專利名稱：高強輕集料混凝土的制備方法
技術領域：
本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種輕集料混凝土的制備方法，它能夠有效提高輕集料顆粒強度、降低吸水率，顯著增加輕集料混凝土強度和改善輕集料混凝土泵送施工性能。
背景技術：
輕集料混凝土具有輕質、耐久、節能、環保的特點，在高層建筑、大跨度結構工程等領域具有廣闊的應用前景，但輕集料混凝土的強度較低，實際工程應用的最高強度等級僅為LC60，并且泵送施工性能較差，難以滿足大型工程對強度和施工性能的要求，在很大程度上限制了輕集料混凝土的應用。導致以上問題的主要原因是輕集料自身的顆粒強度較低，且其吸水率在壓力下有顯著增加，進而容易導致堵泵。針對以上問題，目前主要采用低吸水率輕集料或表面釉化處理的方法以實現泵送施工，但低吸水率輕集料在泵壓作用下吸水率仍然增加較大，所以并不能有效的改善輕集料混凝土的泵送施工性能。對輕集料表面釉化處理雖然能夠有效降低輕集料的吸水率，改善泵送施工性能，但釉化處理將會降低輕集料與水泥石之間的界面粘結性能；在提高輕集料混凝土強度的技術措施方面，主要通過摻加硅灰、使用高標號水泥、增加水泥用量等方法，但以上方法不僅增加成本，而且還會降低混凝土的工作性，所以更加不利于泵送施工。使用高強輕集料雖然能夠有效增加混凝土的強度，但目前高強輕集料的顆粒強度主要在6.0～8.0MPa，所以難以配制工作性能良好的LC60以上高強輕集料混凝土。
發明內容
針對以上輕集料及輕集料混凝土存在的主要問題，本發明的目的在于提供一種提高輕集料顆粒強度、降低吸水率，顯著增加輕集料混凝土強度和改善輕集料混凝土泵送施工性能的高強輕集料混凝土的制備方法。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是高強輕集料混凝土的制備方法，其特征是由如下步驟實現1).輕集料的預處理a).預處理水泥漿體的準備，預處理水泥漿體由水泥、超細摻合料(由硅灰和超細粉煤灰按一定比例混合組成)、水溶性聚丙烯酸乳液、減水劑FDN系列、水組成，各組份重量份為水1、水泥1.35～1.80、 超細摻合料0.10～0.50、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)8～15、減水劑FDN(水泥用量％)0.3～0.5，將上述組份攪拌均勻制成預處理水泥漿體；b).把輕集料放入上述預處理水泥漿體中攪拌1～3min后取出，在相對濕度90±5％，溫度20±3℃條件下養護1～3天，待用；2).輕集料混凝土的制備高強輕集料混凝土，由預處理后的輕集料、水泥、細集料、硅灰、減水劑FDN、水組成，各組份重量份為水1、預處理后的輕集料3.00～3.50、水泥2.90～3.50、細集料3.80～3.95、硅灰0.15～0.40、減水劑FDN(水泥用量％)0.8～1.4，將上述組份攪拌均勻制成混合料，即得產品。
所述的預處理水泥漿體，各組份最佳重量份為水泥1.35、硅灰0.17、超細粉煤灰0.33、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)10、減水劑FDN(水泥用量％)0.4、水1。
所述的超細摻合料為硅灰或超細粉煤灰(比表面積500m2/kg以上)其中任一種或二種混合，硅灰、超細粉煤灰二者之間所占重量比分別為0～100、100～0。
所述的高強輕集料混凝土，各組份最佳重量份為預處理后的輕集料3.36、水泥3.2、細集料3.94、硅灰0.32、減水劑FDN(水泥用量％)1.2、水1。
所述的細集料為河砂或機制砂。
所述的輕集料為粒徑5-20mm、表觀密度1200-1500kg/m3，堆積密度700-1100kg/m3，筒壓強度25Mpa的粘土陶粒或頁巖陶粒或粉煤灰陶粒。
所述的減水劑FDN為萘系磺酸鹽FDN系列高效減水劑，減水率大于20％。
采用由水泥、硅灰、超細粉煤灰、水溶性聚丙烯酸乳液、減水劑、水按一定比例配制成預處理水泥漿體，利用其對顆粒強度為6.0～8.0MPa的輕集料進行預處理，使輕集料自身筒壓強度提高30％以上，常壓吸水率和壓力吸水率降低到5％以內。利用該種輕集料制備出能夠滿足泵送施工要求的LC50～LC70高強輕集料混凝土。能夠用于生產LC50-LC70泵送高強輕集料混凝土。
技術指標預處理后的輕集料性能指標筒壓強度8.0MPa以上顆粒密度1400～1900kg/m3吸水率小于3％6MPa壓力吸水率小于5％經過預處理后的輕集料混凝土性能指標力學性能28d抗壓強度60-80MPa坍落度18～24cm擴展度50～60cm表觀密度1860-2100kg/m3彈性模量20-37GPa抗滲等級P12以上抗凍等級≥F100。
具體實施例方式
實施例1高強輕集料混凝土的制備方法，由按下步驟實現1.原材料準備輕集料粒徑5-20mm、表觀密度1200-1500kg/m3，堆積密度700-1100kg/m3，筒壓強度3-8MPa)，水泥42.5、52.5普硅水泥(或硅酸鹽水泥，礦渣水泥、粉煤灰水泥，比表面積500m2/kg)，細集料砂(河砂、細度模數2.4-3.1)，粉煤灰比表面積500m2/kg，硅灰活性二氧化硅含量大于90％以上，減水劑FDN萘系磺酸鹽FDN，減水率20％以上，聚合物水溶性聚丙烯酸乳液。
2.輕集料的預處理a).預處理水泥漿體的準備，預處理水泥漿體由水泥、硅灰和粉煤灰、水溶性聚丙烯酸乳液、減水劑FDN、水組成，各組份配比為預處理水泥漿體配比Kg/m3
建立一個5×5×5m的預處理池，將上述組份混合攪拌均勻制成預處理水泥漿體；b).把輕集料放入上述預處理水泥漿體中人工或機械攪拌3min后取出，撈出瀝干后，在相對濕度90±5％，溫度20±3℃條件下養護3天，待用；3.輕集料混凝土的制備高強輕集料混凝土，由預處理后的輕集料、水泥、細集料、硅灰、減水劑FDN、水組成，各組份配合為LC70高強輕集料混凝土配合比 Kg/m3
按比例稱量后在強制式混凝土攪拌機內拌合均勻后，即可采用泵送施工。
實施例2高強輕集料混凝土的制備方法，由按下步驟實現1.原材料準備輕集料粒徑5-20mm、表觀密度1200-1500kg/m3，堆積密度700-1100kg/m3，筒壓強度3-8MPa)，水泥42.5、52.5普硅水泥(或硅酸鹽水泥，礦渣水泥、粉煤灰水泥，比表面積500m2/kg)，細集料砂(河砂、細度模數2.4-3.1)，粉煤灰比表面積500m2/kg，硅灰活性二氧化硅含量大于90％以上，減水劑FDN萘系磺酸鹽FDN，減水率20％以上，聚合物水溶性聚丙烯酸乳液。
2.輕集料的預處理a).預處理水泥漿體的準備，預處理水泥漿體由水泥、硅灰和粉煤灰、水溶性聚丙烯酸乳液、減水劑FDN、水組成，各組份配比為預處理水泥漿體配比Kg/m3
建立一個5×5×5m的預處理池，將上述組份攪拌均勻制成預處理水泥漿體；b).把輕集料放入上述預處理水泥漿體中人工或機械攪拌3min后取出，撈出瀝干后，在相對濕度90±5％，溫度20±3℃條件下養護3天，待用；3.輕集料混凝土的制備高強輕集料混凝土，由預處理后的輕集料、水泥、細集料、硅灰、減水劑FDN、水組成，各組份配合為LC50高強輕集料混凝土配合比Kg/m3
按比例稱量后在強制式混凝土攪拌機內拌合均勻后，即可采用泵送施工。
實施例3高強輕集料混凝土的制備方法，由如下步驟實現1.輕集料的預處理a).預處理水泥漿體的準備，預處理水泥漿體由水泥、硅灰、水溶性聚丙烯酸乳液、減水劑FDN、水組成，各組份重量份為水泥1.35、硅灰0.20、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)8、萘系磺酸鹽FDN系列高效減水劑(水泥用量％)0.3、水1，將上述組份攪拌均勻制成預處理水泥漿體；b).把輕集料放入上述預處理水泥漿體中攪拌2min后取出，在相對濕度90±5％，溫度20±3℃條件下養護2天，待用；2.輕集料混凝土的制備高強輕集料混凝土，由預處理后的輕集料、水泥、細集料、硅灰、減水劑FDN、水組成，各組份重量份為預處理后的輕集料3.00、水泥2.90、河砂3.80、硅灰0.15、萘系磺酸鹽FDN系列高效減水劑(水泥用量％)0.8、水1，將上述組份攪拌均勻制成漿體，即得產品。
實施例4高強輕集料混凝土的制備方法，由如下步驟實現1.輕集料的預處理a).預處理水泥漿體的準備，預處理水泥漿體由水泥、粉煤灰、水溶性聚丙烯酸乳液、萘系磺酸鹽FDN系列高效減水劑、水組成，各組份重量份為水泥1.8、粉煤灰0.35、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)12、減水劑FDN(水泥用量％)0.5、水1，將上述組份攪拌均勻制成預處理水泥漿體；b).把輕集料放入上述預處理水泥漿體中攪拌1min后取出，在相對濕度90±5％，溫度20±3℃條件下養護1天，待用；2.輕集料混凝土的制備高強輕集料混凝土，由預處理后的輕集料、水泥、細集料、硅灰、減水劑FDN、水組成，各組份重量份為預處理后的輕集料3.20、水泥3.40、機制砂3.85、硅灰0.32、萘系磺酸鹽FDN系列高效減水劑(水泥用量％)1.2、水1，將上述組份攪拌均勻制成漿體，即得產品。
權利要求
1.高強輕集料混凝土的制備方法，其特征是由如下步驟實現1).輕集料的預處理a).預處理水泥漿體的準備，預處理水泥漿體由水泥、超細摻合料、水溶性聚丙烯酸乳液、減水劑FDN、水組成，各組份重量份為水1、水泥1.35～1.80、超細摻合料0.10～0.50、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)8～15、減水劑FDN(水泥用量％)0.3～0.5，將上述組份攪拌均勻制成預處理水泥漿體；b).把輕集料放入上述預處理水泥漿體中攪拌1～3min后取出，在相對濕度90±5％，溫度20±3℃條件下養護1～3天，待用；2).輕集料混凝土的制備高強輕集料混凝土，由預處理后的輕集料、水泥、細集料、硅灰、減水劑FDN、水組成，各組份重量份為水1、預處理后的輕集料3.00～3.50、水泥2.90～3.50、細集料3.80～3.95、硅灰0.15～0.40、減水劑FDN(水泥用量％)0.8～1.4，將上述組份攪拌均勻制成漿體，即得產品。
2.根據權利要求1所述的高強輕集料混凝土的制備方法，其特征是所述的預處理水泥漿體，各組份最佳重量份為水泥1.35、硅灰0.17、超細粉煤灰0.33、水溶性聚丙烯酸乳液(水泥用量％)10、減水劑FDN(水泥用量％)0.4、水1。
3.根據權利要求1或2所述的高強輕集料混凝土的制備方法，其特征是所述的超細摻合料為硅灰或超細粉煤灰其中任一種或二種混合。
4.根據權利要求1所述的高強輕集料混凝土的制備方法，其特征是所述的高強輕集料混凝土，各組份最佳重量份為預處理后的輕集料3.36、水泥3.2、細集料3.94、硅灰0.32、減水劑FDN(水泥用量％)1.2、水1。
全文摘要
本發明涉及一種輕集料混凝土的制備方法。高強輕集料混凝土的制備方法，其特征是由如下步驟實現1).輕集料的預處理a).預處理水泥漿體的準備，預處理水泥漿體由水泥、超細摻合料、水溶性聚丙烯酸乳液、減水劑FDN、水組成；b).把輕集料放入上述預處理水泥漿體中攪拌1～3min后取出，在相對濕度90±5％，溫度20±3℃條件下養護1～3天，待用；2).輕集料混凝土的制備高強輕集料混凝土，由預處理后的輕集料、水泥、細集料、硅灰、減水劑FDN、水組成；按比例攪拌均勻制成漿體，即得產品。它能夠有效提高輕集料顆粒強度、降低吸水率，顯著增加輕集料混凝土強度和改善輕集料混凝土泵送施工性能。
文檔編號C04B28/00GK1491917SQ03125310
公開日2004年4月28日 申請日期2003年8月22日 優先權日2003年8月22日
發明者胡曙光, 丁慶軍, 王發洲, 呂林女, 姜從盛, 任飛, 葉家軍, 彭波, 陳友治 申請人:武漢理工大學