本发明专利技术提供了一种高掺粉煤灰的商品混凝土或预拌混凝土及其制备方法，它是由胶凝材料、骨料、化学外加剂和水制成，所述的胶凝材料由水泥和粉煤灰组成，骨料由细骨料和粗骨料组成，化学外加剂为聚羧酸系高性能减水剂。上述胶凝材料的用量为３６０～４８０ｋｇ／ｍ↑［３］混凝土。其中水泥用量为胶凝材料总量的４７％～６９ｗｔ％；粉煤灰用量为胶凝材料总量的３１％～５３ｗｔ％。本发明专利技术的混凝土具有良好的和易性或工作性、适宜的强度和强度发展、较低的水化温升和较高体积稳定性、较高抗裂性并兼具抗渗性、抗冻性、抗蚀性、抗碳化性、抗碱－骨料反应和抗氯离子扩散性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土木工程材料
，特别涉及一种高掺粉煤灰的商品混凝土或预搅拌混 凝土。
技术介绍
混凝土材料是一切基础建设必不可少的结构材料，也是用途最广、用量最大的人造材料， 究其原因，混凝土材料是以最简单的生产工艺所制造的具有最复杂结构的复合材料。现代混 凝土科学与技术就是要通过一定的技术手段，最大限度地平衡混凝土各组成材料的种类、用 量与混凝土各种性能之间的关系，不断地使混凝土高性能化。随着施工技术和文明施工水平 的提高，尤其是环保意识的不断加强，集中搅拌混凝土、预拌混凝土或商品混凝土已经成为 制造混凝土材料的主力，这就为商品混凝土高性能化奠定了基础。以耐久性为显著标志的、兼顾混凝土拌和物工作性和强度及强度发展的、充分考虑节约 能源资源及环境保护的混凝土称为高性能混凝土。现代建筑物或构造物所需的混凝土材料必 须是高性能混凝土材料。根据目前对商品混凝土生产质量的调研结果发现，对现代混凝土技 术认识水平普遍较低、混凝土质量波动较大、水泥用量过多、水胶比偏大，是存在的主要问 题。另一方面，混凝土结构开裂现象比比皆是，严重影响了混凝土结构的耐久性。而影响混 凝土耐久性的最主要因素是其体积稳定性，其宏观表现主要有①塑性收縮、自收縮、化学 收縮、干燥收縮等引起的收縮变形；②水化温升导致大体积混凝土结构内部与外部产生温差， 造成混凝土结构开裂；③早期抗拉强度发展与收縮变形产生的拉应力的非协调性； 混凝土 材料自身的非匀质性和非稳定性等。现代建筑物或构筑物不仅对混凝土材料的力学性能提出 了更高的要求，更对混凝土材料的耐久性指标以及混凝土结构的耐久性越来越重视,并提出了 相应的技术要求，混凝土材料的制造者——商品混凝土搅拌站。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，而提供一种高掺粉煤灰的商品混凝土或预搅拌 混凝土。通过采用聚羧酸系高性能减水剂，大幅度降低水胶比，通过高掺粉煤灰，优化混凝 土配合比，使混凝土高性能化，在确保混凝土早期强度满足施工要求的同时，保证混凝土后 期强度稳定发展。为实现本专利技术的目的，采用的技术方案是一种高掺粉煤灰的商品混凝土或预拌混凝土，它是由胶凝材料、骨料、化学外加剂和水 制成，胶凝材料由水泥和粉煤灰组成，骨料由细骨料和粗骨料组成，化学外加剂为聚羧酸系 高性能减水剂。上述胶凝材料的用量为360 480kg/mS混凝土。上述的胶凝材料中，水泥为42.5强度等级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其用 量为胶凝材料总量的47X 69wt。/。；粉煤灰为国标I级、II级低钙或高钙粉煤灰，其用量为 胶凝材料总量的31 % 53 wt %。上述细骨料为山砂、河砂或机制砂，其细度模数为1.6 2.2的细级砂或细度模数为2.3 3.0的粗级砂，抑或是细度模数为3.1 3.7的粗级砂，且级配合格；上述粗骨料为砾石或石灰岩碎石、砂岩碎石、石英岩碎石、玄武岩碎石、花岗岩碎石等 常用岩石碎石，最大粒径不大于40.0mm;可以是4.75mm 21.5mm连续级配，或4.75mm 40.0mm连续级配，也可以是4.75mm 10.0mm、 10.0mm 21.5mm 二级配，抑或是4.75mm 10.0mm、 10.0mm 21.5mm、 21.5mm 40.0mm三级配。上述混凝土的水胶比为0.25 0.45(每立方米混凝土中拌和水重量与胶凝材料重量的比)。本专利技术利用聚羧酸系高性能减水剂具有高减水率的特点，大幅度地降低了水胶比，实现 了高掺粉煤灰技术路线，充分发挥粉煤灰的微集料效应和二次水化活性效应，通过混凝土拌 和物高工作性与其他性能的协调、混凝土强度及强度发展与收縮变形的协调，混凝土强度及强度发展与水化温升的协调，制备具有高工作性、较高强度与强度发展、高耐久性的高性能 商品混凝土材料。本专利技术所得高性能混凝土的强度等级涵盖C30 C60。与现有技术相比，采用本专利技术的技术路线和方法配制的商品混凝土具有良好的和易性或 工作性以利于混凝土的施工，具有适宜的强度和强度发展以满足结构混凝土的设计要求和使 用要求，具有较低的水化温升和较高体积稳定性、较高抗裂性并兼具抗渗性、抗冻性、抗蚀 性、抗碳化性以满足耐久性要求，具有高掺粉煤灰的特点，以满足混凝土技术可持续发展的 要求，同时还降低了水泥的用量，降低了生产成本。 具体实施例方式本专利技术的优选实施方式(与掺萘系高效减水剂的普通混凝土进行对比) 原材料强度不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，国标I级或II级粉煤灰， 细度在1.7 2.2的细级砂或2.3 3.0的中级砂(天然砂或人工砂)，粒径在5 31.5mm范围内 的碎石，聚羧酸系高性能减水剂和作为对比用的萘系高效减水剂、水，按照表1所列的配合 比，分别计量。制备方法要求拌和系统的计量系统，特别是拌和水计量系统和化学外加剂计量系统应 具有较高的精度，误差应为0.03%以下；同时，还应根据粗、细骨料的含水率及时调整拌和 水的用量；粉煤灰的计量误差不大于2%。首先将砂投入搅拌机，再将水泥和粉煤灰分别投入 搅拌机，然后将石子投入搅拌机，最后将聚羧酸系高性能减水剂(或作为对比用的萘系高效减 水剂)加入强制式混凝土搅拌机中搅拌120秒，即可制成表观密度约为2450kg/m3的高性能商 品混凝土，所得到混凝土具有表2所列的各种性能。砂率即每方混凝土中细骨料重量与骨料总重量的比值，砂率的大小直接影响着新拌混凝 土的和易性，因此，砂率的大小应根据细骨料的种类、细骨料的粗细程度以及新拌混凝土的 和易性进行调整，例如，细骨料粗细程度相同时，采用天然砂的砂率要比采用机制砂的砂率 低，细骨料种类相同时，采用较细砂的砂率要比采用较粗砂的砂率低。表l高掺粉煤灰商品混凝土配合比(泵送)单位重量百分比(％)序强度胶凝材料/kg-m'3砂率水胶比外加剂/%号等级总量CFF/(F+C)PCANSF1C3036017019053%0.35~0.450.450.92C3038018020053%0.45 0.600.381.43C4041022019046%0.35~0.450.351.04C4042022020048%0.45~0.550.321.4C5046026020043%0.35~0.450.251.26C5046026020043%0.45~0.550.281.5C5048033015031%0.38-0.420.311.18C3040030010025%0.45~0.600.50》2.09C4048036012025%0.45~0.600.40》2.310C505404608015%0.45 0.600.38》2.5说明l.C、 F、 PCA和NSF分别表示P.042.5水泥、II级低钙粉煤灰、聚羧酸系高性能减水 剂和萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂。2.序号1、 3、 5和7的细骨料采用中粗河砂， 其余采用中粗机制砂。3.表中砂率只给出范围，依据砂的细度模数在范围内调整；表 中水胶比只给出范围，以抗压强度为控制指标，结合拌合物的工作性在范围内进行调从表l中可以看出1. 随混凝土强度等级的提高，混凝土中胶凝材料的用量提高，粉煤灰掺量减少。2. 混凝土强度等级相同时，采用萘系高效减水剂的混凝土其胶凝材料用量高于掺聚羧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高掺粉煤灰的商品混凝土或预拌混凝土，它是由胶凝材料、骨料、外加剂和水制成，其特征在于：胶凝材料由水泥和粉煤灰组成，骨料由细骨料和粗骨料组成，外加剂为聚羧酸系高性能减水剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁文泉，何真，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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