一种自密实珊瑚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自密实珊瑚轻质混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域，包括以下重量份的组分：水泥350～450份、粉煤灰50～100份、硅灰30～60份、粉煤灰漂珠30～50份、珊瑚砂750～830份、珊瑚石500～560份、水200～250份、减水剂1.5～5份、消泡剂0.1～1份和增稠剂0.01～0.2份。所述混凝土采用轻质骨料珊瑚砂、珊瑚石降低骨料的密度，采用粉煤灰漂珠降低胶凝材料浆体的密度，在降低混凝土整体密度的同时减小浆体与骨料间的密度差，防止骨料上浮或下沉；复掺减水剂和增稠剂，使混凝土具有良好的工作性，并进一步降低浆体的密度；采用消泡剂改善胶凝材料浆体的密实度，进而提高强度。本发明专利技术就地取材所制得的自密实珊瑚轻质混凝土，具有流动性大、密度小、强度高的特点，满足海洋平台的建设需求。

【技术实现步骤摘要】
一种自密实珊瑚轻质混凝土及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及到一种自密实珊瑚轻质混凝土及其制备方法。
技术介绍
我国海洋经济发展以及海洋权益维护使离岸岛礁工程建设增加，但海洋岛礁远离内陆，缺乏淡水及常规粗细骨料。而且对于水域较浅且地形复杂区域的海洋平台，若采用普通混凝土，则上部结构自重较大、吃水深，需增大下部结构的承载能力。为缩小结构断面，减轻结构自重，便于预制构件运输，需使用轻质混凝土。珊瑚为多孔结构材料，吸水吸浆严重，且珊瑚石多为长条状，导致常规使用珊瑚砂、珊瑚石的混凝土工作性能极差，初始坍落度较小，且坍落度损失很快；且由于珊瑚骨料自身强度较低，导致使用珊瑚骨料的混凝土抗压强度大多不超过30MPa。除此之外，目前的研究方向主要是如何提高珊瑚混凝土的强度，利用珊瑚制作轻质混凝土却鲜有报道。鉴于此，提供一种自密实珊瑚轻质混凝土及其制备方法，也就显得十分的有意义。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足或缺陷，本专利技术的目的是提供一种自密实珊瑚轻质混凝土及其制备方法，可有效解决现有珊瑚混凝土中存在的工作性差、强度低以及传统混凝土密度大难以满足海洋平台建设需求的问题。为达上述目的，本专利技术采取如下的技术方案：本专利技术提供一种自密实珊瑚轻质混凝土，包括以下重量份的组分：水泥350～450份、粉煤灰50～100份、硅灰30～60份、粉煤灰漂珠30～50份、珊瑚砂750～830份、珊瑚石500～560份、水200～250份、减水剂1.5～5份、消泡剂0.1～1份和增稠剂0.01～0.2份。进一步地，自密实珊瑚轻质混凝土，包括以下重量份的组分：水泥450份、粉煤灰100份、硅灰60份、粉煤灰漂珠30份、珊瑚砂750份、珊瑚石560份、水200份、减水剂5份、消泡剂0.25份和增稠剂0.05份。进一步地，水泥为强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，比表面积358m2/kg，初凝时间220min，终凝时间270min，烧失量3.13％，28d抗压强度为56.1MPa，28d抗折强度为8.8MPa。进一步地，粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，其表观密度为2200～2500kg/m3。进一步地，硅灰为SiO2质量分数≥92％，比表面积≥15m2/g，45μm筛选余量≤2.0％的高纯度建筑用硅粉，其表观密度为2000～2400kg/m3。进一步地，粉煤灰漂珠的粒径为100-200目，堆积密度为400～500kg/m3。进一步地，珊瑚砂为Ⅱ区珊瑚中砂，其堆积密度为1200～1400kg/m3。进一步地，珊瑚石的粒径为5-16mm连续级配，堆积密度为900～1050kg/m3。进一步地，水为海水。进一步地，减水剂为聚羧酸减水剂，减水率大于40％。进一步地，消泡剂为固体粉末状消泡剂，优选为有机硅消泡剂。进一步地，增稠剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素醚，优选为羟丙基甲基纤维素醚。上述自密实珊瑚轻质混凝土的制备方法，包括以下过程：(1)按照原材料配比称量各组分，将称量好的水泥、粉煤灰、硅灰、粉煤灰漂珠、珊瑚砂、珊瑚石、减水剂、消泡剂和增稠剂放入搅拌机中，搅拌30～60s；(2)向步骤(1)所得产物中加入1/2重量的水，搅拌2～5min，加入剩余重量的水，继续搅拌2～5min，搅拌均匀后即制得自密实珊瑚轻质混凝土。本专利技术的有益效果是：(1)采用轻质骨料珊瑚砂、珊瑚石替代传统砂石，从而降低混凝土骨料的密度；采用粉煤灰漂珠降低胶凝材料浆体的密度，同时减小浆体与骨料间的密度差，使浆体密度与骨料密度相匹配，各组分密度适宜，显著降低混凝土密度的同时，解决了轻骨料分布不均匀的问题，防止骨料上浮或下沉；(2)粉煤灰漂珠颗粒细且中空，具有低粘度的特性，漂珠很容易在彼此之间流动，能够有效改善混凝土的流动性，降低胶凝材料浆体的密度，使自密实珊瑚轻质混凝土能够依靠自身重力流动；(3)复掺减水剂、增稠剂和消泡剂，消除了混凝土中大孔径的有害气泡，增加了混凝土基体中毛细孔和小气孔的数量，使小气泡均匀离散分布，并抑制气泡外逸，进一步减小了混凝土基体的密度，并使珊瑚骨料处于稳定分散状态，抑制珊瑚砂上浮、珊瑚石下沉，使珊瑚轻质混凝土具有良好的工作性能与力学性能，且无离析泌水现象，为均一稳定的多相体；(4)本专利技术粉煤灰、硅灰和粉煤灰漂珠的三组分一起同时作为掺合料，利用粉煤灰和硅灰的活性效应，与水泥水化产物氢氧化钙产生反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等凝胶，促进水泥水化，增强混凝土体系强度，且同时提高混凝土的抗腐蚀能力；利用粉煤灰和硅灰的形态效应和微集料效应，促进初期水泥水化的解絮作用，通过紧密堆积有效填充轻质混凝土中水泥颗粒之间的孔隙，增强体系密实性，提高硬化强度。另外，因为硅灰掺量越大时，引起混凝土的自收缩性也会越大，但如果用量过少，难以发挥其活性效应、形态效应和微集料效应，鉴于此，本专利技术采用粉煤灰用量为主、硅灰用量为辅，随着粉煤灰的用量增加，混凝土的自收缩性逐渐降低，通过粉煤灰和硅灰的用量调控，从而实现了混凝土的自收缩性的调控，能够在保证混凝土的自收缩性较小时，能更大的提高混凝土的力学性能；(5)本专利技术提供的自密实珊瑚轻质混凝土的制备方法，工艺简单，所需原料简单易得，充分利用远海岛礁珊瑚砂、珊瑚石及海水，就地取材，降低了原材料的运输成本，节约了运输时间，且制备得到的自密实珊瑚轻质混凝土满足海洋平台的建设需求。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例1提供了一种自密实珊瑚轻质混凝土，包括以下重量份的组分：水泥350份、粉煤灰70份、硅灰50份、粉煤灰漂珠50份、珊瑚砂830份、珊瑚石560份、海水250份、减水剂1.5份、消泡剂0.25份和羟丙基甲基纤维素醚0.05份。水泥为强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，比表面积358m2/kg，初凝时间220min，终凝时间270min，烧失量3.13％，28d抗压强度为56.1MPa，28d抗折强度为8.8MPa。粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，其表观密度为2489kg/m3。硅灰为SiO2质量分数≥92％，比表面积≥15m2/g，45μm筛选余量≤2.0％的高纯度建筑用硅粉，其表观密度为2195kg/m3。粉煤灰漂珠的粒径为100-200目，堆积密度为450kg/m3。珊瑚砂为Ⅱ区中砂，其堆积密度为1384kg/m3。珊瑚石的粒径为5-16mm连续级配，堆积密度为956kg/m3。减水剂为固体粉末状聚羧酸减水剂，减水率大于40％。消泡剂为固体粉末状消泡剂，具体为有机硅消泡剂。本实施例1提供的自密实珊瑚轻质混凝土的制备方法，包括以下步骤：(1)按照原材料配比称量各组分，将称量好的水泥、粉煤灰、硅灰、粉煤灰漂珠、珊瑚砂、珊瑚石、减水剂、消泡剂和增稠剂放入搅拌机中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自密实珊瑚轻质混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：水泥350～450份、粉煤灰50～100份、硅灰30～60份、粉煤灰漂珠30～50份、珊瑚砂750～830份、珊瑚石500～560份、水200～250份、减水剂1.5～5份、消泡剂0.1～1份和增稠剂0.01～0.2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种自密实珊瑚轻质混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：水泥350～450份、粉煤灰50～100份、硅灰30～60份、粉煤灰漂珠30～50份、珊瑚砂750～830份、珊瑚石500～560份、水200～250份、减水剂1.5～5份、消泡剂0.1～1份和增稠剂0.01～0.2份。


2.如权利要求1所述的自密实珊瑚轻质混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：水泥450份、粉煤灰100份、硅灰60份、粉煤灰漂珠30份、珊瑚砂750份、珊瑚石560份、水200份、减水剂5份、消泡剂0.25份和增稠剂0.05份。


3.如权利要求1或2所述的自密实珊瑚轻质混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述水为海水，所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率大于40％。


4.如权利要求1或2所述的自密实珊瑚轻质混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，其表观密度为2200～2500kg/m3。


5.如权利要求1或2所述的自密实珊瑚轻质混凝土，其特征在于，所述硅灰为SiO2质量分数≥92％，比表面积≥15m2/g，45μm筛选余量≤2.0％的硅粉，其表观密度为2000...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘高，高全青，高原，
申请(专利权)人：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11