一种大体积混凝土及其制备和施工工艺制造技术

本发明专利技术公开一种大体积混凝土及其制备和施工工艺，涉及混凝土领域。旨在通过改善混凝土配方和混凝土施工工艺以改善混凝土开裂的问题。混凝土包括如下重量份数的组分，水170‑180份、水泥180‑185份、中砂635‑730份、粒径为5‑25mm的碎石1000‑1100份、外掺料94‑100份、矿粉160‑175份、外加剂5.11‑5.12份；所述外加剂包括减水剂和缓凝剂。施工中通过分层和分区施工，每层的混凝土施工完成后再混凝土中插设若干不锈钢冲孔网管。从配方到施工，均得到改善，其中，混凝土的配方中通过加入缓凝剂能够有效改善混凝土的水化高峰期，减少混凝土凝固后的开裂现象；混凝土施工过程中不锈钢冲孔网管的使用，增加混凝土的散热的作用效果，进一步减少因为水化热的产生造成的混凝土出现的裂缝。

【技术实现步骤摘要】
一种大体积混凝土及其制备和施工工艺
本专利技术涉及混凝土领域，尤其涉及一种大体积混凝土及其制备和施工工艺。
技术介绍
《大体积混凝施工规范》中对大体积混凝土给出的释义包含性质与体积两个维度。从体积上来说，大体积混凝土是指结构物实体最小几何尺寸不低于1m的混凝土；从性质上来讲，指的是因含有胶凝材料水化引起的收缩和温度变化而造成的有裂缝的混凝土。随着社会经济的快速发展，现代各类建筑工程如高层建筑、水利工程、大型设备等中运用到的大体积混凝土来进行施工的概率越来越高。大体积混凝土的主要特点在于体积大、内部温度升温迅速、水泥水化热释放比较集中，而当其内外温差较大时，很容易引发温度裂缝，这种裂缝轻则影响建筑项目的外观，重则影响其抗渗性能和整体安全，埋下诸多隐患。授权公告号为CN101486548B的中国专利公开了一种C50大体积混凝土，具体原料的重量份数为：水泥300份、碎石1100份、砂子620份、水180份、磨细矿渣200份，外加剂SPA7份。该授权专利文件中指出利用该混凝土配合比，配合其他措施进行大体积混凝土施工，可以使大体积混凝土防裂效果更好。在配方中加入的外加剂SPA虽然能够通过减少水泥的用量以减少水化热，进一步的减少混凝土的裂缝，但是在实际的施工过程中仍然会出现裂缝。而该专利文件并未公开具体的关于如何制备大体积混凝土的方法。所以仍需开发一种大体积混凝土配合着相应的施工工艺以减少混凝土的开裂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大体积混凝土，具有在施工过程中开裂少的优点。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种大体积混凝土，包括如下重量份数的组分，水170-180份、水泥180-185份、中砂635-730份、粒径为5-25mm的碎石1000-1100份、外掺料94-100份、矿粉160-175份、外加剂5.11-5.12份；所述外加剂包括减水剂和缓凝剂；减水剂和缓凝剂的重量份数比为5.1∶(0.11-0.12)。实施上述技术方案，水泥作为胶凝材料使用，中砂和碎石作为骨料，增强混凝土的抗压强度。外掺料的加入能够改善混凝土的力学性能。矿粉是符合工程要求的石粉及其代用品的统称，是将矿石粉碎加工后的产物，向混凝土中加入矿粉能够减少水泥的用量，改善混凝土的工作性、降低水化热、增进后期强度、改善混凝土的内部结构、提高抗渗和抗腐蚀能力。在混凝土中掺入磨细的矿石粉后能延缓胶凝材料的水化速度，使混凝土的凝结时间延长，有利用高温季节混凝土的施工和输送。缓凝剂的加入能够增长混凝土的凝固时间，延缓水化高峰期，进一步的减少水化热造成的裂纹的影响。减水剂的使用能够减少混凝土凝固过程中的水化热，则进一步减少了水化热的产生。整体组分中，组分间相互配合，协同使用，降低了水泥水化的高峰期，降低了开裂，混凝土的性能优良。进一步，所述缓凝剂包括如下重量百分比的组分：改性纸浆黑液20-40％、麦芽糖30-40％、壳聚糖10-20％、石灰乳3-18％、木质素磺酸钙10-18％、硫酸铝1-5％。实施上述技术方案，缓凝剂中纸浆黑液的使用增加了废纸浆黑液的利用率，更加环保。麦芽糖和壳聚糖具有较强的固-液表面活性，能吸附在水泥矿物颗粒表面形成溶剂化吸附层，阻碍颗粒的接触和凝聚，破坏水泥的絮凝结构，使水泥初期水化糖钙含多个羟基，对水泥初期水化有较强的抑制作用，且使游离水增多，提高水泥浆的流动性，减缓水泥的凝固速度。而麦芽糖和壳聚糖还会与石灰乳和木质素磺酸钙反应生成糖化钙类络合物，进一步减缓水泥的凝固速度。壳聚糖其本身具有抗菌性，加入混凝土中能够改善混凝土易霉变的现象。加入的硫酸铝能够与淀粉和蔗糖配合使用，减少混凝土的裂缝。缓凝剂组分间相互配合，改善了混凝土的保坍性能，也能够减少因缓凝剂缓凝效果引起的混凝土构建拆模时间长的诟病。进一步，所述改性纸浆黑液包括如下处理过程：利用硫酸调节pH至10-11，加入纸浆黑液质量1-2‰的三氯化铁和20-30％的亚硫酸钠，在温度80-85℃下恒温2-4小时，再用硫酸中和至pH为7-9。实施上述技术方案，该过程能尽量多的将纸浆黑液中的木质素提取出来，反应形成木质素磺酸盐，反应过程简单，且与蔗糖及淀粉配合使用时，缓凝的作用更加显著。进一步，所述缓凝剂包括如下的制备过程：将麦芽糖、壳聚糖加入至搅拌机中混合均匀，得第一混合物；向第一混合物中继续加入石灰乳、木质素磺酸钙和硫酸铝，继续搅拌均匀，得第二混合物，将纸浆黑液加入至第二混合物中搅拌混合均匀既得缓凝剂。实施上述技术方案，通过上述的操作过程就完成了缓凝剂的制备，操作过程比较简单。进一步，所述减水剂选择木质素磺酸钠盐。实施上述技术方案，木质素磺酸钠盐能够与缓凝剂间相互配合，不仅起到减少水泥用量的作用，而且能够改善混凝土的保坍性能。进一步，所述外掺料包括粉煤灰、膨润土和竹纤维。进一步，所述粉煤灰、膨润土和竹纤维的重量份数比为73∶(20-25)∶(1-2)。实施上述技术方案，粉煤灰加入至混凝土中能够填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层，由于粉煤灰的容量只有水泥的2/3左右，而且粒形好，因此能填充得更密实；对水泥颗粒起物理分散作用，使水泥颗粒分散的更加均匀；粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，不仅生成具有胶凝性质的产物，而且加强了薄弱的过渡区，对改善混凝土的各项性能有显著作用；粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升，对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，具有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等，其与粉煤灰配合使用能够增强混凝土的的抗折强度和抗压强度。竹纤维作为一种绿色生态纤维，能够限制微裂缝在水泥基体中出现与发展，在混凝土成型的各个阶段，竹纤维分散在混凝土中可以承担收缩引气的拉应力从而减少甚至阻止裂缝的产生。本专利技术的又一专利技术目的在于提供一种大体积混凝土的制备方法，具有操作简单的优点。一种大体积混凝土的制备方法，包括如下的制备步骤，步骤1：按照重量份称取大体积混凝土的各组分，备用；步骤2：将水泥、中砂、碎石、外掺料、矿粉和水依次加入搅拌机中搅拌1-3min，混合均匀；步骤3：继续向搅拌机中加入外加剂混合2-4min，搅拌均匀，出料。实施上述技术方案，实施上述方案完成了混凝土的制备，操作简单。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一种大体积混凝土的施工工艺，具有施工后减少混凝土开裂的优点。一种大体积混凝土的施工工艺，包括如下的施工步骤：S1：机具准备与检查；S2：浇筑前对浇筑部位的模板、钢筋、预埋件、预留洞进行全面细致检查，作好记录；S3：浇筑：按照由左至右依次等距离分为四个浇筑区域，每个浇筑区域留置缓浇区域，缓浇区域留置在浇筑区域右边；浇筑时四个浇筑区域自行进行浇筑，且每个缓浇区域分层浇注，待每层混凝土浇筑完毕13-15小时后再进行下一层浇筑；S4：浇筑完成后利用木抹收压终凝后，采用塑料薄膜加草垫覆盖后淋水养护7-10天。实施上述技术方案，分层浇筑能够尽量使得混凝土的水化热散失掉，加快了水化热的散失，减少了一次性浇筑出现的水泥中间热量散不出去的问题。因此利用该方式浇筑，减少了混凝土的开裂。进一步，于每层混凝土浇筑完成后，在混凝土中插设有若干间隔分布的不锈钢冲孔网管。实施上述技术方案，不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大体积混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分，水170‑180份、水泥180‑185份、中砂635‑730份、粒径为5~25mm的碎石1000‑1100份、外掺料94‑100份、矿粉160‑175份、外加剂5.11‑5.12份；所述外加剂包括减水剂和缓凝剂；减水剂和缓凝剂的重量份数比为5.1：（0.11‑0.12）。

【技术特征摘要】
1.一种大体积混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分，水170-180份、水泥180-185份、中砂635-730份、粒径为5~25mm的碎石1000-1100份、外掺料94-100份、矿粉160-175份、外加剂5.11-5.12份；所述外加剂包括减水剂和缓凝剂；减水剂和缓凝剂的重量份数比为5.1：（0.11-0.12）。2.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土，其特征在于，所述缓凝剂包括如下重量百分比的组分：改性纸浆黑液20-40%、麦芽糖20-40%、壳聚糖10-20%、石灰乳3-18%、木质素磺酸钙10-18%、硫酸铝1-5%。3.根据权利要求2所述的一种大体积混凝土，其特征在于，所述改性纸浆黑液包括如下处理过程：利用硫酸调节pH至10-11，加入纸浆黑液质量1-2‰的三氯化铁和20-30%的亚硫酸钠，在温度80-85℃下恒温2-4小时，再用硫酸中和至pH为7-9。4.根据权利要求3所述的一种大体积混凝土，其特征在于，所述缓凝剂包括如下的制备过程：将麦芽糖、壳聚糖加入至搅拌机中混合均匀，得第一混合物；向第一混合物中继续加入石灰乳、木质素磺酸钙和硫酸铝，继续搅拌均匀，得第二混合物，将纸浆黑液加入至第二混合物中搅拌混合均匀既得缓凝剂。5.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土，其特征在于，所述减水剂选择木质素磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾连林，袁冬生，张耀，
申请(专利权)人：上海石化安东混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31