一种轻骨料混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及混凝土领域，具体公开了一种轻骨料混凝土及其制备方法。轻骨料混凝土由包括以下重量份数的原料制成：水泥255‑340份；轻骨料370‑450份；砂430‑510份；硅铝酸盐矿石粉30‑45份；介孔二氧化硅‑水溶性增稠剂微珠0.25‑0.5份；粉煤灰160‑200份；减水剂6‑9份；水160‑180份。其制备方法如下：取占水总量30%‑50%的水作为浸泡水，其余水作为拌和水，将减水剂加入浸泡水，将轻骨料浸没于浸泡水，至轻骨料饱水后取出、沥水，得到预湿轻骨料；将预湿轻骨料和其余固体物料进行混合预拌，得到第一混合物；向第一混合物中加入拌和水和剩余浸泡水，搅拌得到轻骨料混凝土。本发明专利技术的轻骨料混凝土具有匀质性好的优点；另外，本发明专利技术的制备方法制得的轻骨料混凝土具有匀质性好、强度高优点。

【技术实现步骤摘要】
一种轻骨料混凝土及其制备方法
本专利技术涉及混凝土
，更具体地说，它涉及一种轻骨料混凝土及其制备方法。
技术介绍
轻骨料混凝土是指以天然多孔轻骨料或人造陶粒作粗骨料，天然砂或轻砂作细骨料，用硅酸盐水泥、水和外加剂按配合比要求配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土。轻骨料混凝土的表观密度比普通混凝土小，可使基建结构尺寸减小，增加建筑物使用面积，降低基础工程费用和材料运输费用，减少地基荷载及改善建筑物功能等效果，主要适用于高层和多层建筑、软土地基、大跨度结构、抗震结构以及要求节能的建筑和旧建筑的加层等。轻骨料混凝土在具有以上优点的同时，由于采用轻骨料代替石子，而轻骨料的强度相对石子较低，故导致轻骨料混凝土强度较低；同时，由于轻骨料表观密度较小，故在混凝土浇筑时易出现上浮现象，导致混凝土匀质性差。申请号为201710240657.9的中国专利文件中公开了一种轻骨料混凝土及其制备方法，其通过加入碳纤维提高了混凝土的强度，但是仍未解决轻骨料混凝土匀质性差的问题。因此，亟需开发出一种匀质性好的轻骨料混凝土。
技术实现思路
针对现有技术存在的轻骨料混凝土匀质性差的问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种轻骨料混凝土，其具有匀质性好的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种轻骨料混凝土的制备方法，所述制备方法制得的轻骨料混凝土具有匀质性好、强度高的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：所述轻骨料混凝土由包括以下重量份数的原料制成：水泥255-340份；轻骨料370-450份；砂430-510份；硅铝酸盐矿石粉30-45份；介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠0.25-0.5份；粉煤灰160-200份；减水剂6-9份；水160-180份。通过采用上述技术方案，由于采用介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠增加混凝土体系粘度，增加了轻骨料上浮的难度，介孔二氧化硅作为水溶性增稠剂载体，利用介孔二氧化硅的孔隙结构对水溶性增稠剂进行承载，使得水溶性增稠剂在混凝土中能够缓慢释放，逐步作用于混凝土体系中，降低了混凝土的坍落度经时损失，减小了水溶性增稠剂对混凝土坍落度的影响，提高了混凝土的匀质性和工作性。同时，利用介孔二氧化硅分散性好的特性，使得水溶性增稠剂能够在混凝土拌和过程中得到充分分散，保证水溶性增稠剂能够均匀增加体系粘度，进一步确保混凝土的匀质性，并且，由于介孔二氧化硅强度性能优异，作为载体加入混凝土中还能够提升混凝土的结构强度，而介孔二氧化硅的孔隙结构使得水泥石与二氧化硅界面的联系得以加强，即水泥石与二氧化硅界面区域的强度也能够得到保证，提升了混凝土的整体结构强度。由于采用硅铝酸盐矿石粉置换部分水泥，硅铝酸盐矿石粉中含有的含水氧化硅和含水氧化铝能够与水泥水化时析出的氢氧化钙反应，生成含水的硅酸钙凝胶和含水铝酸钙凝胶，一方面提高了体系粘度，增加了轻骨料上浮难度，提升了混凝土匀质性；另一方面提高了水泥水化程度，减少了水泥石孔隙率，使得水泥石结构更致密，从而使得混凝土的各项物理力学性能也相应得到了提高。进一步地，所述介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的制备方法包括如下步骤：步骤一：称取0.1-0.2份水溶性增稠剂溶于水中，加入真空干燥的介孔二氧化硅0.15-0.3份，50-55℃下搅拌2-2.5h，得到混合悬浮液；步骤二：80-100℃下加热步骤一中得到的混合悬浮液，至所述混合悬浮液不再有蒸汽逸出，得到初干燥晶块；步骤三：对步骤二中得到的初干燥晶块真空干燥5-6h，干燥温度120-130℃，得到终干燥晶块；步骤四：对步骤三中得到的终干燥晶块进行研磨、筛分，得到介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠。通过采用上述技术方案，使得水溶性增稠剂一部分包覆在介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠外，另一部分留存于介孔二氧化硅微珠内部孔洞中，包覆在介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠外的水溶性增稠剂在混凝土拌和运输过程中溶解，使得混凝土体系粘度增大，提高了混凝土体系对轻骨料的压力，降低浇筑时轻骨料上浮的可能，保证混凝土浇筑前质量稳定；随着混凝土浇筑，介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠中的水溶性增稠剂逐渐溶解，继续增加混凝土体系粘度，进一步增加轻骨料上浮的难度，降低混凝土浇筑后轻骨料上浮的可能性。采用上述方法制备的介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠，在保证水溶性增稠剂加入对轻骨料上浮进行充分限制的同时，减轻了水溶性增稠剂加入对混凝土流动性的影响，保证了轻骨料混凝土的和易性和工作性。进一步地，所述水溶性增稠剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂。通过采用上述技术方案，由于丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂在pH8-9时表现出较好的增稠效果，与混凝土运输和浇筑时期的pH接近，即在混凝土拌制、浇筑时期，增稠剂恰能够表现出良好的增稠效果，抑制轻骨料上浮；而水泥水化生成的氢氧化钙会导致混凝土体系的pH逐步上升，最终在混凝土自固化完成后pH能达到12以上，即随着水化反应的进行，增稠剂增稠效果下降，而混凝土体系逐步固化，对轻骨料上浮进行干涉，同时，减小了增稠剂对混凝土流动性的影响，降低了浇筑后期的混凝土坍落度经时损失，提升了混凝土的匀质性和工作性。进一步地，所述硅铝酸盐矿石粉为沸石、高岭土、蒙脱土或膨润土中的一种。通过采用上述技术方案，采用的沸石、高岭土、蒙脱土或膨润土，由于沸石、高岭土、蒙脱土和膨润土的组成组分中还包括活性二氧化硅和活性三氧化二铝，活性二氧化硅和活性三氧化二铝也能与水泥水化产生的氢氧化钙反应生成含水的硅酸钙凝胶与含水铝酸钙凝胶，进一步提高混凝土的匀质性和物理力学性能。进一步地，所述沸石为活化沸石。通过采用上述技术方案，由于沸石的多孔结构，其具有巨大的内外比表面积，更有利于反应的进行，且能够有效降低混凝土泌水量，提高混凝土的结构粘度，轻骨料裹浆量得到提高，从而改善轻骨料和水泥界面联系，使得混凝土力学性能得到提高，同时，在混凝土在自硬化过程中，沸石粉内部形成类真空状态，使沸石粉微粒与水泥凝胶之间通过化学作用与物理作用更加紧密地连接成一个整体，进一步提高混凝土的抗压性能和抗拉性能。采用的活化沸石，经过活化后沸石的比表面积进一步增大，利于反应进行。进一步地，所述活化沸石由天然沸石在350-400℃下煅烧3-4h后得到。通过采用上述技术方案，采用高温煅烧法进行沸石活化，活化方法简单，易于工业操作，且处理得到的活化沸石中的结晶水和有机物被充分除去，使得沸石内部孔隙率增大，孔洞直径增大，沸石结构更加疏松，比表面积增大，有利于反应进行，进一步提升混凝土强度。进一步地，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂或糖蜜类减水剂中的至少一种。通过采用上述技术方案，采用的木质素磺酸盐类减水剂和/或糖蜜类减水剂作为减水剂，由于木质素磺酸盐类减水剂和糖蜜类减水剂中均含有一定量的还原糖，对于混凝土有一定缓凝作用，能够有效抑制混凝土坍落度经时损失，且当木质素磺酸盐类减水剂和糖蜜类减水剂复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻骨料混凝土，其特征在于，所述轻骨料混凝土由包括以下重量份数的原料制成：/n水泥255-340份；/n轻骨料370-450份；/n砂430-510份；/n硅铝酸盐矿石粉30-45份；/n介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠0.25-0.5份；/n粉煤灰160-200份；/n减水剂6-9份；/n水160-180份。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻骨料混凝土，其特征在于，所述轻骨料混凝土由包括以下重量份数的原料制成：
水泥255-340份；
轻骨料370-450份；
砂430-510份；
硅铝酸盐矿石粉30-45份；
介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠0.25-0.5份；
粉煤灰160-200份；
减水剂6-9份；
水160-180份。


2.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠的制备方法包括如下步骤：
步骤一：称取0.1-0.2份水溶性增稠剂溶于水中，加入真空干燥的介孔二氧化硅0.15-0.3份，50-55℃下搅拌2-2.5h，得到混合悬浮液；
步骤二：80-100℃下加热混合悬浮液，至所述混合悬浮液不再有蒸汽逸出，得到初干燥晶块；
步骤三：对初干燥晶块真空干燥5-6h，干燥温度120-130℃，得到终干燥晶块；
步骤四：对终干燥晶块进行研磨、筛分，得到介孔二氧化硅-水溶性增稠剂微珠。


3.根据权利要求1或2所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述水溶性增稠剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物乳液增稠剂。


4.根据权利要求1所述的轻骨料混凝土，其特征在于，所述硅铝酸盐矿石粉为...

【专利技术属性】
技术研发人员：林智峰，张海亮，曾婷，
申请(专利权)人：陕西宏基混凝土构件有限责任公司，中铁一局集团有限公司，中铁一局集团建筑安装工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61