一种低水胶比高粉煤灰掺量的高强混凝土 |
|||||||
| 申请号 | CN201710708747.6 | 申请日 | 2017-08-17 | 公开(公告)号 | CN107500623A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 暨南大学; | 发明人 | 欧阳东; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种低 水 胶比高 粉 煤 灰 掺量的高强 混凝土 ，所述高强混凝土按每立方米 质量 份数计，包括如下组分： 水泥 160～270份，粉煤灰270～380份，水95～110份， 减水剂 3.4～19.5份，石料1000～1100份，砂700～800份。本发明制备的混凝土中粉煤灰的掺入量高于水泥用量，掺入比例为胶凝材料总质量的50%～65%，水胶比为0.17～0.22，大量的节省了水泥和水的使用量；通过发挥粉煤灰的集料效应、 火山灰 效应和滚珠效应来改善混凝土的强度和工作性能，制备的混凝土28d强度、坍落度和扩展度均明显优于普通混凝土，甚至达到了55～70MPa的强度，同时还利于 泵 送施工。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种低水胶比高粉煤灰掺量的高强混凝土，其特征在于，所述高强混凝土按每立方米质量份数计，包括如下组分：水泥160～270份，粉煤灰270～380份，水95～110份，减水剂 |
||||||
| 说明书全文 | 一种低水胶比高粉煤灰掺量的高强混凝土技术领域背景技术[0002] 水泥混凝土是我国长期以来的主要建筑材料，然而生产水泥的环境代价是十分高昂的，消耗大量热能、排放温室气体和粉尘烟尘等一系列后遗症已开始得到人们的重视。传统水泥工业平均每生产一吨水泥熟料会消耗1.3吨石灰石，0.3吨粘土，160千克标准煤，向大气排放1吨CO2，2千克SO2，4千克氧化氮气体，每生产1吨水泥还要消耗约100千瓦时的电能。由于制造硅酸盐水泥的代价如此之大，因此，减少硅酸盐水泥和熟料的消耗将是走可持续发展道路的明确方向之一。 [0003] 粉煤灰作为我国当前排量较大的工业废渣，很早就用于混凝土的制备。因粉煤灰具有火山灰效应、集料效应和滚珠效应，粉煤灰适量掺入混凝土中时，具有改善混凝土工作性能、优化混凝土耐久性和强度性能等作用。掺入粉煤灰代替部分水泥已经成为节约建筑成本的手段之一。但如果掺入的粉煤灰过量，又会导致水泥混凝土水化环境劣化，从而导致混凝土强度过低，浇捣后易开裂等现象。 [0004] 另外，水泥混凝土在制备时需要使用大量的自来水（一般用量为每立方米150-180kg），建筑行业的迅速发展导致其用水量日益增多，而目前水资源越来越珍贵，尤其在内陆干旱地区。因此，降低混凝土的水胶比也十分具有意义。 [0005] 通过大掺量粉煤灰代替水泥制作的低用水量混凝土，一方面节省了混凝土的制作成本，另一方面又减少了用水量、降低了对环境的恶化影响，具有较好的社会及经济效应。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种低水胶比高粉煤灰掺量的高强混凝土，通过大量掺入粉煤灰，并利用矿物和高效减水剂共同减少用水量，降低水胶比，且补回因粉煤灰大量掺入后混凝土下降的强度性能。本发明提供的高强混凝土中，不仅用水量低、对环境友好、制作成本明显低于市面的混凝土，且混凝土的强度及工作性能优于市面上的普通混凝土。 [0007] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种低水胶比高粉煤灰掺量的高强混凝土，所述高强混凝土按每立方米质量份数计，包括如下组分：水泥160～270份，粉煤灰270～380份，水95～110份，减水剂3.4～19.5份，石料1000～1100份，砂700～800份。 [0008] 优选地，所述混凝土按每立方米质量份数计，包括如下组分：水泥229份，粉煤灰275份，水95份，减水剂15.6份，石料1081份，砂721份； 优选地，所述混凝土按每立方米质量份数计，包括如下组分：水泥269份，粉煤灰305份，水100份，减水剂17份，石料1087份，砂729份； 优选地，所述混凝土按每立方米质量份数计，包括如下组分：水泥195份，粉煤灰358份，水100份，减水剂13.4份，石料1092份，砂729份； 优选地，所述粉煤灰为国际一级或二级粉煤灰； 优选地，减水剂为聚羧酸缓凝高效减水剂（广州西卡建筑材料有限公司）； 与现有技术相比，本发明的优点在于： 1. 本发明中粉煤灰的掺入量超过水泥的用量，为胶凝材料总重量的50%～65%，掺入比例较大，大量的节省了水泥的使用量，直接降低了混凝土的使用成本，间接的减少了对环境的污染； 2. 本发明在掺入粉煤灰的同时添加减水剂，减少混凝土的用水量，水胶比为0.17～ 0.22，属于低水胶比，一方面节约用水，另一方面改善了混凝土的力学性能和耐久性。 [0009] 3. 本发明以粉煤灰作为掺合料，利用其集料效应、火山灰效应和滚珠效应以改善混凝土的强度和工作性能，其中混凝土28d强度、坍落度和扩展度均明显优于普通混凝土，甚至达到了55～70MPa的强度，同时还利于泵送施工。 [0010] 以上指标对于制备混凝土节省成本、节省水资源及对环境友好型均有重要影响，有着较好的社会及经济效应。 具体实施方式[0011] 以下结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 [0012] 实施例1低水胶比大掺量粉煤灰高强混凝土的制备，水胶比为0.19，粉煤灰占胶凝材料的总量为55%。按每立方米质量份数计，各原料用量为：水泥229份，粉煤灰275份，石料1081份，砂 721份，水95份，聚羧酸缓凝高效减水剂15.6份。 [0013] 实施例2低水胶比大掺量粉煤灰高强混凝土的制备，水胶比为0.17，粉煤灰占胶凝材料的总量为54%。按每立方米质量计，各原料用量为：水泥269份，粉煤灰305份，石料1087份，砂729份，水100份，聚羧酸缓凝高效减水剂17份。 [0014] 实施例3低水胶比大掺量粉煤灰高强混凝土的制备，水胶比为0.18，粉煤灰占胶凝材料的总量为64%。按每立方米质量计，各原料用量为：水泥195份，粉煤灰358份，石料1092份，砂729份，水100份，聚羧酸缓凝高效减水剂13.4份。 [0015] 对比例1市面上粉煤灰低掺量的普通混凝土，按每立方米质量份数计，各原料用量为：水泥357份，粉煤灰89份，石料984份，砂805份，水160份，聚羧酸缓凝高效减水剂5.8份。 [0016] 对各原料的当前市场价格进行调查，广东地区各原料价格大致分别为：P.II.52.5水泥530元/吨，P.0.42.5水泥430元/吨，粉煤灰76-100元/吨，建筑碎石120元/m3，河砂70元/m3，聚羧酸高效减水剂1000元/m3。 [0017] 参照实施例3和对比例1中各原料的用量进行成本比较，实施例3中每立方米混凝土的制备成本比对比例1中节省大约15%。 [0018] 表1 实施例1～3及对比例1中混凝土坍落度和强度检测数据 粉煤灰占胶凝材料重量比/% 水泥用量减少比例/% 水用量减少比例/% 坍落度/cm 强度/MPa实施例1 54.6 35.9 40.6 23 56 实施例2 53.1 24.6 37.5 19 70 实施例3 64.7 45.4 37.5 20 61 对比例1 20.0 - - 20 50 注：水泥用量减少比例和水用量减少比例均是以对比例1为标准。 [0019] 实施例1与对比例1相比，水泥用量减少了35.9%、用水量降低了40.6%；但在坍落度和强度性能方面却优于市面上粉煤灰低掺量的普通混凝土。由此可知，按本发明配比制备的混凝土，在减少水泥及水的用量的同时，还提高了混凝土的坍落度和强度性能。 [0020] 实施例2与对比例1相比，水泥用量减少了24.6%，用水量降低了37.5%；在坍落度大致相仿的情况下，实施例2制备的混凝土的强度高达70 MPa，高于市面上粉煤灰低掺量的普通混凝土的强度20 MPa。 [0021] 实施例3与对比例1相比，水泥用量减少了45.4%，用水量降低了37.5%；实施例3制备的混凝土的强度为61MPa，高于对比例1；且通过成本计算，实施例3中每立方米混凝土的制备成本比对比例1中节省大约15%。由此对比可知，按照本发明配比制备的混凝土在保证强度有所提高的情况下，还能节约更多的建筑成本。 [0022] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈