堆填型轻质高强混凝土材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种堆填型轻质高强混凝土材料及其制备方法。本发明专利技术通过将陶粒堆填至模具中，使所述陶粒以紧密堆积的方式填满所述模具；然后按照预设的重量份数称取水泥、硅灰、锯泥、粉煤灰漂珠、空心玻璃微珠、粉煤灰粗灰、减水剂和水，充分混匀后得到高流态轻质高强砂浆，并将其浇筑于填满陶粒的模具中，使高流态轻质高强砂浆充分填充陶粒之间的空隙，养护后得到轻质高强混凝土材料。通过上述方式，本发明专利技术能够制备出密度略低于陶粒的高流态轻质高强砂浆，以保证浇筑过程不会出现陶粒上浮的现象，同时有效利用陶粒在堆填过程中相互搭接形成的空间骨架有效提高混凝土的强度，使制得的堆填型轻质高强混凝土材料同时具有较低的容重和较高的强度。重和较高的强度。重和较高的强度。

【技术实现步骤摘要】
堆填型轻质高强混凝土材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土制备
，尤其涉及一种堆填型轻质高强混凝土材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术水平的提高及经济社会发展的要求，普通混凝土自重占建筑物总荷载比重过大的弊端凸显，工程领域对轻质高强材料的需求愈加明显。轻质高强混凝土是当前混凝土技术是当前混凝土技术的热门发展方向之一，它具有强度高、质量轻、耐久性好、体积稳定性好、保温性能好等优点，在超高层建筑、大跨径结构、桥梁工程、海洋工程等领域中具有非广阔的应用前景。
[0003]目前，传统轻骨料的质量普遍偏低，用以生产的轻质高强混凝土的强度或容重受限。当需要配置出容重更低的轻质高强材料时，其强度降低明显，难以满足要求。因此，如何协调强度与低容重之间的平衡，在降低更多容重的同时，保障足够的强度是轻质高强材料的当务之急。
[0004]公开号为CN115557801A的专利提供了一种轻质高强低收缩混凝土及其制备方法，通过使用玻璃微珠、粗轻骨料和废弃硬质塑料颗粒来制备轻质混凝土，同时利用紧密堆积理论制备水泥、矿物掺合料、石英砂、玻璃微珠的高强混凝土体系，使用优化后的施工工艺制备得到一种轻质高强低收缩的混凝土。然而，该方法制备的混凝土为了保证较高的强度，容重相对较高，导致其应用受限，如果在保证高强度的同时使其具有较低的容重，仍是当前亟待解决的问题。
[0005]此外，现有的混凝土制备方法大多是先将所有原料预先混合均匀形成浆体后，再进行浇筑与成型。基于这种方式，必须保证混凝土浆体的流动性满足使用要求，而对于浆体流动性的限定也使得原料组成的设计过程受限。
[0006]有鉴于此，有必要设计一种改进的轻质高强混凝土材料及其制备方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种新的混凝土制备方法，以制备容重低、强度高的轻质高强混凝土。本专利技术通过预先将陶粒堆填至模具中，然后配制密度略低于陶粒的高流态轻质高强砂浆，并将其浇筑于堆填有陶粒的模具中，即可制备出同时具有低容重和高强度的混凝土，实现了水泥基材料轻质与高强度的统一。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种堆填型轻质高强混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
[0009]S1、将陶粒堆填至模具中，使所述陶粒以紧密堆积的方式填满所述模具；
[0010]S2、按照预设的重量份数称取水泥、硅灰、锯泥、粉煤灰漂珠、空心玻璃微珠、粉煤灰粗灰、减水剂和水，充分混匀后得到高流态轻质高强砂浆；
[0011]S3、将所述高流态轻质高强砂浆浇筑于步骤S1得到的填满陶粒的模具中，使所述高流态轻质高强砂浆充分填充陶粒之间的空隙，经养护后即可得到轻质高强混凝土材料。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S2中，各原料的预设的重量份数如下：
[0013]水泥，15～25份；
[0014]硅灰，5～10份；
[0015]锯泥，5～8份；
[0016]粉煤灰漂珠，5～10份；
[0017]空心玻璃微珠，2～4份；
[0018]粉煤灰粗灰，8～12份；
[0019]减水剂，1～2份；
[0020]水，6～10份。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S1中，所述陶粒为页岩陶粒，堆积密度为700～800kg/m3，表观密度为1300～1400kg/m3。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所述陶粒与所述高流态轻质高强砂浆的质量比为1～1.6:1。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，所述空心玻璃微珠的表观密度为350～450kg/m3，粒径为150～200μm；所述粉煤灰粗灰中粒径大于45μm的颗粒占70％，表观密度为1800～2000kg/m3；所述粉煤灰漂珠为电厂粉煤灰分选轻质漂珠，其粒径为20～40目，表观密度为500～520kg/m3。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，所述锯泥为花岗岩切割产生的原状湿锯泥，含水率为10％～30％，所述锯泥烘干后比表面积为620～700m2/kg。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，所述水泥为强度≥52.5MPa的普通硅酸盐水泥。
[0026]作为本专利技术的进一步改进，所述硅灰的比表面积≥15000m2/kg，所述硅灰中SiO2含量大于92％～95％。
[0027]作为本专利技术的进一步改进，所述减水剂为聚羧酸类减水剂粉体，减水率为35％～40％
[0028]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S3中，所述养护的方式为在标准条件下养护28天或者在70℃水中养护5天。
[0029]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种堆填型轻质高强混凝土材料，该堆填型轻质高强混凝土材料根据上述技术方案中任一方案所述的方法制备得到。
[0030]所述堆填型轻质高强混凝土的容重为1250～1400kg/m3，抗压强度为60～75MPa。
[0031]本专利技术的有益效果是：
[0032]1、本专利技术通过预先将陶粒堆填至模具中，然后配制密度略低于陶粒的高流态轻质高强砂浆，并将其浇筑于堆填有陶粒的模具中，简便高效地制备了堆填型轻质高强混凝土。通过本专利技术提供的方法，在堆填过程中紧密堆积于模具内的陶粒之间能够相互搭接形成空间骨架，起到相互支撑的作用，有利于混凝土的强度发展，能够有效提高最终得到的混凝土的强度。同时，本专利技术提供的制备方法相对于传统的制备方法更加简单，只需要对高流态轻质高强砂浆进行搅拌，该砂浆中不含陶粒，具有较好的流动性和填充性，不仅便于搅拌与浇筑过程的进行，能够省略传统的振捣工序，还有利于提高混凝土的密实性，进而提高混凝土
的强度。
[0033]2、本专利技术通过设计特定的原料组成及配比，成功配制了密度略低于陶粒的高流态轻质高强砂浆。在配制高流态轻质高强砂浆的过程中，本专利技术通过采用空心玻璃微珠作为高强轻质粉体，在大幅度降低浆体的容重的同时保证浆体的强度，在此基础上再采用粉煤灰漂珠和粗粉煤灰共同作为轻质混凝土细骨料，不仅能够弥补传统轻质骨料强度低吸水量高的缺点，还能够进一步在降低混凝土浆体容重的前提下达到更高的强度，并在水泥水化产生氢氧化钙的作用下激发其火山灰效应，增强胶凝材料基体与骨料之间的界面粘结强度，充分提高混凝土的力学性能。正是基于本专利技术中将特定粒径及配比的空心玻璃微珠、粉煤灰漂珠以及粉煤灰粗灰进行配合使用的方式，能够将混凝土浆体的湿密度降低至略低于陶粒的密度，以保证在浇筑过程不会出现陶粒上浮的现象，使混凝土整体的匀质性得到保障，对混凝土的强度发展更加有利。此外，粉煤灰粗灰作为大宗固废，将其应用在轻质高强混凝土中，还能够提高其应用附加值，具有重要的经济效益和环境效益。
[0034]3、本专利技术在制备高流态轻质高强砂浆的过程中，还引入了含水率高的原状锯泥作为混凝土的制备原料，能够利用锯泥中的超细粉体充分填充水泥和硅灰之间的空隙，有效增强了轻质高强混凝土结构的密实性，提高了制得的轻质混凝土的强度。同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆填型轻质高强混凝土材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤S1、将陶粒堆填至模具中，使所述陶粒以紧密堆积的方式填满所述模具；S2、按照预设的重量份数称取水泥、硅灰、锯泥、粉煤灰漂珠、空心玻璃微珠、粉煤灰粗灰、减水剂和水，充分混匀后得到高流态轻质高强砂浆；S3、将所述高流态轻质高强砂浆浇筑于步骤S1得到的填满陶粒的模具中，使所述高流态轻质高强砂浆充分填充陶粒之间的空隙，经养护后即可得到轻质高强混凝土材料。2.根据权利要求1所述的堆填型轻质高强混凝土材料的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，各原料的预设的重量份数如下：水泥，15～25份；硅灰，5～10份；锯泥，5～8份；粉煤灰漂珠，5～10份；空心玻璃微珠，2～4份；粉煤灰粗灰，8～12份；减水剂，1～2份；水，6～10份。3.根据权利要求1所述的堆填型轻质高强混凝土材料的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述陶粒为页岩陶粒，堆积密度为700～800kg/m3，表观密度为1300～1400kg/m3。4.根据权利要求3所述的堆填型轻质高强混凝土材料的制备方法，其特征在于：所述陶粒与所述高流态轻质高强砂浆的质量比为1～1.6:1。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌刚，胡亮，钱雕，王明焱，
申请(专利权)人：武汉楚天名扬建材有限公司，
类型：发明
国别省市：