【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料领域，尤其涉及一种机制砂混凝土及其制备方法与应用。
技术介绍
1、c80混凝土属于超高强混凝土范畴，在超高层项目中有广泛应用。由于其水胶比低(0.26以下)，胶凝材料用量高(600kg/m3以上)，导致混凝土拌合物极易出现黏度过大和流速过慢等问题，影响混凝土泵送。而超高层项目往往又涉及到超高泵送，泵送距离长，泵送高度高，造成泵送压力超过现有设备的可承受范围，致使泵送产量十分有限，同时还会出现诸如堵管、爆管等泵送事故。
2、因此，开发一种机制砂混凝土以实现降低泵送压力，提高泵送效率，是当务之急。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术通过原料间的调配制得一种低屈服应力的c80混凝土，以屈服应力、塑性粘度等指标作为泵送性能的基础，以扩展度、倒坍时间作为辅助指标，用以降低泵送压力，提高泵送效率。
2、根据本专利技术的第一方面提出了一种机制砂混凝土，包括以下重量份数的组分：水泥350-370份、粉煤灰50-100份、矿粉100-150份、微珠40-60份、砂700-820份、碎石1000-1200份、外加剂12-16份和水140-150份。
3、根据本专利技术的一些实施例，所述混凝土的制备原料还包括水。
4、根据本专利技术的一些实施例，所述混凝土的制备原料包括以下重量份数的组合：水泥350-370份、粉煤灰50-100份、矿粉100-150份、微珠40-60份、砂700-8
5、根据本专利技术的一些实施例，所述外加剂包括：改性聚氧乙烯硬脂醇、聚羧酸系减水剂、缓释型聚羧酸系减水剂、缓凝剂、微沫剂、聚醚改性有机硅消泡剂和有机润滑剂。
6、根据本专利技术的一些实施例，所述改性聚氧乙烯硬脂醇的制备原料包括正丁烯、丙烯酸和聚氧乙烯硬脂醇。
7、根据本专利技术的一些实施例，所述改性聚氧乙烯硬脂醇的制备方法包括：在催化剂的作用下将所述正丁烯、所述丙烯酸和所述聚氧乙烯硬脂醇混合。
8、在上述条件下，聚氧乙烯硬脂醇、正丁烯和丙烯酸进行共聚反应。在反应过程中，正丁烯引入的疏水基团和丙烯酸引入的亲水基团将与聚氧乙烯硬脂醇分子共聚，形成具有疏水基团和亲水基团的共聚物，可实现在水泥颗粒表面形成亲水层，而在混凝土表面形成疏水层的效果，有效地包覆砂、骨料等颗粒，并不影响水泥颗粒的水化反应，进一步提高混凝土的耐久性和抗渗性能，从而延长混凝土结构的使用寿命。
9、根据本专利技术的一些实施例，所述外加剂包括：改性聚氧乙烯硬脂醇10～20份、聚羧酸系减水剂20～30份、聚羧酸系减水剂10～20份、缓凝剂4～5份、微沫剂0.03～0.2份、聚醚改性有机硅消泡剂0.05～0.4份、有机润滑剂0.02～0.1份、水30～50。
10、根据本专利技术的一些实施例，所述水泥为p.o42.5硅酸盐水泥。
11、根据本专利技术的一些实施例，所述水泥的28d抗压强度不低于50mpa。
12、根据本专利技术的一些实施例，所述矿粉包括s95级矿粉。
13、根据本专利技术的一些实施例，所述粉煤灰包括ⅱ级粉煤灰。
14、根据本专利技术的一些实施例，所述微珠为粒径分布在0.1-5um的全球型微珠。
15、根据本专利技术的一些实施例，所述砂为含粉量5-10％的石灰岩机制砂。
16、上述砂指标满足国标对于ⅱ类砂要求，mb值1.4以内。
17、根据本专利技术的一些实施例，所述碎石为粒径5～16mm的石灰岩碎石。
18、上述碎石满足国标对于ⅱ类石要求。
19、本专利技术采用普通硅酸盐水泥、机制砂以及石灰岩，不掺入钢纤维，降低水泥用量，再有效降低成本的同时，减小碳排放；本专利技术用屈服应力以及塑性粘度来表征混凝土的流动性以及流动度，更加贴合与混凝土在管道中流动的特性，更具有指导性。
20、本专利技术中，原材料体系中采用上述比例的的微珠，可以在不降低混凝土强度的基础上，大幅度降低混凝土的塑性粘度及屈服应力；机制砂中5-10％的含粉有效的补充了胶材体系，降低实际水胶比，在不掺入硅灰及钢纤维的情况下，保证了基体的强度；采用多功能型外加剂，从降粘、抑泡、消泡及引入微细小气泡等多种技术手段的协同效应，有效地减少了c80混凝土气泡孔径和塑性粘度；引用屈服应力作为c80混凝土泵送的评价指标，更真实的反应泵送性能。
21、根据本专利技术的第二方面的实施例提出了一种混凝土的制备方法，包括以下步骤：
22、s1.将水泥、粉煤灰、矿粉、微珠混合得到胶凝浆液；
23、s2.将砂和碎石加入胶凝浆液中混合得到拌合物；
24、s3.将外加剂分散后和拌合物混合。
25、本专利技术中，胶凝浆液充分包裹在砂和碎石表面，改善了混凝土界面过渡区域的结构，有利于提高混凝土强度。微珠可以有效分散，并降低混凝土浆体的屈服应力，从而降低混凝土的泵送压力。具体地，外加剂中的改性聚氧乙烯硬脂醇具有亲水性，促进更好地与水泥浆体相容，从而充分包覆砂和碎石表面，改善混凝土界面过渡区域的结构；改性聚氧乙烯硬脂醇的引入改善了水泥颗粒与砂、碎石的粘结性能，增加混凝土的内聚力和抗剪强度，进而提高混凝土的强度；通过合适的羧酸化改性，降低改性聚氧乙烯硬脂醇对水泥颗粒的抑制作用，使其仍然能够发挥正常的水化反应，保持混凝土的强度发展。混凝土颗粒与水泥浆体之间的摩擦力是产生阻力的主要原因。通过改性聚氧乙烯硬脂醇的添加可改善混凝土颗粒与水泥浆体之间的润湿性和分散性，从而减小颗粒间的摩擦力和黏着力，使得混凝土更易于流动、泵送。疏水基团和亲水基团共聚物聚氧乙烯硬脂醇是由疏水基团和亲水基团组成的分子，其疏水基团可以吸附于混凝土颗粒表面，形成一层覆盖层，从而减小颗粒间的黏着力；同时，亲水基团可以吸附于周围水泥浆体中，形成一层润滑层，从而减小混凝土颗粒与水泥浆体之间的摩擦力，从而减小了混凝土的内摩擦系数和粘滞阻力，使得混凝土更易于流动、泵送，从而降低泵送压力，提高泵送效率。
26、根据本专利技术的一些实施例，步骤s1中混合的时间为30～40s。
27、根据本专利技术的一些实施例，步骤s2中混合的时间为30～40s。
28、根据本专利技术的一些实施例，步骤s3中混合的时间为50～60s。
29、根据本专利技术的第三方面的实施例提出了一种所述的混凝土的在建筑领域的应用。
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1.一种机制砂混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的组分：水泥350-370份、粉煤灰50-100份、矿粉100-150份、微珠40-60份、砂700-820份、碎石1000-1200份、外加剂12-16份和水140-150份。
2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述外加剂包括：改性聚氧乙烯硬脂醇、聚羧酸系减水剂、缓释型聚羧酸系减水剂、缓凝剂、微沫剂、聚醚改性有机硅消泡剂和有机润滑剂。
3.根据权利要求2所述的混凝土，其特征在于，所述改性聚氧乙烯硬脂醇的制备原料包括正丁烯、丙烯酸和聚氧乙烯硬脂醇。
4.根据权利要求2所述的混凝土，其特征在于，按重量比计，所述外加剂包括：改性聚氧乙烯硬脂醇10～20份、聚羧酸系减水剂20～30份、聚羧酸系减水剂10～20份、缓凝剂4～5份、微沫剂0.03～0.2份、聚醚改性有机硅消泡剂0.05～0.4份、有机润滑剂0.02～0.1份、水30～50。
5.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述微珠为粒径分布在0.1-5um的全球型微珠。
6.根据权利要求1所述的混凝土，其特征
7.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述碎石为粒径5～16mm的石灰岩碎石。
8.一种如权利要求1～7中任一项所述的机制砂混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中混合的时间为50～60s。
10.一种如权利要求1～7中任一项所述的机制砂混凝土在建筑领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种机制砂混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的组分：水泥350-370份、粉煤灰50-100份、矿粉100-150份、微珠40-60份、砂700-820份、碎石1000-1200份、外加剂12-16份和水140-150份。
2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述外加剂包括：改性聚氧乙烯硬脂醇、聚羧酸系减水剂、缓释型聚羧酸系减水剂、缓凝剂、微沫剂、聚醚改性有机硅消泡剂和有机润滑剂。
3.根据权利要求2所述的混凝土，其特征在于，所述改性聚氧乙烯硬脂醇的制备原料包括正丁烯、丙烯酸和聚氧乙烯硬脂醇。
4.根据权利要求2所述的混凝土，其特征在于，按重量比计，所述外加剂包括：改性聚氧乙烯硬脂醇10～20份、聚羧酸系减水剂20～30份、聚羧酸系减水剂10～20份、...
【专利技术属性】
技术研发人员：祁琪，曾维，王军，蒋震，王赛赛，李双兵，曾伟，李蒙强，李博迪，林明茂，
申请(专利权)人：中建西部建设湖南有限公司，
类型：发明
国别省市：
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