利用普通砂配制的不发火混凝土

摘要

一种利用普通砂配制的不发火混凝土，它是由胶凝材料水泥、普通砂、不发火粗骨料、水、外加剂按比例混合搅拌配制而成，所述的胶凝材料水泥采用强度等级为32.5的普通水泥或者强度等级为32.5的矿渣水泥；不发火粗骨料采用粒径为10～20mm的白云石或石灰石；普通砂采用细度模数为1.6～2.1的细砂；外加剂选用减水剂、缓凝剂、增塑剂、复合泥土吸附剂中的一种或几种。所用原材料重量配比为胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂为100:130～202:230～343:38～58:1.0～2.0。本发明的不发火混凝土不仅能满足了混凝土的不发火性，而且它的物理性能及力学性能满足了规范标准要求，其配制方法简单易行，成本低，可广泛推广应用。

权利要求

1.一种利用普通砂配制的不发火混凝土，其特征在于它是由胶凝材料水泥、普通砂、不发火粗骨料、水、外加剂按比例混合搅拌配制而成，所述的胶凝材料水泥采用强度等级为32.5的普通水泥或者强度等级为32.5的矿渣水泥；所述的不发火粗骨料采用粒径为

10~20mm的白云石或粒径为10~20mm的石灰石；所述的普通砂采用细度模数为2.1~1.8的细砂；所用原材料重量配比为：胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂=100: 130~160:230~260:

38~50:1.5~2.0,

所述的外加剂选用减水剂、缓凝剂、增塑剂三种的组合，所述的减水剂、缓凝剂、增塑剂三者重量配比为1:2:0.5，所述的减水剂为普通减水剂，选用木质素磺酸钙，缓凝剂选用硼酸，增塑剂选用邻苯二甲酸二丁酯。

2.根据权利要求1所述的利用普通砂配制的不发火混凝土，其特征在于所用原材料重量配比为：胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂=100:150:240:40:2.0。

说明书

利用普通砂配制的不发火混凝土

技术领域

[0001] 本发明涉及一种混凝土，具体涉及一种利用普通砂配制的不发火混凝土，属于建筑材料技术领域。

背景技术

[0002] 随着现代经济的发展，在一些军工制造、液化石油气站、煤气生产厂、油化库、油站码头、纺织厂、印刷厂及其他易燃易爆工程、仓库等区域均有特殊消防防爆要求，为了保证安全生产对地面材料的要求很严，一定要具有不发火性。所谓的不发火性是指“当所用材料与金属或石块等坚硬物发生摩擦、冲击或冲擦等机械作用时，不发生火花(或火星)，致使易燃物引发火或爆炸的危险，地面发火的原因包括两个方面，机械冲击、摩擦产生静电聚集。当火花达到一定能量时，且外部条件具备时，就引起燃烧、爆炸的灾难。所以必须要求地面具有不发火性才能保证安全。

[0003] 不发火地面是一种新兴的费用低、有一定强度的不发火构造材料，按构造材料性质可分为两大类，即不发火金属地面和不发火非金属地面。不发火金属地面，其材料一般常用铜板、铝板等有色金属制作。不发火非金属材料地面，又可分为不发火有机材料制造的地面，如沥青、木材、塑料、橡胶等敷设的，但由于这些材料的导电性差，具有绝缘性能，因此对导走静电不利，当用这种材料时，必须同时考虑导走静电的接地装置；另一种为不发火无机材料地面，是采用不发火砂、石配制细石混凝土、水磨石等无机材料制造，骨料可选用一般可石灰石、大理石、白云石等不发火材料。

[0004] 不发火混凝土是一种能经受冲击摩擦而不产生火花的特种混凝土,又称防爆混凝土。以硅酸盐系列水泥为胶凝材料,以及按比例掺入一定的混合材和外加剂、不发火骨料、水等组分,按一定的比例搅拌而成的一种无机非金属材料。

[0005] 混凝土不发火性的定义：当所有材料与金属或石块等坚硬物体发生磨擦、冲击或冲擦等机械作用时，不发生火花(或火星)，致使易燃物引起发火或爆炸的危险，即为具有不发火性。材料不发火的鉴定，可采用砂轮来进行。试验的房间应完全黑暗，以便在试验时易于看见火花。试验用的砂轮直径为150mm，试验时其转速应为600—1000r/min，并在暗室内检查其分离火花的能力。

[0006] 不发火混凝土一般用白云石、石灰石磨成的粉末来做细骨料，所用粗骨料也只能用大理石、白云石、石灰石碎石，既能满足不发火要求，还应满足抗压强度的要求。

[0007] 发明人检索到以下专利文献：CN101092849A公开了一种防静电不发火的混凝土复合地面，包括面层和基层，所述面层为厚度10-30mm的普硅水泥与水、不发火石碎料和掺加能降低电阻率的降阻剂的混合料层，在采用常规手段制作的面层与带有结合层的基层之间，设置采用金属丝编织成的静电泄导网，金属丝的结点处设置接地金属导杆，各接地金属导杆之间用导线连接后，接入公共接地极上。此技术对于如何使混凝土不仅能满足混凝土的不发火性，而且它的物理性能及力学性能满足规范标准要求，并未给出具体的指导方案。

发明内容

[0008] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种利用普通砂配制的不发火混凝土，该混凝土不仅能满足混凝土的不发火性，而且它的物理性能及力学性能满足规范标准要求，其配制方法简单易行，成本低，可广泛推广应用。

[0009] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

[0010] 一种利用普通砂配制的不发火混凝土，其技术方案在于它是由胶凝材料水泥、普通砂、不发火粗骨料、水、外加剂按比例混合搅拌配制而成，所述的胶凝材料水泥采用强度等级为32.5的普通水泥或者强度等级为32.5的矿渣水泥；所述的不发火粗骨料采用粒径为10～20mm的白云石或粒径为10～20mm的石灰石；所述的普通砂采用细度模数为1.6～2.1的细砂；所述的外加剂选用减水剂、缓凝剂、增塑剂、复合泥土吸附剂中的一种或几种；
所用原材料重量配比为：

[0011] 胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂＝100:130～202:230～343:38～58:1.0～2.0。

[0012] 上述技术方案中，所述的利用普通砂配制的不发火混凝土是由胶凝材料水泥、普通砂、不发火粗骨料、水、外加剂按比例混合搅拌配制而成，所述的胶凝材料水泥采用强度等级为32.5的普通水泥或者强度等级为32.5的矿渣水泥；所述的不发火粗骨料采用粒径为10～20mm的白云石或粒径为10～20mm的石灰石；所述的普通砂采用细度模数为2.1～1.8的细砂；所用原材料重量配比为：胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂＝100:130～160:230～260:38～50:1.5～2.0(可以是100:150:240:40:2.0),所述的外加剂选用减水剂、缓凝剂、增塑剂三种的组合，所述的减水剂、缓凝剂、增塑剂三者重量配比为1:2:0.5，所述的减水剂为普通减水剂，选用木质素磺酸钙，缓凝剂选用硼酸，增塑剂选用邻苯二甲酸二丁酯。

[0013] 上述技术方案中，所述的利用普通砂配制的不发火混凝土是由胶凝材料水泥、普通砂、不发火粗骨料、水、外加剂按比例混合搅拌配制而成，所述的胶凝材料水泥采用强度等级为32.5的普通水泥或者强度等级为32.5的矿渣水泥；所述的不发火粗骨料采用粒径为10～20mm的白云石或粒径为10～20mm的石灰石；所述的普通砂采用细度模数为1.8～1.6的细砂；所用原材料重量配比为：胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂＝100:160～185:260～310:40～45:1.0～1.5(可以是100:170:280:43:1.2),所述的外加剂选用复合泥土吸附剂，该复合泥土吸附剂采用CN103466987B所公开的实施例1中的技术方案制得(该复合泥土吸附剂为市场上销售的商品)。

[0014] 上述技术方案中，所述的利用普通砂配制的不发火混凝土是由胶凝材料水泥、普通砂、不发火粗骨料、水、外加剂按比例混合搅拌配制而成，所述的胶凝材料水泥采用强度等级为32.5的矿渣水泥；所述的不发火粗骨料采用粒径为10～20mm的白云石或粒径为10～20mm的石灰石；所述的普通砂采用细度模数为2.0的细砂；所述的外加剂选用普通减水剂；所用原材料重量配比为：胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂＝
100:195:325:45:1.5。

[0015] 本发明(利用普通砂配制的不发火混凝土)的配制方法是，首先对选择的粗骨料、细骨料进行不发火性试验，根据水泥强度等级、混凝土强度等级及施工要求，进行混凝土配合比设计，使混凝土强度等级、施工性能满足设计及施工要求，对成型的混凝土进行不发火性能试验，通过调整配合比，对不发火混凝土的各项性能指标进一步优化，得出不发火混凝土的配合比。本发明通过大量的试验数据，以细度模数为1.6～2.1的细砂替代白云石或石灰石细骨料，配制混凝土强度等级为C20-C30的不发火混凝土，使不发火混凝土的成本大大降低。

[0016] (1)对不发火混凝土的原材料进行选择

[0017] 配制不发火混凝土的关键是原材料，根据本地区现有的几种原材料进行取材，因为不发火混凝土强度等级一般要求不是太高，胶凝材料我们选择了矿渣32.5硅酸盐水泥，粗细骨料选择了灵寿生产的白云石粗细骨料，井陉生产的石灰石粗细骨料。

[0018] 1.1白云石试验结果

[0019]

[0020] 1.2石灰石试验结果

[0021]

[0022]

[0023] (2)对不发火混凝土拌合物性能及硬化后的不发火性进行研究

[0024] 在原料确定之后，配制不发火混凝土的关键是通过调整配合比的设计参数比例，使混凝土的各项技术指标满足使用要求。对于混凝土的拌合物性能满足施工要求，保证混凝土和易性好、不离析、不泌水。对于混凝土的不发火性能的研究针对砂轮的不同转速和施加力的变化下混凝土的不发火情况研究。对不同的材料混凝土进行性能和成本的比较，确定最佳配合比。

[0025] (3)为了便于对试验结果进行分析，简化劳动量，采用正交设计试验方法来研究不发火混凝土的性能，以不同的材料，不同的砂轮转速，不同施加外力来研究骨料及混凝土的不发火性。

[0026] (4)用不同细度的普通砂配制不发火混凝土，找出适合配制不发火混凝土的砂子细度。

[0027] 4.1不同细度砂子不发火砂浆试验结果

[0028]

[0029]

[0030]

[0031] 本发明的不发火混凝土地面经过检测，各项性能指标符合《建筑地面工程施工及验收规范》(GB50209-2010)要求，所测抗压强度为23～39.8MPa；不发火试验：不发火，耐磨性：≤0.03g。

[0032] 综上所述，本发明的利用普通砂配制的不发火混凝土不仅能满足了混凝土的不发火性，而且它的物理性能及力学性能满足了规范标准要求，其配制方法简单易行，成本低，可广泛推广应用。

具体实施方式

[0033] 实施例1：本发明的利用普通砂配制的不发火混凝土是由胶凝材料水泥、普通砂、不发火粗骨料、水、外加剂按比例混合搅拌配制而成，所述的胶凝材料水泥采用强度等级为32.5的普通水泥或者强度等级为32.5的矿渣水泥；所述的不发火粗骨料采用粒径为10～20mm的白云石或粒径为10～20mm的石灰石；所述的普通砂采用细度模数为2.1～
1.8的细砂；配制C30高性能混凝土，胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂＝100:130～160:230～260:38～50:1.5～2.0(可以是100:150:240:40:2.0)；所述的外加剂选用减水剂、缓凝剂、增塑剂三种的组合，所述的减水剂、缓凝剂、增塑剂三者重量配比为1:2:0.5，所述的减水剂为普通减水剂，选用木质素磺酸钙，缓凝剂选用硼酸，增塑剂选用邻苯二甲酸二丁酯，配制混凝土的技术性能：坍落度为120-180mm,混凝土抗压强度为
34.5-39.8MPa。

[0034] 实施例2：本发明的利用普通砂配制的不发火混凝土是由胶凝材料水泥、普通砂、不发火粗骨料、水、外加剂按比例混合搅拌配制而成，所述的胶凝材料水泥采用强度等级为32.5的普通水泥或者强度等级为32.5的矿渣水泥；所述的不发火粗骨料采用粒径为10～
20mm的白云石或粒径为10～20mm的石灰石；所述的普通砂采用细度模数为1.8～1.6的细砂；配制C25的普通混凝土，胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂＝
100:160～185:260～310:40～45:1.0～1.5(可以是100:170:280:43:1.2)；所述的外加剂选用复合泥土吸附剂，该复合泥土吸附剂采用CN103466987B所公开的实施例1中的技术方案制得(该复合泥土吸附剂为市场上销售的商品)。配制混凝土的技术性能：坍落度为60-100mm,混凝土抗压强度为28.5-34.7MPa。

[0035] 实例3(本发明的一个应用实例)：河北振远建筑工程有限公司施工的石炼化质量油品升级及原油劣质化改造工程—危险物废物临时储存库地面，为50mm厚强度等级为C20的不发火混凝土地面，原材料：水泥采用鹿泉迅塔建材有限公司生产的矿渣32.5级水泥，石子采用10～20mm白云石，砂子为细度模数为2.0普通细砂，外加剂为普通减水剂，最后确定的配比方案为：胶凝材料水泥:普通砂：不发火粗骨料:水:外加剂＝100:195:325:45:1.5；采用此配合比拌制的混凝土的和易性、粘聚性良好，坍落度为40mm，