[发明专利]一种早强型高性能混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种早强型高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

在常规土建工程混凝土施工中，普通混凝土的初凝时间约在4-10小时，此时混 凝土早期强度只有约1.2MPa，甚至更低，此时施工现场混凝土构筑物尚无法脱模，更无法 承受设计荷载。为了加快施工进度，工程实践中常在普通水泥混凝土中加入早强剂以提高 混凝土的早期强度，缩短养护时间。但这种方法在实际应用中的效果并不太理想，加入早强 剂后，混凝土凝结时间难以控制，可能导致混凝土凝结硬化过快而无法正常泵送，甚至引起 混凝土在运输过程中就出现凝结硬化的事故。因此，研制一种工作性能优异、早期强度发展 快的混凝土材料，以保证混凝土的正常运输和施工以及较高的早期强度，具有十分重要的 意义。

聚羧酸系减水剂具有优异的分散性能和分子可设计性，能够通过改变分子结构使 其达到预期的性能，这些优点使其在过去几十年中得到了广泛应用。国内学者在聚羧酸系 减水剂合成过程中添加酯类物质或酰胺类物质制备出一种缓释型聚羧酸系减水剂，该减水 剂对水泥颗粒的分散作用在一定时间内有持续、缓慢进行的特点，减缓了混凝土坍落度的 经时损失。本发明拟通过在聚羧酸系减水剂分子中接枝早强剂分子，使早强剂分子随着聚 羧酸系减水剂分子的水解缓慢释放，在保证混凝土早期和易性的前提下，加速混凝土早期 强度的发展。

发明内容

本发明的目的在于通过复配普通型聚羧酸系减水剂和具有早强功能的缓释型聚 羧酸系减水剂，在保证混凝土和易性前提下，大幅提高混凝土成型后的强度发展速率，同时 充分利用硅藻土和钢渣两种工业副产物，提供一种生产成本低、工作性能好、早期强度高、 干缩率低且耐久性好的早强型高性能混凝土及其制备方法。本发明产品充分利用硅藻土和 钢渣，提高工业副产物的利用价值，且其配制方法简单，生产成本低廉，具有良好的经济效 益和社会效益。

本发明提出的一种早强型高性能混凝土，由普通硅酸盐水泥、矿渣粉、粉煤灰、钢 渣、硅藻土、减水剂、葡萄糖酸钠、消泡剂、河砂、石和水组成，各组分的重量比为：

普通硅酸盐水泥100

矿渣粉15-30

粉煤灰10-20

钢渣10-20

硅藻土3-10

减水剂0.12-0.24

葡萄糖酸钠0.08-0.18

消泡剂0.01-0.08

河砂250-330

石370-450

水38-48，

当所述组分为溶液时，其重量比为折固后的重量比。

各组分较佳的重量比为：

普通硅酸盐水泥100

矿渣粉20-25

粉煤灰10-15

钢渣10-15

硅藻土5-8

减水剂0.15-0.20

葡萄糖酸钠0.10-0.15

消泡剂0.03-0.06

河砂280-310

石390-420

水40-45，

当所述组分为溶液时，其重量比为折固后的重量比。

本发明中，所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。

本发明中，所述矿渣粉为S95矿渣粉或S105矿渣粉中的一种。

本发明中，所述粉煤灰为级高钙粉煤灰，其游离氧化钙含量≤3.0%，烧失量≤5.0%。

本发明中，所述钢渣为上海宝钢转炉钢渣，粒径范围为(0.6-5)mm。

本发明中，所述硅藻土由天然硅藻土煅烧并磨细制备得到，细度为325目至500目， SiO₂质量分数为80%-94%，Al₂O₃质量分数为3%-5%，Fe₂O₃质量分数为1.0%-1.5%。

本发明中，所述减水剂为普通型聚羧酸系减水剂与缓释型聚羧酸系减水剂的混合 物，两种减水剂的摩尔比为1:1。该缓释型聚羧酸系减水剂由普通型聚羧酸系减水剂与三乙 醇胺按摩尔比1:5经酯化反应制备得到。

本发明中，所述葡萄糖酸钠纯度为工业级。

本发明中，所述消泡剂为二氧化硅-矿物油类消泡剂。