一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土及其制備方法技術

本發明專利技術提出了一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土及其制備方法，混凝土的原料組分及質量分數配比為：14％?15％水泥，3.5％?4.5％礦粉，2.5％?3.5％陶瓷拋光微粉，1％?2％超細粉煤灰，70％骨料，0.4％?0.6％聚羧酸外加劑，6.4％?6.6％拌合水；骨料由砂和石子組成，砂率范圍為44％?50％；砂由中砂和細砂組成，石子由大石和小石組成；中砂細度模數為2.4?2.6，細砂細度模數為1.9?2.1；大石粒徑為10?20mm，小石粒徑為5?10mm。本發明專利技術高強混凝土可通常規方法制備得到。該高強自密實混凝土出機擴展度≥700mm，T500≤4s，PA≤20mm，SR≤15％，混凝土松軟、粘度適中，自密實性能優異，經621米超高泵送后工作性能損失為擴展度≤10mm，T500≤1s，PA≤10mm，SR≤5％，達到泵送出口自密實性能，無需振搗可實現復雜結構混凝土施工。

Vibration free high strength self compacting concrete capable of pumping 620 meters high and preparation method thereof

The present invention relates to vibration free 620 meters high pumping high strength self compacting concrete and its preparation method, raw materials of concrete and the mass fraction ratio is: 14% 15% 3.5% 4.5% cement, slag, 2.5% 3.5% ceramic polishing powder, 1% 2% ultra-fine fly ash, 70% bone material. 0.4% 0.6% polycarboxylate admixtures, 6.4% 6.6% mixing water by sand and gravel; aggregate composition, sand ratio range from 44% to 50%; sand from sand and fine sand, stone by stone and stone composition; sand fineness modulus of 2.4 2.6, fine sand fineness modulus of 1.9 2.1 stone; particle size of 10 20mm, small particle size of 5 10mm. The high-strength concrete can be prepared by the conventional method. The high strength self compacting concrete expansion machine is larger than 700mm, T500 = 4S, PA = 20mm, SR = 15%, concrete soft, moderate viscosity, self compacting performance is excellent, the 621 meters high pumping work performance loss for the expansion of degree less than or equal to 10mm, T500 = 1s, PA = 10mm, SR = 5% to pump export of self compacting properties, without vibration can achieve the construction of complex structure concrete.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于工程建筑材料
，具體為一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土及其制備方法。
技術介紹
作為工業化和城市化相結合的產物，摩天大樓起源于美國，現已遍及世界各地。摩天大樓被普遍認為是城市發展和城市經濟力量的終極象征，在推動土地集約利用、形成城市集聚效應、提升城市地標形象、擴展城市縱橫空間、促進空間景觀互動等方面都具有顯著的積極意義。同時，進入新世紀以來，世界第一高樓的高度不斷刷新，世界超高層建筑的平均高度不斷增長，據統計，2000年，世界超高層建筑平均高度為375米，2010年時達到439米，而預計至2020年，世界超高層建筑平高度可達598米。與普通工程不同，超高層建筑由于結構高，混凝土一旦發生堵管或質量問題將對超高層建筑質量、建設工期等造成阻礙，同時帶來比普通工程更巨大的經濟損失。超高層建筑結構(核心筒剪力墻、鋼管柱等)通常具有鋼筋密集、鋼板交錯、空間狹小及結構密集等特性，振搗棒無法穿過狹小空隙充分振搗，需要混凝土超高泵送后出口自密實性能，因此研制出工作性能優異、超高泵送后滿足出口自密實的混凝土對于保障工程質量具有重要作用。我國的陶瓷行業在最近幾年得到了快速發展，然而隨著陶瓷產量的增加，在陶瓷生產制備過程中產生的肥料也越來越多。陶瓷制備過程中通常需要將磚坯進行研磨拋光從而去其表面0.5-0.7mm的表面層，有時甚至需要除掉1-2mm的表面層以滿足使用要求。據統計，每生產1m2的拋光磚會產生1.5kg左右的磚屑，同時道具和磨具的磨損也將產生0.6kg左右的碎屑，據估算，我國每年大約有幾百萬噸的陶瓷拋光磚的廢料產生。由于產業鏈的不完善及技術水平的限制，許多廢料只能通過簡單的掩埋等方式進行處理，而如此大規模的陶瓷山對環境的影響極其深遠，所以如何對陶瓷磚廢料進行回收再利用，進行資源化處理變廢為寶為當下急需解決的問題，其對能源節約、環境保護具有極其重要的意義。粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的紅灰，是火力發電廠排出的主要固體廢棄物，被除塵器捕獲的飛灰，以濕排形式排放后，將使飛灰中的有害成分溶入水中，最終污染地表水和地下水。粉煤灰的化學組成與黏土相似，其中SiO2與Al2O3總量達到約70～90％(質量百分數)，可以在混凝土中應用。而超細粉煤灰是采用電收塵氣流分選工藝收集的較細顆粒，它通常具有水化活性高、物理減水效應顯著、優質的填充效應等特性，有利于其作為摻合料應用于混凝土生產中。目前我國超高層混凝土大多通過提高混凝土的流動度、降低粘度來提高混凝土泵送性能，以獲得更高的泵送高度。然而這種方式在混凝土泵送高度超過400米后，很容易隨著泵送壓力的增大導致混凝土出現離析、泌水、漿骨分離現象，導致骨料堆積發生堵管，從而造成巨大的經濟損失。
技術實現思路
為解決現有技術存在的問題，本專利技術提出了一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土及其制備方法，該混凝土具有成本低廉、泵送性能好、出泵自密實的性能特點，同時該方法具有保護環境、節約土地資源及節能減排等優點。本專利技術的技術方案為：所述一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：所述混凝土的原料組分及質量分數配比為：14％-15％水泥，3.5％-4.5％礦粉，2.5％-3.5％陶瓷拋光微粉，1％-2％超細粉煤灰，70％骨料，0.4％-0.6％聚羧酸外加劑，6.4％-6.6％拌合水；所述骨料由砂和石子組成，砂率范圍為44％-50％；所述砂由中砂和細砂組成，所述石子由大石和小石組成；所述中砂細度模數為2.4-2.6，所述細砂細度模數為1.9-2.1；所述大石粒徑為10-20mm，所述小石粒徑為5-10mm。進一步的優選方案，所述一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：中砂與細砂的質量比為7:3～5:5。進一步的優選方案，所述一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：大石與小石的質量比為7:3～9:1。進一步的優選方案，所述一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：所述聚羧酸外加劑由保坍組分、減水組分、緩凝組分、粘度調整組分及氣泡調整組分構成，減水率為20-25％，固含量為15-20％；聚羧酸外加劑中保坍組分的質量分數為10％-40％，緩凝組分的質量分數為5％-20％。進一步的優選方案，所述一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：陶瓷拋光微粉粒度范圍為1-10μm，比表面積≥800m2/kg。進一步的優選方案，所述一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：超細粉煤灰粒徑分布范圍為1～5μm，粒形為球形結構，比表面積≥600m2/kg。一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1：按照以下混凝土的原料組分及質量分數配比稱取原料：14％-15％水泥，3.5％-4.5％礦粉，2.5％-3.5％陶瓷拋光微粉，1％-2％超細粉煤灰，70％骨料，0.4％-0.6％聚羧酸外加劑，6.4％-6.6％拌合水；所述骨料由砂和石子組成，砂率范圍為44％-50％；所述砂由中砂和細砂組成，所述石子由大石和小石組成；所述中砂細度模數為2.4-2.6，所述細砂細度模數為1.9-2.1；所述大石粒徑為10-20mm，所述小石粒徑為5-10mm；步驟2：將大石、小石、陶瓷拋光微粉及60％～80％的拌合水在攪拌容器中混合攪拌60～90s；再將其余原料倒入攪拌容器中攪拌240～300s，得到混凝土。有益效果本專利技術的有益效果是：(a)采用本專利技術方法制備的超高泵送免振高強自密實混凝土，其大量利用陶瓷拋光微粉、超細粉煤灰，具有保護環境、節約土地資源及節能減排等優點。(b)本專利技術利用陶瓷拋光微粉取代傳統硅粉制備超高泵送高強自密實混凝土，具有成本低廉的經濟優勢；利用陶瓷拋光微粉及超細粉煤灰綜合調整混凝土粘度，防止粘度過高或過低。(c)獨特攪拌工藝(利用石子、陶瓷拋光微粉及水單獨混合攪拌，利用石子棱角與陶瓷拋光微粉撞擊摩擦)可以提高陶瓷拋光微粉分散性，均勻填充于混凝土中，保障混凝土性能穩定。(d)本專利技術利用骨料統一連續級配優化超高泵送免振高強自密實混凝土骨料分布，形成最低孔隙率，骨料孔隙率范圍為30％～38％,節約膠凝材料，，提高泵送性能。(e)采用本專利技術制備的超高泵送免振高強自密實混凝土，泵送性能優異，經實施例中621米超高泵送后性能損失小，擴展度≤10mm，T500≤1s，PA≤10mm，SR≤5％，出口混凝土達到可達到自密實，高拋澆筑下混凝土不分散，流動性好，可實現免振搗剪力墻復雜混凝土澆筑，工程質量得到保障。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。具體實施方式下面詳細描述本專利技術的實施例，描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。以下實施例在天津高銀117大廈混凝土施工中成功應用，117大廈鋼板剪力墻混凝土施工具有以下特點：(1)剪力墻結構復雜，內部鋼板鋼筋交錯，鋼筋分布密集，振搗棒無法充分振搗；(2)澆筑落差大，超過10多米，對于混凝土要求較高的粘度及抗離析能力；(3)串筒固定點澆筑，混凝土流動距離長，需要良好的鋼筋通過性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：所述混凝土的原料組分及質量分數配比為：14％?15％水泥，3.5％?4.5％礦粉，2.5％?3.5％陶瓷拋光微粉，1％?2％超細粉煤灰，70％骨料，0.4％?0.6％聚羧酸外加劑，6.4％?6.6％拌合水；所述骨料由砂和石子組成，砂率范圍為44％?50％；所述砂由中砂和細砂組成，所述石子由大石和小石組成；所述中砂細度模數為2.4?2.6，所述細砂細度模數為1.9?2.1；所述大石粒徑為10?20mm，所述小石粒徑為5?10mm。

【技術特征摘要】
1.一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：所述混凝土的原料組分及質量分數配比為：14％-15％水泥，3.5％-4.5％礦粉，2.5％-3.5％陶瓷拋光微粉，1％-2％超細粉煤灰，70％骨料，0.4％-0.6％聚羧酸外加劑，6.4％-6.6％拌合水；所述骨料由砂和石子組成，砂率范圍為44％-50％；所述砂由中砂和細砂組成，所述石子由大石和小石組成；所述中砂細度模數為2.4-2.6，所述細砂細度模數為1.9-2.1；所述大石粒徑為10-20mm，所述小石粒徑為5-10mm。2.根據權利要求1所述一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：中砂與細砂的質量比為7:3～5:5。3.根據權利要求1或2所述一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：大石與小石的質量比為7:3～9:1。4.根據權利要求3所述一種能夠620米超高泵送的免振高強自密實混凝土，其特征在于：所述聚羧酸外加劑由保坍組分、減水組分、緩凝組分、粘度調整組分及氣泡調整組分構成，減水率為20-25％，固含量為15-20％；聚羧酸外加劑中保坍組分的質量分數為10％-40％，緩凝組分的質量分數為5％-2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅作球，陳全濱，袁啟濤，趙子強，肖宏軍，唐玉超，高建，傅凌，丁路靜，王寧，李微，
申請(專利權)人：中建商品混凝土西安有限公司，中建商品混凝土天津有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61