一种高流动性轻质高强混凝土及其制备方法与流程

1.本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高流动性轻质高强混 凝土及其制备方法。


背景技术：

2.高强混凝土表观密度大，一般为2400kg/m3，结构承载力大。轻质 混凝土抗压强度低，一般小于50mpa，一般用于保温结构，较少用于承 重结构。而在高层、超高层建筑结构、大跨度桥梁和城市立交桥及海洋 工程中，为了减轻结构自重并降低工程造价，轻质高强混凝土得到广泛 应用。现有技术制备的轻质高强混凝土表观密度较大，一般为1800 kg/m3，和易性差，不易泵送。因此，为了满足施工及泵送要求，防止堵 管，高流动性的轻质高强混凝土成为目前的研究热点。
3.专利申请cn111302729 a公开了一种轻质高强混凝土，该混凝土按 照重量份计数包含水泥550
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650份、纳米级活性材料250
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350份、铁矿 粉250
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350份、玻璃漂珠100
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150份、页岩陶砂100
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120份、圆球形粗骨 料350
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450份、水135
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150份、外加剂20
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30份、钢纤维50
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100，制备 出了表观密度1850kg/m3、抗压强度70mpa、扩展度640
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680mm的混凝 土。但该发明所用粗骨料和陶砂粒径较大，骨料与胶凝材料颗粒堆积不 紧密，界面过渡区薄弱；且粗骨料需提前预湿24h，并自然晾干，控制 其含水率，较复杂，难以工程施工；所制备的混凝土表观密度较高，扩 展度较低。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高流动性轻质高强混 凝土，本发明的部分实施例能够降低混凝土自重的同时还能保持良好的 力学性能和工作性能。本发明能够制备得到表观密度小于1550kg/m3， 抗压强度大于50mpa，扩展度700mm
‑
800mm的高流动性轻质高强混 凝土。本发明具有制备方法简单，所制备的混凝土表观密度低，抗压强 度高，流动性好的优点。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种高流动性轻质高强混凝土，所述混凝土由以下重量份的原材料 组成：500
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600份的水泥，300
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400份的硅灰，50
‑
100份的矿粉，50
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70 份的玻璃微珠，50
‑
150份的粉煤灰，10
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30份的轻砂，50
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100份的黄砂， 1
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10份的降粘剂，130
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150份的水，25
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35份的减水剂，50
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160份的钢纤 维。
7.优选地，所述硅灰为半增密硅灰，sio2大于94％，烧失量小于3％， 45μm筛余小于1％，表观密度为1900kg/m3，堆积密度在200
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450kg/m3之间，比表面积为22000m2/kg，粒径分布在0.1
‑
0.3μm之间。
8.优选地，所述矿粉为s95级，比表面积为450m2/kg，28d活性指数 为98％。
9.优选地，所述玻璃微珠为中空玻璃微珠，成分为硼硅酸盐，粒径为 60μm，真密度为200kg/m3，堆积密度为120kg/m3。
10.优选地，所述粉煤灰为f类粉煤灰，ⅱ级，细度15.0％，需水量比 100％。
11.优选地，所述轻砂的堆积密度为740kg/m3，含水率4.0％，吸水率 6.0％以上。
12.优选地，所述黄砂为中砂，细度模数为2.5，含泥量为1.0％，泥块 含量为0.8％，表观密度为2600kg/m3，堆积密度为1480kg/m3。
13.优选地，所述降粘剂含固量为20％。
14.优选地，所述减水剂为聚羧酸型高性能减水剂，其减水率＞25％， 含固量为24％，密度为1020
‑
1080kg/m3。
15.优选地，所述钢纤维为端钩形，长度为14mm，直径为0.22mm，长 径比为65，密度为7850kg/m3，抗拉强度为2000mpa以上。
16.优选地，所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为p.ⅱ52.5，比表面积 为455m2/kg，表观密度为3050kg/m3，堆积密度为1250kg/m3。
17.一种高流动性轻质高强混凝土的制备方法，包括如下步骤：步骤一、 将500
‑
600份的水泥，300
‑
400份的硅灰，50
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100份的矿粉，50
‑
70份的 玻璃微珠，50
‑
150份的粉煤灰，10
‑
30份的轻砂，50
‑
100份的黄砂在机 械搅拌下混合均匀，得到干料a；步骤二、将25
‑
35份的减水剂和1
‑
10 份的降粘剂倒入130
‑
150份的水中搅拌均匀，加入到干料a中混合搅拌 均匀，得到浆料b；步骤三、将50
‑
160份的钢纤维顺着搅拌方向加入浆 料b内，搅拌均匀得到高流动性轻质高强混凝土。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
19.1、本发明使用的空心玻璃微珠真密度200kg/m3，等体积替代粉煤 灰，可使容重降低90％以上；球状的空心玻璃微珠与其他不规则形状填 料相比，更容易流动，可提高混凝土的流动性；空心玻璃微珠具有抗老 化、耐低温和高温、防火等特性，所以混凝土掺加玻璃微珠之后，其耐 久性能和防火性能等都会有一定程度的提高；此外掺加空心玻璃微珠的 混凝土具有良好保温性能；
20.2、本发明使用的轻砂堆积密度为740kg/m3，为黄砂的1/2，等体积 替代黄砂，可降低混凝土表观密度；轻砂的多孔结构可在水泥水化早期 吸收多余的水分，随着水泥水化，再释放吸收的水分，从而补充消耗的 水分，提高水化反应程度；
21.3、本发明使用的降粘剂可提高混凝土的流动性，提高其扩展度，降 低其粘度；
22.4、本发明使用的钢纤维能显著提高混凝土的强度，提高其韧性、抗 折和抗拉性能；
23.5、本发明制备的混凝土表观密度为1500kg/m3，抗压强度能达到 60.0mpa，扩展度达800mm；且无需蒸压养护，工艺流程简单，制备成 本较低。
具体实施方式
24.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、
ꢀ“
下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底
”ꢀ“
内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关 系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理 解为对本发明的限制。
26.实施例1
27.一种高流动性轻质高强混凝土，由以下的制备步骤所得：
28.步骤一、将580份的水泥，371份的硅灰，81份的矿粉，60份的玻 璃微珠，66份的粉煤灰，26份的轻砂，65份的黄砂在机械搅拌下混合 均匀，得到干料a1；
29.步骤二、将30份的减水剂和5份的降粘剂倒入140份的水中搅拌均 匀，加入到干料a1中混合搅拌均匀，得到浆料b1；
30.步骤三、将63份的钢纤维顺着搅拌方向加入浆料b1内，搅拌均匀 得到高流动性轻质高强混凝土。
31.实施例2
32.一种高流动性轻质高强混凝土，由以下的制备步骤所得：
33.步骤一、将580份的水泥，371份的硅灰，81份的矿粉，55份的玻 璃微珠，132份的粉煤灰，26份的轻砂，65份的黄砂在机械搅拌下混合 均匀，得到干料a2；
34.步骤二、将30份的减水剂和5份的降粘剂倒入140份的水中搅拌均 匀，加入到干料a2中混合搅拌均匀，得到浆料b2；
35.步骤三、将63份的钢纤维顺着搅拌方向加入浆料b2内，搅拌均匀 得到高流动性轻质高强混凝土。
36.实施例3
37.一种高流动性轻质高强混凝土，由以下的制备步骤所得：
38.步骤一、将580份的水泥，371份的硅灰，81份的矿粉，60份的玻 璃微珠，66份的粉煤灰，13份的轻砂，91份的黄砂在机械搅拌下混合 均匀，得到干料a3；
39.步骤二、将30份的减水剂和5份的降粘剂倒入140份的水中搅拌均 匀，加入到干料a3中混合搅拌均匀，得到浆料b3；
40.步骤三、将63份的钢纤维顺着搅拌方向加入浆料b3内，搅拌均匀 得到高流动性轻质高强混凝土。
41.实施例4
42.一种高流动性轻质高强混凝土，由以下的制备步骤所得：
43.步骤一、将580份的水泥，371份的硅灰，81份的矿粉，60份的玻 璃微珠，66份的粉煤灰，26份的轻砂，65份的黄砂在机械搅拌下混合 均匀，得到干料a4；
44.步骤二、将30份的减水剂和2份的降粘剂倒入143份的水中搅拌均 匀，加入到干料a4中混合搅拌均匀，得到浆料b4；
45.步骤三、将63份的钢纤维顺着搅拌方向加入浆料b4内，搅拌均匀 得到高流动性轻质高强混凝土。
46.将实施例1
‑
4中各组分的重量份数汇总如表1所示。
47.表1实施例1
‑
4中各组分的重量份数
[0048][0049]
检测数据如表2所示。
[0050]
表2检测数据
[0051][0052][0053]
实施效果：
[0054]
由实施例1与实施例2可知玻璃微珠等体积替代粉煤灰可降低混凝 土的干表观密度，提高其流动性；由实施例1与实施例3可知轻砂等体 积替代黄砂可降低混凝土的干表观密度；由实施例1与实施例4可知降 粘剂可大幅提高混凝土的流动性，降低其粘度；总的来说，本发明制备 的混凝土在保证其强度的基础上，具有质量轻、流动性好的优点。
[0055]
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通 技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基 于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精 神以及范围之内。