一种高流动性水泥混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高流动性水泥混凝土及其制备方法，该水泥混凝土包括硫铝酸盐水泥500‑600份，细砂300‑400份，中粗砂250‑300份，矿粉100‑120份，氧化石墨烯15‑25份，空心玻璃微珠75‑85份，石膏50‑80份，复合外加剂33‑49份，水260‑320份，混凝土纤维0.6‑1.2份；通过分次混和搅拌后使混凝土纤维均匀分散成单丝，则可投入使用，本发明专利技术制备的水泥混凝土能够有效提高流动性，并且保证了抗压性、抗渗性及抗冻性。

A High Fluidity Cement Concrete and Its Preparation Method

The invention provides a high fluidity cement concrete and a preparation method thereof. The cement concrete comprises 500 600 portions of sulphoaluminate cement, 300 400 portions of fine sand, 250 300 portions of medium and coarse sand, 100 120 portions of mineral powder, 15 25 portions of graphene oxide, 75 85 portions of hollow glass beads, 50 80 portions of gypsum, 33 49 portions of composite admixtures, 0 20 portions of water, 0.6 1.2 portions of concrete fibers. The cement concrete prepared by the invention can effectively improve the fluidity and ensure the compressive, impermeable and frost resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种高流动性水泥混凝土及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种高流动性水泥混凝土及其制备方法。
技术介绍
混凝土作为世界上用量大、使用范围广的建筑材料，其良好的力学性能、经济性以及对环境的适应性在各国和地区得到了广泛的发展，随着社会的发展，人们对建筑物的性能提出了更高的要求。混凝土结构作为土木工程领域最常用的结构形式，其施工与服役环境极其复杂，恶劣环境中混凝土的耐久性问题尤其突出，已成为国内外研究热点。其强度和抗渗耐水性是影响混凝土耐久性的重要因素。目前市场上的混凝土其强度和耐水性不是很理想，耐久性差，不能满足人们高要求的需要。普通混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土主要划分为两个阶段与状态：凝结硬化前的塑性状态，即新拌混凝土或混凝土拌合物；硬化之后的坚硬状态，即硬化混凝土或混凝土，但普通混凝土的抗折性、抗冲击性较差，并且对施工组织协调要求较高，搅拌完成后必须尽快使用。而流动性混凝土是一种用搅拌车运至现场以后加入流化剂(一种高效能减水剂)，经二次搅拌、易于流动、不易离析的大坍落度混凝土。这种混凝土的特点是流动性好，适于泵送，能保持干稠混凝土的良好性能又不増加原有混凝土的用水量，仅仅是改善了混凝土的和易性，以充分满足现代化的施工要求。这种混凝土适用于各种大型、新型、断面复杂、钢筋密集的建筑物采用集中生产的方式，便于控制质量、生产效率高便于施工，能缩短工期、降低造价，高流动混凝土具有更好的施工和易性，其10h抗折强度高于4MPa，抗压强度高达30MPa，同时还具有更好的体积稳定性，抗渗性及抗冻性等耐久性指标也显著优于普通混凝土。因此有必要提供一种高流动性水泥混凝土来满足现代建筑的更高要求。专利技术专利申请CN106915912A公开了一种高流动性抗渗混凝土拌合料，包含硅酸盐水泥450-470重量份；细砂380-400重量份；中粗砂220-250重量份；石子1150-1200重量份；矿粉90-95重量份；水160-162重量份；泵送剂12.7-12.9重量份；聚丙烯网状纤维0.9-1.8重量份，该专利技术制备成的高流动性抗渗混凝土拌合料，使超细纤维的聚丙烯网状纤维与细砂能够实现有机结合，提高细砂与其他配料的粘结性，抗压强度及抗渗性、抗冻等性能一般，不能很好地适用于现场施工中应用于钢筋结构较密集的场合。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种高流动性水泥混凝土及其制备方法，抗压性、抗渗性及抗冻性较好，施工应用方便。为实现以上技术问题，本专利技术提供以下技术方案：一种高流动性水泥混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：硫铝酸盐水泥500-600份，细砂300-400份，中粗砂250-300份，矿粉100-120份，氧化石墨烯15-25份，空心玻璃微珠75-85份，石膏50-80份，复合外加剂33-49份，水260-320份，混凝土纤维0.6-1.2份。优选地，所述复合外加剂由以下重量份的组分配制而成：减水剂8-10份；引气剂5-8份；缓凝剂4-6份；VAE乳液(醋酸乙烯-乙烯共聚乳液)5-7份；柠檬酸钠5-8份，丙二醇6-10份。优选地，所述高流动性水泥混凝土，包括以下重量份的组分：硫铝酸盐水泥530-550份，细砂320-350份，中粗砂250-280份，矿粉100-110份，氧化石墨烯18-20份，空心玻璃微珠78-80份，石膏60-70份，减水剂9-10份，引气剂5-7份，缓凝剂4-5份，VAE乳液5-6份，柠檬酸钠5-7份，丙二醇6-8份，水260-300份，混凝土纤维0.8-1.0份。优选地，所述的引气剂为松香树脂类、烷基/烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类、皂苷类以及蛋白质和石油磺盐酸中的任一种或两种，优选为烷基苯磺酸钠。优选地，所述缓凝剂为有机磷酸盐或硼酸盐中的任一种，优选为磷酸甲酯。优选地，所述减水剂为羰基焦醛。本专利技术的另一目的在于提供上述任一所述的水泥混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将细砂、中粗砂、矿粉、空心玻璃微珠、石膏及氧化石墨烯装入搅拌机搅拌；(2)投入混凝土纤维，干拌；(3)加入配方量水的60-70％，同时加入复合外加剂搅拌；(4)投入硫铝酸盐水泥，搅拌，加入剩余水进行搅拌；(5)混凝土纤维均匀分散成单丝，即得高流动性水泥混凝土。优选地，步骤(2)中，干拌的时间为30-40s；优选地，步骤(3)中，搅拌的时间为20-30s；优选地，步骤(4)中，投入硫铝酸盐水泥后的搅拌的时间为40-60s；优选地，步骤(2)中，所述的空心玻璃微珠的粒度为10-250微米，壁厚1-2微米。优选地，步骤(3)中，所述混凝土纤维为长度为2-5厘米的丝状聚丙烯纤维。优选地，步骤(6)中，如果仍有成束纤维则延长搅拌时间20-30秒。优选地，所述复合外加剂的配制方法如下：(a)将柠檬酸钠与水混合，加热、搅拌，得柠檬酸钠溶液，加入丙二醇和VAE乳液，升温至80-90℃，优选为85℃，超声振动，得混合液；(b)将混合液冷却，加入减水剂、引气剂，超声振动；(c)加入缓凝剂，在氮气的保护下升温，加入双氧水，超声振动，调节pH值到中性，得所述复合外加剂。优选地，步骤(a)中，所述加热的温度为30-40℃，搅拌10-20min，超声振动的时间为5-8min；优选地，步骤(a)中，所述柠檬酸钠溶液的pH值为8-9；优选地，步骤(b)中，冷却的温度至20-25℃，加入减水剂、引气剂的条件为在冰水浴中加入，所述超声振动的时间为1-3min；优选地，步骤(c)中，升温温度为50-70℃，超声振动时间为3-5min。步骤(a)中超声振动频率为f1，式中，T1表示(a)的混合液温度；T10表示(a)的预设温度值，温度值为80℃；g1表示(a)中加入丙二醇和VAE乳液的质量，G10混合液的总质量；n表示柠檬酸钠溶液的比热容；f10表示(a)中预设的振动频率，其为55kHz；其中(b)中超声振动频率为f2，式中，f1表示(a)中的振动频率；T2表示(b)中的混合液温度；T20表示(b)中的预设温度值，温度值为26℃；n表示柠檬酸钠溶液的比热容；f20表示(b)中预设的振动频率，其为30kHz；其中，(c)中加入缓凝剂，在氮气的保护下升温至60℃，加入双氧水，超声振动频率为式中，f30表示(c)中预设的振动频率，其为25kHz；g3表示(c)中加入缓凝剂的质量，G3表示(c)中混合液的总质量，n表示柠檬酸钠溶液的比热容。优选地，在步骤(4)中，加入剩余水后进行搅拌，最终的搅拌时间根据下述公式(4)确定：式中，t表示最终的搅拌时间；T4表示加入剩余水时混凝土的温度；T40表示预设温度值，取值为40℃；c表示搅拌转速，取值10-20rpm；m表示混凝土中硫铝酸盐水泥的重量；M表示混凝土中添加的固体总重量；v表示修正系数，v的取值为0.82。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)采用硫铝酸盐水泥，其具有较高的早期强度，并且在负温度环境下仍然能够具有较好的施工性能，而且采用硫铝酸盐水泥配置的混凝土还具有优良的抗冻、抗渗、抗腐蚀的性能，在搅拌的过程中，硫酸盐水泥自身能够有效地抑制碱骨料反应，避免本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高流动性水泥混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：硫铝酸盐水泥500‑600份，细砂300‑400份，中粗砂250‑300份，矿粉100‑120份，氧化石墨烯15‑25份，空心玻璃微珠75‑85份，石膏50‑80份，复合外加剂33‑49份，水260‑320份，混凝土纤维0.6‑1.2份。

【技术特征摘要】
1.一种高流动性水泥混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：硫铝酸盐水泥500-600份，细砂300-400份，中粗砂250-300份，矿粉100-120份，氧化石墨烯15-25份，空心玻璃微珠75-85份，石膏50-80份，复合外加剂33-49份，水260-320份，混凝土纤维0.6-1.2份。2.根据权利要求1所述的水泥混凝土，其特征在于，所述复合外加剂由以下重量份的组分配制而成：减水剂8-10份；引气剂5-8份；缓凝剂4-6份；VAE乳液5-7份；柠檬酸钠5-8份，丙二醇6-10份。3.根据权利要求2所述的水泥混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：硫铝酸盐水泥530-550份，细砂320-350份，中粗砂250-280份，矿粉100-110份，氧化石墨烯18-20份，空心玻璃微珠78-80份，石膏60-70份，减水剂9-10份，引气剂5-7份，缓凝剂4-5份，VAE乳液5-6份，柠檬酸钠5-7份，丙二醇6-8份，水260-300份，混凝土纤维0.8-1.0份。4.根据权利要求3所述的水泥混凝土，其特征在于，所述的引气剂为松香树脂类、烷基/烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类、皂苷类以及蛋白质和石油磺盐酸中的任一种或两种。5.根据权利要求3所述的水泥混凝土，其特征在于，所述缓凝剂为有机磷酸盐或硼酸盐中的任一种。6.根据权利要求1-5任一所述的水泥混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将细砂、中粗砂、矿粉、空心玻璃微珠、石膏及氧化石墨烯装入搅拌机搅拌；(2)投入混凝土纤维，干拌；(3)加入配方量水的60-70％，同时加入复合外加剂搅拌；(4)投入硫铝酸盐水泥，搅拌，加入剩余水进行搅拌；(5)混凝土纤维均匀分散成单丝，即得高流动性水泥混凝土。7.根据权利要求6所述的水泥混凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜军，宝群群，张志强，秦明星，姚嘉，季春霞，张寒梅，李晓燕，张惠芳，辛炜，刘芳，赵宇宾，王新宇，
申请(专利权)人：内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15