C30微膨胀自密实混凝土[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 105174855 A (43)申请公布日 2015.12.23

(21)申请号 201510555739.3(22)申请日 2015.09.01

(71)申请人重庆建工住宅建设有限公司

地址400000 重庆市渝中区桂花园43号(72)发明人张纯洁 叶建雄 李海涛 陈怡宏

苗苗 张意 段文川 张智瑞(74)专利代理机构重庆中之信知识产权代理事

务所(普通合伙) 50213

代理人张景根(51)Int.Cl.

C04B 28/02(2006.01)C04B 18/14(2006.01)C04B 18/08(2006.01)C04B 14/06(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页

(54)发明名称

C30微膨胀自密实混凝土(57)摘要

本发明公开了一种C30微膨胀自密实混凝土，单方材料用量，水170～180kg，水泥321～328kg，矿渣42～48kg，粉煤灰42～48kg，砂875～890kg，石875～890kg，膨胀剂31～40kg，减水剂5.5～7kg，所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。本发明提供的C30微膨胀自密实混凝土配比合理，低气泡，高流动，微膨胀，自密实性能好，各方面性能优异，能够满足现有施工需求，适于复杂环境下施工。

C N 1 0 5 1 7 4 8 5 5 A CN 105174855 A

权 利 要 求 书

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1.一种C30微膨胀自密实混凝土，其特征在于，单方材料用量，水170～180kg，水泥321～328kg，矿渣42～48kg，粉煤灰42～48kg，砂875～890kg，石875～890kg，膨胀剂31～40kg，减水剂5.5～7kg；所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。

2.根据权利要求1所述的C30微膨胀自密实混凝土，其特征在于：单方材料用量，水176kg，水泥324kg，矿渣45kg，粉煤灰45kg，砂884kg，石884kg，膨胀剂36kg，减水剂6kg。

3.根据权利要求1所述的C30微膨胀自密实混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸盐类高性能减水剂。

4.根据权利要求1所述的C30微膨胀自密实混凝土，其特征在于：所述膨胀剂为SCEA膨胀剂。

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说 明 书C30微膨胀自密实混凝土

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技术领域

[0001]

本发明涉及一种C30微膨胀自密实混凝土，属于建筑材料领域。

背景技术

近年来，自密实混凝土所占比重已经成为衡量一个国家混凝土行业技术水平高低的重要标志。在日本、美国、英国、加拿大、德国等国家，自密实混凝土已达混凝土总量的30％ˉ50％。我国目前年用量尚不到混凝土总量的5％。究其原因是由于欧美等国家受人工费用高，缺乏熟练的振捣工人等方面的制约，自密实混凝土的大量应用势在必行；而我国因为劳动力成本相对较低，工程经验不足，自密实混凝土还主要应用于构件形状复杂，钢筋密集，施工环境恶劣，截面过小难于振捣等情况。因此相对于其他国家，我国自密实混凝土用量较小，应用范围相对狭窄，自密实混凝土相关的研究基础较弱。[0003] 随着越来越健全的混凝土规范的颁布实施、相关的应用技术规程的指导以及全国大部分地区强制采用预拌商品混凝土，现场施工水平逐渐成为影响混凝土质量的主要因素。例如工地现场大面积混凝土浇注时因为没有架设机动的布料设备,仅靠振捣棒赶料的现象严重。而且负责振捣的工人严重不足，在大量混凝土柱同时浇注时(比如修建地下车库)，哪根柱子振捣过了，哪个没振捣根本记不清。直接结果就是因为缺乏振捣而出现严重泌水离析，严重时粉料和砂石分层，最终导致混凝土质量异常，强度急剧下降。因此，通过大力推广自密实混凝土来提高混凝土质量和性能具有迫切的现实性。[0004] 虽然自密实混凝土优点很多，但和普通混凝土相比，自密实混凝土因为胶凝材料用量较多，会出现收缩较大的情况。若掺加一定量的膨胀剂(氧化钙类膨胀剂)配制微膨胀自密实混凝土则可以有效补偿收缩，大幅度降低混凝土结构因收缩变形而引发的开裂风险。但由于氧化钙类膨胀剂的固有特性——水化消耗大量水分，对于自密实混凝土的流动度尤其是坍落度损失必然有一定的影响，所以对于原材料选用和配合比设计提出了更高的要求。如何配制出既能满足工作性要求又能补偿收缩的微膨胀自密实混凝土成为混凝土生产企业亟待解决的问题。

[0002]

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种C30微膨胀自密实混凝土，目的

在于使微膨胀自密实混凝土既能满足工作性要求，又能补偿收缩。[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种C30微膨胀自密实混凝土，单方材料用量，水170～180kg，水泥321～328kg，矿渣42～48kg，粉煤灰42～48kg，砂875～890kg，石875～890kg，膨胀剂31～40kg，减水剂5.5～7kg；[0007] 所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。

[0005]

优选的是：单方材料用量，水176kg，水泥324kg，矿渣45kg，粉煤灰45kg，砂

884kg，石884kg，膨胀剂36kg，减水剂6kg。[0009] 优选的是：所述减水剂为聚羧酸盐类高性能减水剂。

[0008]

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说 明 书

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优选的是：所述膨胀剂为SCEA膨胀剂。[0011] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：[0012] (1)本发明采用的氧化钙类膨胀剂，是利用石膏制造硫酸时产生的氧化钙废渣，通过高温煅烧等工艺处理后得到的高性能混凝土膨胀剂，从而实现了氧化钙这一工业废渣的资源化利用。在水化过程中，由于氧化钙水化后产生大量氢氧化钙不仅可以保持浆体溶液的碱度，而且能激发粉煤灰、磨细粒化高炉矿渣等矿物掺合料的活性，促进其水化，相对于传统的硫铝酸钙类膨胀剂，具有膨胀量大、膨胀稳定期早，对后期水分依赖性小等特点。[0013] (2)自密实混凝土配制时会加入大量粉煤灰、磨细粒化高炉矿渣等矿物掺合料而减少水泥用量，可以极大地减少矿物资源、能源的消耗及环境负荷。自密实混凝土不仅具有节省劳力、加快施工进度、改善工作环境、降低工程费用、提高结构混凝土质量等优点,而且采用自密实混凝土可以更大程度地确保混凝土的施工质量，进而提高耐久性，避免结构因为混凝土劣化而提前退出服役期，节省额外的修补及重复建设成本，符合国家保护环境、节能减排、可持续发展的战略。

[0014] (3)本发明提供的C30微膨胀自密实混凝土配比合理，低气泡，高流动，微膨胀，自密实性能好，各方面性能优异，能够满足现有施工需求，适于复杂环境下施工。

具体实施方式

[0015] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

[0016] C30微膨胀自密实混凝土，单方材料用量，水170～180kg，水泥321～328kg，矿渣42～48kg，粉煤灰42～48kg，砂875～890kg，石875～890kg，膨胀剂31～40kg，减水剂5.5～7kg；所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。[0017] 各实施例中采用的原料如下：[0018] 水泥：重庆拉法基水泥厂P·O 42.5R早强型普通硅酸盐水泥。其中含石灰石粉6％、矿渣10％、助磨剂0.06％。[0019] 粗骨料(石)：四川绵阳产的卵石5ˉ10mm，含水率0.5％，表观密度2680kg/m3；石灰岩碎石，10ˉ16mm，含水率1.5％，表观密度2700kg/m3，含泥量0.2％，针片状含量5.1％。[0020] 细骨料(砂)：四川涪陵产机制砂，表观密度2690kg/m3，石粉含量7.2％(MB＝0.7)，细度模数2.5；特细砂，细度模数0.8，按照机制砂:特细砂＝6:4混合，得到的混合砂细度模数2.4。[0021] 减水剂：TF-500聚羧酸盐类高性能减水剂，减水率20.4％，泌水率比30.8％，含气量2.6％，含固量9.6％，pH＝5.0，密度1.03kg/m3。[0022] 膨胀剂：重庆三圣特种建材有限公司生产的SCEA膨胀剂(见表一)。[0023] 表一：

[0024] SCEA膨胀剂熟料的化学组成/wt％

[0025]

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说 明 书

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粉煤灰：重庆珞璜电厂生产的Ⅰ级粉煤灰。[0027] 矿渣：重庆钢铁集团生产S95级矿渣，比表面积480m2/kg。[0028] 本发明采用的氧化钙类膨胀剂，是利用天然石膏制造硫酸时产生的氧化钙废渣，通过高温煅烧等工艺处理后得到的高性能混凝土膨胀剂，是工业废渣资源化利用的一个成功案例。在水化过程中，由于氧化钙水化后产生大量氢氧化钙不仅可以保持浆体溶液的碱度，而且能激发粉煤灰、磨细粒化高炉矿渣等矿物掺合料的活性，促进其水化，进一步提高混凝土性能。相对于传统的硫铝酸钙类膨胀剂，具有膨胀量大、膨胀稳定期早，对后期水分依赖性小等特点。[0029] 实施例一

[0030] C30微膨胀自密实混凝土，单方材料用量，水170kg，水泥322kg，矿渣42kg，粉煤灰42kg，砂880kg，石880kg，膨胀剂32kg，减水剂5.8kg；所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。[0031] 实施例二

[0032] C30微膨胀自密实混凝土，单方材料用量，水176kg，水泥324kg，矿渣45kg，粉煤灰45kg，砂884kg，石884kg，膨胀剂36kg，减水剂6kg；所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。[0033] 实施例三

[0034] C30微膨胀自密实混凝土，单方材料用量，水180kg，水泥328kg，矿渣48kg，粉煤灰48kg，砂890kg，石890kg，膨胀剂38kg，减水剂6.5kg；所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。[0035] 针对上述各实施例中的配比，说明如下：[0036] 1、水胶比

[0037] 对于C30自密实混凝土，如果适当增大水胶比，流动度会提高，抗离析性和间隙通过性下降，容易出现泌水离析，表现为混凝土四周出现泌水环和骨料堆台。另外，水胶比与硬化混凝土强度及孔结构密切相关，需要慎重选择！[0038] 2、砂率

[0039] 对于自密实混凝土，如果适当增大砂率，可提高流动度，也没有明显增大单位需水量。砂率不同，粗细骨料颗粒比重不同，骨料松散堆积时的空隙率也不同，但自密实混凝土工作性与空隙率没有对应关系。[0040] 3、矿物掺合料组成[0041] 对于自密实混凝土，如果适当增大粉煤灰掺量，减水作用不明显，反而具有一定的增黏作用。对混凝土立方体28天抗压强度无明显降低。[0042] 4、膨胀剂掺量

[0043] 改变膨胀剂掺量对自密实混凝土初始流动性影响不大，但会大大加剧流动性经时损失。不过在有外界约束的条件下，加入膨胀剂可以提高混凝土力学性能，增加密实度进而改善混凝土耐久性，降低开裂敏感性。

[0044] 以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

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