一种高强轻质混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强轻质混凝土及其制备方法，涉及混凝土技术领域，其技术方案要点是一种高强轻质混凝土，以重量份数计，包括如下组分：水泥180‑200份、轻质粗骨料350‑450份、轻质细骨料300‑350份、掺合料160‑180份、水140‑150份以及减水剂4‑6份；所述轻质粗骨料为增强陶粒，所述增强陶粒采用如下方法制备：①取陶粒，将其置于水中浸泡20‑24h，然后将陶粒沥水1‑2h，得到吸水陶粒；②向吸水陶粒中加入其重量10‑20%的增强剂，在温度为70‑80℃的温度下，以50‑400r/min的速度搅拌30‑90min后，得到增强陶粒。本发明专利技术中的混凝土具有抗压强度高、干表观密度低的优点。

A kind of high strength lightweight concrete and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强轻质混凝土及其制备方法
本专利技术涉及混凝土
，更具体的说，它涉及一种高强轻质混凝土及其制备方法。
技术介绍
轻质混凝土是指采用轻质粗骨料、轻质细骨料、胶凝材料和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土；相较于普通混凝土，轻质混凝土以其轻质、保温、隔音、抗震等功能特点，广泛应用于各类非承重结构以及主要承重结构。现有技术中，授权公告号为CN101643348B的中国专利，公开了一种含沸石粉和天然河砂的轻骨料混凝土及其制备方法，按照重量份该轻骨料混凝土由以下组分组成：水泥217-224、粉煤灰200、沸石粉6-13、天然河砂150、页岩陶砂250、页岩陶粒350、水189-191、聚羧酸系减水剂8.6。相较于普通混凝土，轻质混凝土采用陶粒、沸石等多孔矿石代替天然碎石，可以大大减轻混凝土的重量，但是与天然碎石相比，添加陶粒、沸石等矿石的轻质混凝土的抗压强度明显低于添加天然碎石的混凝土，并且由于骨料重量的减轻，在大坍落度下，混凝土拌合物易离析、泌水以及轻骨料上浮的现象，导致泵送困难、硬化后混凝土密度分布不均，影响混凝土的质量；因此，如何能够提高轻质混凝土的抗压强度以及抑制轻骨料的上浮，是一个需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种高强轻质混凝土，其具有抗压强度高、干表观密度低的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种高强轻质混凝土的制备方法，其具有操作简单的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高强轻质混凝土，以重量份数计，包括如下组分：水泥180-200份、轻质粗骨料350-450份、轻质细骨料300-350份、掺合料160-180份、水140-150份以及减水剂4-6份；所述轻质粗骨料为增强陶粒，所述增强陶粒采用如下方法制备：①取陶粒，将其置于水中浸泡20-24h，然后将陶粒沥水1-2h，得到吸水陶粒；②向吸水陶粒中加入其重量10-20％的增强剂，在温度为70-80℃的温度下，以50-400r/min的速度搅拌30-90min后，得到增强陶粒。通过采用上述技术方案，采用封闭多孔结构的陶粒作为混凝土的骨料，可以降低混凝土的容重，而将陶粒先在水中浸泡，使其吸水，从而增加陶粒的重量，以抑制轻骨料上浮；将陶粒与增强剂混合，使得增强剂将已吸水的陶粒包裹，一方面可以增加陶粒的强度，从而增加混凝土的抗压强度，另一方面，通过增强剂将已吸水的陶粒包裹，可以提高陶粒与胶凝材料的结合力，提高混凝土拌合物的均匀性，降低混凝土的泌水、分层等现象，并且由于陶粒中已预吸水，并通过增强剂进行包裹，在其泵送的过程中，混凝土拌合物仍然具有较好的流动性，不会损害其泵送性能。进一步地，陶粒为粒径5-25mm连续级配的页岩陶粒，陶粒的堆积密度为800-850kg/m3，筒压强度≥6.5MPa，吸水率6-8％。通过采用上述技术方案，页岩陶粒是采用页岩为原料，经过高温焙烧精制而成，采用堆积密度为800-850kg/m3，筒压强度≥6.5MPa，吸水率6-10％，具有较高的强度以及一定的吸水性，将陶粒置于水中浸泡，可以增加陶粒的重量，以抑制轻骨料上浮。进一步地，所述增强剂采用如下方法制备：以重量份数计，取200份水，将其加热至70-80℃，然后加入可再分散性乳胶粉10-20份、增强纤维10-15份、硅灰10-15份、丙烯醇聚氧乙烯醚4-5份、羟丙基淀粉醚4-5份、双丙酮丙烯酰胺3-4份、硬脂酸钙2-3份以及聚乙烯醇1-2份，在70-80℃的温度下保温搅拌均匀20-40min，得到增强剂。通过采用上述技术方案，由可再分散性乳胶粉、增强纤维、超细硅微粉、丙烯醇聚氧乙烯醚、羟丙基淀粉醚、双丙酮丙烯酰胺、硬脂酸钙、聚乙烯醇以及水混合而得的增强剂可以对吸水后的陶粒进行包裹，可以在陶粒的表面形成一层带有增强纤维的防护膜，一方面可以提高陶粒的保水性，另一方面可以提高陶粒在混凝土拌合物中的分散性，通过增强纤维与水泥的结合力，可以抑制骨料上浮，提高其与水泥的粘结力，以提高混凝土拌合物的均匀性，但仍能使得混凝土拌合物具有较好的流动性，通过掺合料的配合，可以改善混凝土拌合物的泵送性能。进一步地，所述增强纤维由重量比为(1-3):1的木质素纤维和聚乙烯醇纤维混合而成。通过采用上述技术方案，木质素纤维的纤维微观结构是带状弯曲的、凹凸不平、多孔的，具有很好的韧性、分散性以及吸水性，聚乙烯醇纤维具有强度高、模量高，与水泥的结合力好的优点，采用木质素纤维以及聚乙烯醇纤维组成的增强纤维与水泥材料具有很好的亲和性，将增强纤维用于增强剂中对陶粒进行增强处理，通过增强纤维形成的纤维网络包裹在陶粒外，可以很好的抑制陶粒的上浮，并且通过增强纤维的连接，可以提高陶粒与水泥的结合力，从而进一步抑制骨料上浮，改善混凝土的离析、泌水问题，提高硬化后混凝土的质量。进一步地，所述轻质细骨料由重量比为1:1的河砂和陶砂混合而成。通过采用上述技术方案，河砂具有粒形好、强度高的优点，而陶砂为陶粒的细小颗粒，采用陶砂代替部分河砂，在保证混凝土抗压强度的同时，可以降低混凝土重量。进一步地，所述河砂为Ⅱ区中砂，其平均粒径为0.25-0.5mm；所述陶砂为平均粒径为0.5-2mm、堆积密度为800kg/m3-850kg/m3的页岩陶砂。通过采用上述技术方案，Ⅱ区中砂粒形圆润、光滑、粒形良好，其与混凝土拌合物的和易性较好，采用不同级配的中砂与页岩陶粒混合作为轻质细骨料，可以与轻质粗骨料搭建形成骨架，以提高混凝土的抗压强度。进一步地，所述掺合料由重量比为2:1:1的粉煤灰、硅灰以及沸石粉混合而成。通过采用上述技术方案，粉煤灰中含有火山活性成分，可以减少水泥的用量，降低水泥的水化热，其中含有的空心珠还可以改善混凝土拌合物的流动性，改善混凝土拌合物的和易性。硅灰具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用；沸石表面粗糙和具有的多孔结构，不仅可以降低掺合料的重量，而且其多孔结构可以使水泥使其具有较强的携载能力，不但能使物料均匀地吸附在表面，提高混合的均匀性。通过粉煤灰、硅灰以及沸石粉的混合，可以减低水泥的用量，减轻混凝土的重量，并且还可以填充到混凝土骨架中，以提高其混凝土的致密性，从而提高混凝土的抗压强度；此外粉煤灰、硅灰以及沸石粉的加入可以提高混凝土拌合物的和易性，提高其泵送性。进一步地，所述粉煤灰为FⅡ级粉煤灰；沸石粉的细度为200-400目；硅灰平均粒径为0.1-0.3μm。进一步地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。通过采用上述技术方案，聚羧酸系减水剂与水泥具有很好的相容性，可具有掺量低、减水率高以及收缩小的优点，可以降低用水量，减少水泥的用量，改善混凝土的和易性。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高强轻质混凝土的制备方法，包括如下步骤：S1、将轻质粗骨料、轻质细骨料混合均匀，得到轻质骨料备用；S2、将水泥以及掺合料混合均匀，得到混合粉料备用；S3、将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强轻质混凝土，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：水泥180-200份、轻质粗骨料350-450份、轻质细骨料300-350份、掺合料160-180份、水140-150份以及减水剂4-6份；/n所述轻质粗骨料为增强陶粒，所述增强陶粒采用如下方法制备：/n①取陶粒，将其置于水中浸泡20-24h，然后将陶粒沥水1-2h，得到吸水陶粒；/n②向吸水陶粒中加入其重量10-20%的增强剂，在温度为70-80℃的温度下，以50-400r/min的速度搅拌30-90min后，得到增强陶粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强轻质混凝土，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：水泥180-200份、轻质粗骨料350-450份、轻质细骨料300-350份、掺合料160-180份、水140-150份以及减水剂4-6份；
所述轻质粗骨料为增强陶粒，所述增强陶粒采用如下方法制备：
①取陶粒，将其置于水中浸泡20-24h，然后将陶粒沥水1-2h，得到吸水陶粒；
②向吸水陶粒中加入其重量10-20%的增强剂，在温度为70-80℃的温度下，以50-400r/min的速度搅拌30-90min后，得到增强陶粒。


2.根据权利要求1所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于：陶粒为粒径5-25mm连续级配的页岩陶粒，陶粒的堆积密度为800-850kg/m3，筒压强度≥6.5MPa，吸水率6-8%。


3.根据权利要求1所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于：所述增强剂采用如下方法制备：以重量份数计，取200份水，将其加热至70-80℃，然后加入可再分散性乳胶粉10-20份、增强纤维10-15份、硅灰10-15份、丙烯醇聚氧乙烯醚4-5份、羟丙基淀粉醚4-5份、双丙酮丙烯酰胺3-4份、硬脂酸钙2-3份以及聚乙烯醇1-2份，在70-80℃的温度下保温搅拌均匀20-40min，得到增强剂。


4.根据权利要求3所述的一种高强轻质混凝土，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永根，张立学，
申请(专利权)人：杭州申华混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33