一種含石灰石質機制砂的水下混凝土及其製備方法
2023-05-30 17:21:16
一種含石灰石質機制砂的水下混凝土及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種含石灰石質機制砂的水下混凝土及其製備方法，屬於建築材料領域。該混凝土包括以下重量份的原料:水泥5-20份、礦粉1-7份、煤灰0-5份、碎石35-45份、機制砂30-40份、水5-8份、減水劑0.1-0.8；所述機制砂為石灰石質機制砂。本發明涉及的混凝土具有良好的粘聚性、流動性和保水性，強度高，耐久性好，同時生產工藝簡單，成本低廉，具有良好的經濟和社會效益。
【專利說明】一種含石灰石質機制砂的水下混凝土及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於建築材料領域，涉及一種水下條件使用的特殊混凝土，具體的說是一種含石灰石質機制砂的水下混凝土。
【背景技術】
[0002]水下混凝土是在水下條件下施工時使用的一種特殊混凝土，需在特殊環境下凝結硬化。為了保證混凝土有足夠的強度和良好的工作性能，使其能承受上部結構的各種外力和不同因素的影響，對水下混凝土的粘聚性、流動性、保水性，強度和耐久性要求較高，因此對水下混凝土所用各種材料的技術指標和用量有嚴格要求。
[0003]砂是混凝土組成的主要材料，如專利:201310519662.5，一種高阻尼自密實混凝土，該發明公開了一種高阻尼自密實混凝土，由P.042.5普通矽酸鹽水泥、複合增強粉體、乳化浙青、聚羧酸類高效減水劑、拌合水、複合變性組分、細度模數在2.6-3.0之間的II區級配河砂、粒徑在5-20mm之間石灰石組成。隨著建築業的發展和對建築工程質量的高要求，建築市場用砂數量越來越大，質量上要求越來越高。河砂屬於自然資源，其形成過程周期長，總量有限，而 且在採撈天然河砂時容易導致破壞河道、農田、水利等問題，嚴重製約了天然砂資源在混凝土中的使用。天然砂資源的有限性與大量的市場需求之間的供求矛盾，加上質量因素制約、價格因素的引導等，使得建築用砂由天然河砂逐漸的向人工砂轉移。
[0004]機制砂是指通過制砂機和其它附屬設備加工而成的砂子，目前主要使用卵石作為機制砂的原料，如專利200810046072.4, 一種機制砂清水混凝土拌合物,該專利公開了一種機制砂清水混凝土拌合物，是由水泥100份、礦粉65-150份、矽粉0-10份、機制砂250-410份組成，其中機制砂以卵石為原料破碎而成，細度模數為2.5-3.0,級配達到II區中砂邊緣要求，石粉含量8%-10% ;專利201210165219.8 一種機制砂自密實混凝土，該專利公開了一種機制砂自密實混凝土，按照重量組分計算包括水泥100份、粉煤灰25-45份、礦粉0-30份、卵石130-150份、碎石130-150份混合組成，其中細集料全部使用細度模數為2.5-3.0之間的II區級配機制砂，該機制砂以卵石破碎製成，含有8%-10%的石粉。使用卵石質機制砂配置水下混凝土，其流動性和粘聚性不理想，施工中易造成堵管、浮籠等不良後果，為達到良好的水下施工要求,勢必要搭配天然砂,如此一來肯定造成細骨料成本的增加,利潤大幅下降，影響混凝土質量波動因素增加，混凝土質量控制難度上升。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服卵石質機制砂在水下混凝土使用中的問題，提供一種含石灰石質機制砂的水下混凝土及其製備方法，本發明涉及的混凝土具有良好的粘聚性、流動性和保水性,強度高,耐久性好，同時生產成本低,經濟環保。
[0006]本發明的技術方案如下:
一種含石灰石質機制砂的水下混凝土，包括以下重量份的原料:水泥5-20份、礦粉1-7份、碎石35-45份、機制砂30-40份、水5_8份、減水劑0.1-0.8份；所述機制砂為石灰石質機制砂。
[0007]作為本發明的進一步限定，所述含石灰石質機制砂的水下混凝土還含有粉煤灰0-5份，等級為II級。
[0008]作為本發明的進一步限定,所述石灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配，細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區。
[0009]作為本發明的進一步限定，所述水泥為普通矽酸鹽水泥，其強度等級> 42.5Mpa。
[0010]作為本發明的進一步限定，所述礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級。
[0011]作為本發明的進一步限定，所述碎石粒徑為5-31.5mm連續級配。
[0012]作為本發明的進一步限定，所述減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%。
[0013]以上所述含石灰石質機制砂的水下混凝土的製備方法，包括以下步驟:
(1)按以下重量份分別稱取原料:水泥5-20份、礦粉1-7份、煤灰0-5份、碎石35-45份、石灰石質機制砂30-40份、水5-8份、減水劑0.1-0.8份；
(2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
[0014]與現有技術相比，本發明的優勢及有益效果是:
1.石灰石質機制砂原材料資源豐富，用來代替天然河砂，解決了河砂資源緊缺的問題，有利於環境保護，同時含石灰石質機制砂的水下混凝土 7天強度可達國家標準設計強度的90%，28天強度可達到國家標準設計強度的133%，塌落度範圍200-230mm，解決了河砂來源不穩導致混凝土質量下降的問題，保證了混凝土的質量和施工的順利進行。
[0015]2.石灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配，細度模數分布在
2.6-3.2之間，產生的粉塵經收塵系統吸收，其含粉量、顆粒表面粗糙、稜角尖銳、形狀不規貝U、針片狀顆粒含量都遠低於卵石質機制砂，各項指標均符合國家標準要求，配製的水下混凝土 28天強度符合水下混凝土的使用要求，解決了卵石質機制砂配製的水下混凝土 28天強度偏低的問題。
[0016]3.石灰石質機制砂級配處於2級，流動性好，適宜生產大流動性混凝土，其配製的水下混凝土流動性和粘聚性良好，解決了卵石質機制砂配製的水下混凝土流動性和粘聚性不理想，施工中易造成堵管、浮籠等現象的缺陷。
[0017]4.在製備水下混凝土過程中加入II級粉煤灰，節約了水泥和細集料的用量，增強了混凝土的可泵性，降低了混凝土的水化熱，減少了混凝土的收縮和開裂現象，提高了混凝土的工作性能和後期強度。
[0018]5.本發明採用的生產工藝簡單，成本低廉，石灰石質機制砂成本約為卵石質機制砂的2/5，無三廢排放，具有良好的經濟和社會效益。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體實施例對本發明作進一步描述，但不限制本發明的保護範圍和應用範圍。
[0020]實施例1
(O制所述含石灰石質機制砂水下混凝土 lm3，按以下重量份分別稱取原料:水泥200kg、礦粉60kg、碎石980kg、石灰石質機制砂950kg、水165kg、減水劑8.4kg、粉煤灰55kg ；(2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
[0021]其中水泥強度為42.5Mpa，礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級，碎石粒徑為5-31.5mm連續級配,灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配,細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區，減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%，粉煤灰等級為II級。
[0022]所得混凝土塌落度215mm，7天強度為22.3Mpa，28天強度為33.4Mpa。
[0023]實施例2
(O制所述含石灰石質機制砂水下混凝土 lm3，按以下重量份分別稱取原料:水泥210kg、礦粉60kg、碎石1000kg、石灰石質機制砂930kg、水160kg、減水劑9.0kg、粉煤灰55kg ；
(2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
[0024]其中水泥強度為 42.5Mpa，礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級，碎石粒徑為5-31.5mm連續級配,灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配,細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區，減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%，粉煤灰等級為II級。
[0025]所得混凝土塌落度220mm，7天強度為28.5Mpa，28天強度為38.9Mpa。
[0026]實施例3
(O制所述含石灰石質機制砂水下混凝土 lm3，按以下重量份分別稱取原料:水泥240kg、礦粉60kg、碎石1000kg、石灰石質機制砂900kg、水160kg、減水劑9.2kg、粉煤灰60kg拌合。
[0027](2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
[0028]其中水泥強度為42.5Mpa，礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級，碎石粒徑為5-31.5mm連續級配,灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配,細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區，減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%，粉煤灰等級為II級。
[0029]所得混凝土塌落度225_，7天強度為32.1Mpa, 28天強度為43.5Mpa。
[0030]實施例4
(O制所述含石灰石質機制砂水下混凝土 lm3，按以下重量份分別稱取原料:水泥320kg、礦粉150kg、碎石1000kg、石灰石質機制砂800kg、水150kg、減水劑15.5kg ；
(2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
[0031]其中水泥強度為42.5Mpa，礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級，碎石粒徑為5-31.5mm連續級配,灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配,細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區，減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%。
[0032]所得混凝土塌落度225mm，7天強度為47.8Mpa，28天強度為60.4Mpa。
[0033]實施例5
(O制所述含石灰石質機制砂水下混凝土 lm3，按以下重量份分別稱取原料:水泥370kg、礦粉160kg、碎石980kg、石灰石質機制砂780kg、水148kg、減水劑16.5kg ；
(2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
[0034]其中水泥強度為42.5Mpa，礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級，碎石粒徑為5-31.5mm連續級配,灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配,細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區，減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%。
[0035]所得混凝土塌落度230mm，7天強度為57.0Mpa, 28天強度為72.8Mpa。
[0036]實施例6
(O制所述含石灰石質機制砂水下混凝土 lm3，按以下重量份分別稱取原料:水泥205kg、礦粉50kg、碎石1000kg、石灰石質機制砂920kg、水165kg、減水劑8.2kg、粉煤灰65kg ；
(2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
[0037]其中水泥強度為42.5Mpa，礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級，碎石粒徑為5-31.5mm連續級配,灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配,細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區，減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%，粉煤灰等級為II級。
[0038]所得混凝土塌落度215mm，7天強度為23.5Mpa，28天強度為34.2Mpa。
[0039]實施例7
(O制所述含石灰石質機制砂水下混凝土 lm3，按以下重量份分別稱取原料:水泥235kg、礦粉80kg、碎石980kg、石灰石質機制砂880kg、水165kg、減水劑9.4kg、粉煤灰55kg ；
(2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
[0040]其中水泥強度為42.5Mpa，礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級，碎石粒徑為5-31.5mm連續級配,灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配,細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區，減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%，粉煤灰等級為II級。
[0041]所得混凝土塌落度205mm，7天強度為33.5Mpa，28天強度為45.2Mpa。
[0042]實施例8
(1)制所述含石灰石質機制砂水下混凝土lm3，按以下重量份分別稱取原料:水泥160kg、礦粉40kg、碎石980kg、石灰石質機制砂950kg、水165kg、減水劑6.6kg、粉煤灰IOOkg ；
(2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
[0043]其中水泥強度為42.5Mpa，礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級，碎石粒徑為5-31.5mm連續級配,灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5mm範圍連續級配,細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區，減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%，粉煤灰等級為II級。
[0044]所得混凝土塌落度200mm，7天強度為12.8Mpa，28天強度為21.6Mpa。
[0045]對比實施例1
作為對比，同時採用市面上較為常用的卵石質機制砂作為砂子按照實施例1-3的方案和配比製備水下混凝土。卵石質機制砂細度模數均在3.0以上，顆粒級配分布呈曲線型，含泥量為5%左右。採用相同的檢測方法在相同條件下對比混凝土齡期強度，檢測結果詳見表
1
[0046] 表1齡期強度
【權利要求】
1.一種含石灰石質機制砂的水下混凝土，其特徵在於，該混凝土包括以下重量份的原料:水泥5-20份、礦粉1-7份、碎石35-45份、機制砂30-40份、水5-8份、減水劑0.1-0.8份；所述機制砂為石灰石質機制砂。
2.根據權利要求1所述含石灰石質機制砂的水下混凝土，其特徵在於，該混凝土還含有粉煤灰0-5份，等級為II級。
3.根據權利要求1或2任一項所述含石灰石質機制砂的水下混凝土，其特徵在於，所述石灰石質機制砂的顆粒粒徑在75um-5_範圍連續級配,細度模數分布在2.6^3.2之間，級配處於2區。
4.根據權利要求3任一項所述含石灰石質機制砂的水下混凝土，其特徵在於，所述水泥為普通矽酸鹽水泥，其強度等級> 42.5Mpa。
5.根據權利要求4任一項所述含石灰石質機制砂的水下混凝土，其特徵在於，所述礦粉為粒化水淬高爐礦渣粉，等級為S75級。
6.根據權利要求3任一項所述含石灰石質機制砂的水下混凝土，其特徵在於，所述碎石粒徑為5-31.5mm連續級配。
7.根據權利要求1或2任一項所述含石灰石質機制砂的水下混凝土，其特徵在於，所述減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率20%。
8.—種如權利要求1至7中任一所述含石灰石質機制砂的水下混凝土的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (O按以下重量份分別稱取原料:水泥5-20份、礦粉1-7份、煤灰0-5份、碎石35-45份、機制砂30-40份、水5-8份、聚羧酸高效減水劑0.1-0.8份； (2)將稱量好的原料倒入攪拌機中攪拌50s，即可。
9.根據權利要求8所述含石灰石質機制砂的水下混凝土的製備方法，其特徵在於，所述機制砂為石灰石質機制砂。
【文檔編號】C04B28/04GK103936363SQ201410112991
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】周珉, 李青川, 黃崇弈, 梁海區 申請人:廣西魚峰集團有限公司