具有一系列优势，包括：节省大量的人力、物力，节约能耗与材料消耗，可大幅度提高构件、房屋的精度和质量，减少现场湿作业、简化了施工工艺，与传统工艺相比，大大缩短了施工周期等。其是今后住宅产业发展的方向，对转变建筑业生产方式，实现节能减排、推进绿色施工、改善人居环境以及促进产业结构调整。装配式混凝土结构依靠节点及拼缝将预制构件连接成为整体，连接节点合理的连接，保证了构件的连续性和结构的整体稳固性，使整个结构具有必要的承载能力、刚性和延性，以及良好的抗风、抗震和抗偶然荷载的能力，避免结构体系因偶然因素出现连续倒塌(1976年唐山大地震时，大量预制拼装结构因节点连接的可靠性和结构整体性差而破坏严重，几乎全部倒塌)。因此，节点连接的可靠性和整体性是影响装配式结构施工的关键技术。虽然，湿式连接是目前装配式结构最主要采用的连接方法，但是，湿式连接这种方式在使装配式建筑达到与全现浇建筑相似的结构性能同时，却也存在明显的不足：其一，这种连接需要后浇混凝土，由于现浇混凝土的施工及凝结硬化需要较长的周期，使装配式结构施工速度快的特点无法发挥；其二、节点后浇混凝土需要模板支撑及养护，使装配式结构的建造成本增加；第三，后浇水泥混凝土的体积收缩大，易出现开裂现象，从而影响装配式结构的连接效果，甚至关系到整个框架结构的安全可靠。节点连接区域后浇混凝土的这些缺陷已影响到装配式结构的发展与推广，因此，急需开发适用装配式结构节点连接的专用混凝土。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种快硬无收缩混凝土作为适用装配式结构节点连接的专用混凝土。为实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种快硬无收缩混凝土，包括水泥、掺和料、细骨料、粗集料、水；并添加复合胶凝材料，膨胀剂，减水剂；水泥选用50％硫铝酸盐水泥；掺和料进行矿物复合掺和；细骨料采用机制砂和天然砂混合；粗集料由5～10mm，10mm～20mm的卵碎石按3∶7或4∶6的比例混合；膨胀剂选用膨胀源为氢氧化钙的生石灰-CaO系∶膨胀源为钙矾石的硫铝酸＝2∶1复配；减水剂选用PCA作为复合胶凝材料体系。进一步，硫铝酸盐水泥原料采用铝质原料(主要提供Al2O3，也提供SiO2和Fe2O3)石灰质原料(主要提供CaO)硫系原料(主要提供SO3)燃料：烟煤；原料和燃料要求：矾土：Al2O3＞60％，SiO2＜15％石灰石：CaO＞50％，SiO2＜3.5％；二水石膏：SO3＞38％。硬石膏：SO3＞38％工业烟煤：发热量＞23826kJ/kg，灰分＜3.5％，挥发分＞25％原料总有害成分：R2O＜0.5。进一步，所述Al2O3利用碱石灰烧结法。相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：通过试配试验进行验证和调整并最终确定，其中：硫铝酸盐水泥用量不超过20％；使用聚羧酸高性能减水剂；使用混合砂，细度模数满足中砂要求；使用混合砂，矿物掺合料用量不宜超过20％；所配制混凝土的1d强度30.3MPa、28d强度50.4MPa，28d空气中限制膨胀率为0.005％，抗渗和抗碳化性能好，满足要求。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术硫铝酸盐水泥对胶凝材料凝结时间的影响。图2为本专利技术硫铝酸盐水泥对胶凝材料胶砂强度的影响。图3为本专利技术不同膨胀剂的14d水中限制膨胀率。图4为本专利技术不同膨胀剂的28d胶砂强度。图5为本专利技术不同掺量PCA时净浆流动度。图6为本专利技术PCA掺量为1％时净浆流动度经时损失。图7为本专利技术不同掺量FDN时净浆流动度。图8为本专利技术FDN掺量为2.5％时净浆流动度经时损失。图9为本专利技术掺和料复掺对混凝土抗压强度的影响。图10为本专利技术掺和料种类对混凝土抗压强度的影响。图11为本专利技术水胶比对混凝土抗压强度的影响。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步阐述：本专利技术提出了一种快硬无收缩混凝土，包括水泥、掺和料、细骨料、粗集料、水；并添加复合胶凝材料，膨胀剂，减水剂；水泥选用50％硫铝酸盐水泥；起表面积为360m2/kg，密度为2.9/g·cm-3，将50％硫铝酸盐水泥添加到、掺和料、细骨料、粗集料、水中然后添加复合胶凝材料，膨胀剂，减水剂从而得出其初凝时间为25min，终凝时间为50min；掺和料进行矿物复合掺和；选用一级粉煤灰和矿渣粉复合掺和，其中一级粉煤灰的性能指标为细度∶需水量∶烧失量∶含水率＝7.5∶92∶1.79∶0.03，矿渣粉性能要求比表面积396m2/kg，密度92％，7d活性指数79％，28d活性指数98％；掺和料的化学成分比表1作为具体实施例，细骨料采用机制砂和天然砂混合；作为具体实施例，凝胶材料针对不同的复合比例，采用凝结时间和胶砂强度等指标来确定二者最佳比例，按照GB/T1346-2001《水泥标准稠度用水量，凝结时间，安定性检验方法》中水泥凝结时间的测定方法结果件附图1(硫铝酸盐水泥对胶凝材料凝结时间的影响)和表2(复合胶凝材料的凝结时间)；表2由图1和表2可知硫铝酸盐水泥对复合胶凝材料的凝结时间影响很大，随着硫铝酸水泥掺量的增加，复合胶凝材料的凝结时间急剧减少，在0-20％之时，大大缩短了硅酸盐水泥的凝结时间，延长了硫铝酸盐水泥的凝结时间，在掺量在30％-100％之间，同时缩短了两种水泥的凝结时间，当掺量达到50％时，出现快速凝结；当硫铝酸盐水泥的含量低20％的时候，复合胶凝材料净浆的性质与硅酸盐水泥净浆性质还比较接近。当硫铝酸盐水泥达到30％时，由于硫铝酸盐水泥中含有水化极快的硫铝酸钙，硫铝酸钙和硅酸盐水泥中硅酸三钙相互促进水化，水化产物相互促进消耗生成钙矾石和氢氧化钙晶体。此时硅酸盐水泥的掺量大于硫铝酸盐水泥的掺量，碱度高，所以水化逐渐加快，随着硫铝酸盐水泥掺量的增大，复合胶凝材料的凝结时间逐渐缩短，均低于纯硅酸盐水泥的凝结时间，当硫铝酸盐水泥掺量达到50％时，当胶凝材料净浆的性质与硫铝酸盐水泥净浆的性质相类似，硅酸盐水泥的加入加速了硫铝酸盐水泥的水化，缩短了复配水泥的凝结时间；硅酸盐水泥0-50％，随着硅酸盐水泥掺量的增多，碱度逐渐升高，相互促进作用增强，水化速度加快，复配水泥的凝结时间随着硅酸盐水泥掺量的增加逐渐缩短，均低于纯硫铝酸盐水泥的凝结时间，在硅酸盐水泥50％时，凝结时间很短；因此，硫铝酸盐水泥掺量不超过20％时复合胶凝材料的凝结时间有明显缩短。作为具体实施例，复合胶凝材料胶砂强度随着硫铝酸盐水泥掺量的变化和龄期的不同呈现出不同的发展趋势；由表3(胶砂强度)和图2(硫铝酸盐水泥对胶凝材料胶砂强度的影响)可知a、对于1d龄期，随着硫铝酸盐水泥掺量的增加，复合胶凝材料的胶砂强度持续提高，这是因为硫铝酸盐水泥本身具有快硬早强的性质，在水化早期就生成了大量的钙矾石，给浆体提供了较大的抗压强度，据研究表明，纯硫铝酸盐水泥的1d水化程度占28d水化程度的76％。但在掺量达到50％时，1d强度有明显的回落，这主要是由于此时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快硬无收缩混凝土，其特征在于：包括水泥、掺和料、细骨料、粗集料、水；并添加复合胶凝材料，膨胀剂，减水剂；水泥选用50％硫铝酸盐水泥；掺和料进行矿物复合掺和；细骨料采用机制砂和天然砂混合；粗集料由5～10mm，10mm～20mm的卵碎石按3∶7或4∶6的比例混合；膨胀剂选用膨胀源为氢氧化钙的生石灰‑CaO系∶膨胀源为钙矾石的硫铝酸＝2∶1复配；减水剂选用PCA作为复合胶凝材料体系。

【技术特征摘要】
1.一种快硬无收缩混凝土，其特征在于：包括水泥、掺和料、细骨料、粗集料、水；并添加复合胶凝材料，膨胀剂，减水剂；水泥选用50％硫铝酸盐水泥；掺和料进行矿物复合掺和；细骨料采用机制砂和天然砂混合；粗集料由5～10mm，10mm～20mm的卵碎石按3∶7或4∶6的比例混合；膨胀剂选用膨胀源为氢氧化钙的生石灰-CaO系∶膨胀源为钙矾石的硫铝酸＝2∶1复配；减水剂选用PCA作为复合胶凝材料体系。2.根据权利要求1所述一种快硬无收缩混凝土，其特征在于：硫铝酸盐水泥原料采...

【专利技术属性】
技术研发人员：张纯洁，曾凡贵，罗华，陈怡宏，张意，罗庆志，王闯，
申请(专利权)人：重庆建工住宅建设有限公司，重庆建工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50