一种现场配制混凝土专用混合水泥及制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及水泥及混凝土领域，公开了一种现场配制混凝土专用混合水泥及制备方法与应用，除采用水泥熟料与其它原料混合粉磨外，采用配制方式，按水泥质量计其配比：42.5等级及以上的通用硅酸盐水泥60％～80％、石膏3.0％～6.0％、石灰石5％～15％、混合材2％～29％、功能性外加剂0.5％～3.0％；所述42.5等级及以上通用硅酸盐水泥，须符合GB175要求外，其控制参数：≤3um的微粉质量占比≤10％，1天抗压强度≤12MPa，3天抗压强度≥20MPa，28天抗压强度≥45MPa，水泥净浆标准稠度用水量≤28％，碱含量以0.658K

A kind of special mixed cement for concrete preparation on site and its preparation method and Application

The invention relates to the field of cement and concrete, and discloses a special mixed cement for on-site preparation of concrete and its preparation method and application. In addition to mixing and grinding with cement clinker and other raw materials, the preparation method is adopted. According to the quality of cement, the proportion is: 60% - 80% for general Portland cement of 42.5 grade and above, 3.0% - 6.0% for gypsum, 5% - 15% for limestone and 2% for admixture \uff5e 29%, 0.5% \uff5e 3.0% functional admixture; the 42.5 grade and above general Portland cement shall meet the requirements of GB175. In addition, its control parameters are as follows: the proportion of micro powder mass \u2264 3um \u2264 10%, the compressive strength \u2264 12MPa in one day, the compressive strength \u2265 20MPa in three days, the compressive strength \u2265 45MPa in 28 days, the water consumption for standard consistency of water mud puree \u2264 28%, and the alkali content is 0.658k

【技术实现步骤摘要】
一种现场配制混凝土专用混合水泥及制备方法与应用
本专利技术涉及水泥及混凝土生产
，具体涉及一种现场配制混凝土专用混合水泥及制备方法与应用。
技术介绍
按照建筑工程设计、施工和验收规范，常见建筑工程各部位的混凝土强度可划分为：①一般垫层C10—C15；桩砼一般C30以上；基础梁、板、承台、柱一般C25——C35；②墙板柱一般C20—C35(根据建筑物需要更高强度)；③楼板一般C20—C30；④其他二次结构一般C20—C30。据统计国内C15～C30强度等级混凝土约占所有混凝土量的75％以上，2018年，湖南省最大的商混企业销售商品混凝土1650万立方米，28天抗压强度加权平均值29.8MPa。用42.5及以上等级水泥配制C15～C30强度范围内的混凝土时，为了保证混凝土工作性能与密实性，还须在每立方混凝土中另外掺入100～250kg的掺合料微粉。混凝土的胶凝材料中硅酸盐水泥熟料系数实际在0.5以下，将水泥、掺合料、砂、石、功能性外加剂在搅拌时间30秒左右拌匀，难度很大。对于农村、乡镇等建设施工现场配制混凝土，由于现场计量等设施及混合材资源、生产、专用车辆、储存等条件限制，用42.5等级及以上水泥配制混凝土时就很难实施掺加掺合料与外加剂来满足工程需要，且胶凝材料使用成本偏高。外加剂的应用对推动水泥混凝土技术发展发挥了极其重要作用，乡村用混凝土在我国是一个体量很大的市场。由于受条件和技术限制。目前，在乡村配制混凝土基本上不使用外加剂和掺合料，用水量很高，混凝土强度和耐久性没有很好发挥。因此，在乡村等现场拌制混凝土工程所用水泥中推广加入外加剂是水泥及混凝土工业可持续发展的方向之一。目前国内混凝土早期开裂及耐久性问题非常突岀，导致混凝土工程质量问题及纠纷愈发频繁和严重，造成了巨大的经济损失。目前，混凝土开裂是影响混凝土耐久性的关键性因素，造成混凝土普遍开裂的原因很复杂：除使用早强、高强、超细及硅酸盐水泥熟料中早强矿物成分C3A、C3S高的水泥，以及混凝土质量匀质性差外；由于现代混凝土配制时掺入高效减水剂与掺合料掺量大，引起混凝土体积变形与收缩加剧而易导致开裂。如用52.5级水泥配制C15～C30混凝土时，直接使用52.5级水泥配制混凝土时，要掺入的掺合料比使用42.5级水泥更多。而掺合料中很少甚至几乎没有SO3，仅靠水泥中SO3，影响了水泥体系内的硫酸根离子含量，可能加剧胶凝材料与减水剂之间的适应性不良现象，且将导致混凝土中胶凝材料水化反应所需的SO3严重不足或匮乏。而混凝土中SO3不仅影响混凝土拌合物的凝结时间、需水性质、强度发展规律以及与外加剂相容性，而且还影响混凝土体积变形，增加开裂风险，变形或收缩量较大时易导致开裂。另外，减水剂有利于改善施工性能及提高混凝土强度，对未掺减水剂的混凝土经典理论认为“配制混凝土时水胶比越大，混凝土28天收缩率越大”，减水作用相比于没有加减水剂的普通混凝土用水量要少，即水胶比小，经典理论认为收缩率要小。但是，本专利发现通用水泥与减水剂配制的混凝土，在水胶比小于0.4的范围内，水胶比越小，收缩越大，不再是“水胶比越大收缩越大”。因为水泥水化需要充足水分，这些水分除了用于水化反应外，还要填充混凝土内各种微细孔隙(如凝胶孔、毛细孔)。当水胶比W/C＞0.4时，混凝土内有足够的水分进行水化反应和填充微细孔隙，产生的自身收缩较小，与混凝土的其它收缩相比可以忽略；当水胶比W/C≤0.4时，由于水泥的水化反应和凝胶吸水，使混凝土内孔隙失水干燥，从而使混凝土在凝结硬化过程中产生明显收缩，严重时就会引起混凝土开裂。以上现象是现代混凝土使用掺合料与高效减水剂带来的一些新问题，需要寻求相应解决方法、措施。为抑制因使用高效减水剂导致混凝土中凝胶失水及干燥收缩，减少混凝土开裂现象，非常有必要对高效减水剂进行改性，发挥其减水优势功能的同时增加其对混凝土体积的减缩功能。与搅拌站及现场配制混凝土相比较，由于水泥厂生产装备、均化、控制、管理体系等条件更完善，可确保配比更精确、混合更均匀。因此，混凝土中胶凝材料与其水化反应所需SO3更适宜在水泥制备阶段掺入补齐。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的一种现场配制混凝土专用混合水泥可直接用于现场配制或预拌混凝土，不需再掺掺合料与功能性外加剂，改善了混凝土抗裂性及工作、力学性能，并简化了施工作业。本专利技术目的，在于提供一种现场配制混凝土专用混合水泥的制备方法，该方法原料来源广泛。本专利技术采取的技术方案是：一种现场配制混凝土专用混合水泥，除采用硅酸盐水泥熟料与其它原料混合粉磨外，采用配制方式，按水泥质量计其配比：42.5等级及以上的通用硅酸盐水泥60％～80％、石膏3.0％～6.0％、石灰石5％～15％、混合材2％～29％、功能性外加剂0.5％～3.0％；所述42.5等级及以上通用硅酸盐水泥，须符合GB175要求外，其控制参数：≤3um的微粉质量占比≤10％，1天抗压强度≤12MPa，3天抗压强度≥20MPa，28天抗压强度≥45MPa，水泥净浆标准稠度用水量≤28％，碱含量要求＜0.6％，所述碱含量的计算方式用0.658K2O与Na2O之和表述，氯离子含量＜0.06％。进一步的，所述功能性外加剂包括复合改性减水剂，复合改性减水剂按减水剂与减缩剂质量计为1～12：1复配而成，要求在温度≤60℃时性能保持稳定；所述减水剂包括符合GB8076的高性能减水剂、高效减水剂、普通减水剂、引气减水剂中一种或多种干粉，所述减水剂中外水分含量≤1％；所述减缩剂包括庚基乙二醇十二烷基醚、1.7庚二醇中一种或两种。进一步的，所述功能性外加剂还包括：引气剂、早强剂、降六价铬还原剂、缓凝剂、防冻剂、膨胀剂、防水剂和阻锈剂、着色剂、水泥混凝土和砂浆用合成纤维、公路水泥混凝土纤维材料、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维中一种或多种。进一步的，所述混合材为粉煤灰、矿渣与炉渣、煅烧煤矸石、火山灰质材料中一种或多种，其中允许有0～8％的砂岩、磷渣、窑灰、钢渣替代所述混合材，将其磨细到比表面积≥330m2/kg且≤450m2/kg，其中≤3um的微粉质量占比≥15％；所述混合材中碱含量要求＜0.6％，所述碱含量的计算方式用0.658K2O与Na2O之和表述，氯离子含量＜0.06％，测试混合材与基准水泥质量比为3:7的混合物与基准水泥28天抗压强度的比值≥65％。进一步的，石灰石须符合GB/T35164要求外，其中45um方孔筛筛余量≤15％，且≤3um的微粉质量占比≥15％。进一步的，GB/T21371要求；所述石膏按质量计预配在混合材粉中或单独粉磨成45um方孔筛筛余量＜10％的微粉。一种现场配制混凝土专用混合水泥的制备方法，采用42.5等级及以上的通用硅酸盐水泥与通过球磨机或立磨粉磨成相应细度的其它原料微粉按质量配比混合拌匀配制，其它原料粉磨时可加入工艺助剂；其步骤为：步骤一，原料选择，42.5等级及以上的通用硅酸盐水泥、混合材、石膏、石灰石、复合改性减水剂及其他功能性外加剂进行检测，符合规定原料才允许投入下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种现场配制混凝土专用混合水泥，其特征在于，除采用硅酸盐水泥熟料与其它原料混合粉磨外，采用配制方式，按水泥质量计其配比：42.5等级及以上的通用硅酸盐水泥60%~80%、石膏3.0%~6.0%、石灰石5%~15%、混合材2%~29%、功能性外加剂0.5%~3.0%；/n所述42.5等级及以上通用硅酸盐水泥，须符合GB175要求外，其控制参数：≤3um的微粉质量占比≤10%，1天抗压强度≤12MPa，3天抗压强度≥20MPa，28天抗压强度≥45MPa，水泥净浆标准稠度用水量≤28%，碱含量要求＜0.6%，所述碱含量的计算方式用0.658K

【技术特征摘要】
1.一种现场配制混凝土专用混合水泥，其特征在于，除采用硅酸盐水泥熟料与其它原料混合粉磨外，采用配制方式，按水泥质量计其配比：42.5等级及以上的通用硅酸盐水泥60%~80%、石膏3.0%~6.0%、石灰石5%~15%、混合材2%~29%、功能性外加剂0.5%~3.0%；
所述42.5等级及以上通用硅酸盐水泥，须符合GB175要求外，其控制参数：≤3um的微粉质量占比≤10%，1天抗压强度≤12MPa，3天抗压强度≥20MPa，28天抗压强度≥45MPa，水泥净浆标准稠度用水量≤28%，碱含量要求＜0.6%，所述碱含量的计算方式用0.658K2O与Na2O之和表述，氯离子含量＜0.06%。


2.根据权利要求1所述的一种现场配制混凝土专用混合水泥，其特征在于，所述功能性外加剂包括复合改性减水剂，复合改性减水剂按减水剂与减缩剂质量计为1~12：1复配而成，要求在温度≤60℃时性能保持稳定；所述减水剂包括符合GB8076的高性能减水剂、高效减水剂、普通减水剂、引气减水剂中一种或多种干粉，所述减水剂中外水分含量均≤1%；所述减缩剂包括庚基乙二醇十二烷基醚、1.7庚二醇中一种或两种。


3.根据权利要求1所述的一种现场配制混凝土专用混合水泥，其特征在于，所述功能性外加剂包括减缩剂，减缩剂包括庚基乙二醇十二烷基醚、1.7庚二醇中一种或两种。


4.根据权利要求1所述的一种现场配制混凝土专用混合水泥，其特征在于，所述功能性外加剂还包括：引气剂、早强剂、降六价铬还原剂、缓凝剂、防冻剂、膨胀剂、防水剂和阻锈剂、着色剂、水泥混凝土和砂浆用合成纤维、公路水泥混凝土纤维材料、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维中一种或多种。


5.根据权利要求1所述的一种现场配制混凝土专用混合水泥，其特征在于，所述混合材为粉煤灰、矿渣与炉渣、煅烧煤矸石、火山灰质材料中一种或多种，其中允许有0~8%的砂岩、磷渣、窑灰、钢渣替代所述混合材，将其磨细到比表面积≥330m2/kg且≤450m2/kg，其中≤3um的微粉质量占比≥15%；所述混合材中碱含量要求＜0.6%，所述碱含量的计算方式用0.658K2O与Na2O之和表述，氯离子含量＜0.06%，测试混合材与基准水泥质量比为3:7的混合物与基准水泥28天抗压强度的比值≥65%。


6.根据权利要求1所述的一种现场配制混凝土专用混合水泥，其特征在于，石灰石须符合GB∕T35164要求外，其中45um方孔筛筛余量≤15%，且≤3um的微粉质量占比≥15%。


7.根据权利要求1所述的一种现场配制混凝土专用混合水泥，其特征在于，石膏符合GB/T5483或GB/T21371要求；所述石膏按质量计预配在混合材粉中或单独粉磨成45um方孔筛筛余量＜10%的微粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈克坚，冷发光，丁美荣，周永祥，司丙艳，罗俊雄，王祖琦，黄维瑶，岳仍慧，
申请(专利权)人：程菲，王紫娴，
类型：发明
国别省市：湖南;43