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微膨胀混凝土

阅读：1049发布：2020-05-21

IPRDB可以提供微膨胀混凝土专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种微膨胀混凝土，其技术要点是：以质量份数计，其原料包括以下组分：水泥265‑270份，水168‑173份，砂725‑730份，碎石1000‑1010份，矿粉75‑85份，粉煤灰75‑80份，聚羧酸减水剂10.00‑10.50份，UEA‑I型膨胀剂36‑38份。其无结构裂缝产生，提高混凝土结构的整体稳定性。，下面是微膨胀混凝土专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种微膨胀混凝土，其特征在于，以质量份数计，其原料包括以下组分：水泥265-270份，水168-173份，砂725-730份，碎石1000-1010份，矿粉75-85份，粉煤灰75-80份，聚羧酸减水剂10.00-10.50份，UEA-I型膨胀剂36-38份；

其原料还包括8-9重量份的月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的混合物。

2.根据权利要求1所述的微膨胀混凝土，其特征在于，所述月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的重量比为1:1-2。

3.根据权利要求2所述的微膨胀混凝土，其特征在于，所述月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的重量比为1:1.5。

4.根据权利要求1所述的微膨胀混凝土，其特征在于，所述水泥为P.042.5R硅酸盐水泥。

5.根据权利要求1所述的微膨胀混凝土，其特征在于，所述砂为II区中砂，细度模数为

2.7。

6.根据权利要求1所述的微膨胀混凝土，其特征在于，所述碎石为5-25mm连续级配碎石。

7.根据权利要求1所述的微膨胀混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为F类II级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为19.5%。

8.根据权利要求1所述的微膨胀混凝土，其特征在于，所述矿粉为S95级，28天活性为

101%。

说明书全文

微膨胀混凝土

技术领域

[0001] 本发明涉及混凝土材料技术领域，更具体的说，它涉及一种微膨胀混凝土。

背景技术

[0002] 随着我国城市化进程的不断加快，城市人口数量已经开始急剧上涨，高层建筑作为能够容纳相当数量居民的建筑形式已经越来越受到人们的青睐，在建筑行业，超长混凝土作为建筑工程施工过程中主要应用的材料之一，其混凝土构件是建筑结构最主要荷载承载力的组件。

[0003] 众所周知，普通钢筋混凝土在水化结硬过程中，混凝土干缩使得结构中钢筋受到压应力、混凝土受到拉应力，这种结构中已存在的应力状态使得结构极易产生裂缝；混凝土在浇筑过程中由于水化反应产生大量的热量而使混凝土结构内部温度升高，结构的内外温差过大也可能造成结构混凝土开裂。微膨胀混凝土是通过在普通混凝土中掺加一定量的膨胀剂，使混凝土自身产生适度的膨胀，在钢筋和其它约束条件下，产生一定的化学预应力(自应力)，从而补偿收缩，缓解开裂的混凝土。

[0004] 在混凝土发生膨胀时，混凝土受压应力，钢筋受拉应力；当混凝土干缩或降温冷缩时，混凝土的预应力，钢筋的预拉应力都会释放，补偿混凝土的收缩，避免产生裂缝。

[0005] 随着我国建筑业的快速发展，超长混凝土结构在建筑工程中得到了广泛的应用，在现代工程建设中，占有重要地位，工业与民用建筑中对超长混凝土结构在建筑施工过程中最容易出现的问题是结构裂缝，由于混凝土本身抗拉强度远低于抗压强度，在混凝土干缩或受温度变化冷缩时，超长的混凝土构件极易产生裂缝。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种微膨胀混凝土，其无结构裂缝产生，提高混凝土结构的整体稳定性。

[0007] 本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种微膨胀混凝土，以质量份数计，其原料包括以下组分：水泥265-270份，水168-173份，砂725-730份，碎石1000-1010份，矿粉75-85份，粉煤灰75-80份，聚羧酸减水剂10.00-10.50份，UEA-I型膨胀剂36-38份。

[0008] 通过采用上述技术方案，混凝土的自防水要解决的根本问题就是提高混凝土的密实性、防止混凝土的收缩开裂，而本发明混凝土科学配伍，其微膨胀性能正好能够满足于超长混凝土结构施工中的应用，不会发生由于膨胀率偏小，而导致补偿收缩能力不足无缝施工难以实现的问题，也不会发生由于膨胀率过大，而导致对混凝土强度有明显的影响的问题，使得混凝土在凝固过程中产生水化热和凝固后的干燥收缩，即热胀冷缩所产生的变形压缩到最低，进而解决超长混凝土结构产生裂缝的问题。

[0009] 较优选地，其原料还包括8-9重量份的月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的混合物。

[0010] 通过采用上述技术方案，掺加月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚并不会影响本发明混凝土的限制膨胀率，但是可明显减低本发明混凝土的限制干缩率，进一步优化了本发明的配伍，降低结构裂缝的产生。这是由于混凝土时多孔、脆性材料，在干缩、冷缩的作用下产生收缩应力可引起混凝土开裂，而使混凝土失去自防水功能。

[0011] 较优选地，所述月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的重量比为1:1-2。

[0012] 通过采用上述技术方案，优化了本发明混凝土掺入月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的配比，减低本发明混凝土的限制干缩率，降低用于超长混凝土结构施工的混凝土结构裂缝的产生。

[0013] 较优选地，所述月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的重量比为1:1.5。

[0014] 通过采用上述技术方案，优化了本发明混凝土掺入月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的配比，减低本发明混凝土的限制干缩率，降低用于超长混凝土结构施工的混凝土结构裂缝的产生。

[0015] 较优选地，所述水泥为P.042.5R硅酸盐水泥。

[0016] 通过采用上述技术方案，水泥较稳定、水化热低。

[0017] 较优选地，所述砂为II区中砂，细度模数为2.7。

[0018] 较优选地，所述碎石为5-25mm连续级配碎石。

[0019] 较优选地，所述粉煤灰为F类II级粉煤灰，45μm方孔筛筛余细度为19.5％。

[0020] 通过采用上述技术方案：粉煤灰矿物掺和料具有“活性效应”、“界面效应”、“微填效应”和“减水效应”等诸多综合效应。粉煤灰矿物掺和料不仅可以改善流变性能，降低水化热，降低坍落度损失，还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能，提高后期强度和耐久性较优选地，所述矿粉为S95级，28天活性为101％。

[0021] 通过采用上述技术方案，矿粉具有“活性效应”、“界面效应”、“微填效应”和“减水效应”等诸多综合效应。矿粉等矿物掺和料不仅可以改善流变性能，降低水化热，降低坍落度损失，还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能，提高后期强度和耐久性。

[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0023] 1、其无结构裂缝产生，提高混凝土结构的整体稳定性。

[0024] 2、掺加月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚并不会影响本发明混凝土的限制膨胀率，但是可明显减低本发明混凝土的限制干缩率，进一步优化了本发明的配伍，降低结构裂缝的产生。这是由于混凝土时多孔、脆性材料，在干缩、冷缩的作用下产生收缩应力可引起混凝土开裂，而使混凝土失去自防水功能。

[0025] 3、月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的重量比为1:1.5时，可进一步优化了本发明混凝土掺入月桂醇聚醚硫酸酯钠盐和四聚乙二醇单月桂醚的配比，减低本发明混凝土的限制干缩率，降低用于超长混凝土结构施工的混凝土结构裂缝的产生。

具体实施方式

[0026] 以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

[0027] 本发明混凝土具有微膨胀性能，其限制膨胀率设计和设定非常重要，膨胀率偏小，则补偿收缩能力不足，无缝施工难以实现，膨胀率过大，对混凝土强度有明显的影响。微膨胀混凝土的设计，主要是在混凝土的配比中掺入适量的外加剂、添加剂，使得混凝土在凝固过程中产生水化热和凝固后的干燥收缩，即热胀冷缩所产生的变形压缩到最低的一种构思，在整个混凝土配比的设计中，发明人在选择水泥品种、添加剂以及配比等方面进行了细致的研究和分析，最终研制出适合用于超长混凝土结构施工的混凝土。

[0028] 表1原料来源

[0029]原料生产厂家
水泥河北燕新水泥厂
砂河北涞水砂石厂
碎石北京玉林石灰厂
粉煤灰三河祥和粉煤灰加工厂
矿粉三河市兴达开元建材有限责任公司
聚羧酸减水剂北京瑞利外加剂厂
UEA-I型膨胀剂天津豹鸣建筑工程材料有限责任公司
月桂醇聚醚硫酸酯钠盐北京华美互利生物化工有限公司
四聚乙二醇单月桂醚天津市益科司德科技有限公司

[0030] 一、制作实施例和对比例

[0031] 表2实施例一至九的组成表(单位：Kg)

[0032]

[0033]

[0034] 表3对比例一至二的组成表(单位：Kg)

[0035]组分对比例一对比例二
水泥 266 266
砂 729 729
碎石 1007 1007
粉煤灰 76 76
矿粉 80 80
聚羧酸减水剂 10.10 10.10
UEA-I型膨胀剂 37 37
月桂醇聚醚硫酸酯钠盐 0 3.6
四聚乙二醇单月桂醚 5.4 0
水 170 170

[0036] 各实施例和各对比例采用如下方法制备而得。

[0037] 各物料计量，砂、石、水泥、掺合料、水、外加剂计量，上料搅拌，出料入搅拌运输车运输(继续搅拌)匀化，施工现场入泵浇筑。其中关键步骤为搅拌及运输：1.搅拌时应注意延长搅拌时间至90秒以保证各组分充分匀化，从而保证混凝土水化过程中的膨胀剂在各部位均匀膨胀；2.浇筑过程应振捣密实，减少混凝土塑性形变(此项为施工注意事项，本文不作论述)；3.加强保湿养护，应不少于14天，以保证膨胀剂的充分水化而实现其膨胀性能，从而抵消胶凝材料水化的体积收缩量。

[0038] 二、对各实施例和各对比例进行各项性能的检测

[0039] 混凝土工作性参照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行。

[0040] 抗压强度测试参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行。

[0041] 限制膨胀率和限制干缩率测试参照GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》进行。

[0042] 表4实施例一至八以及对比例一至二混凝土的微膨胀控制情况

[0043]

[0044] 根据表4的检测结果可知，掺UEA-I型膨胀剂的混凝土在7天内微膨胀效果发挥较好，后期膨胀性能稳定，在空气中回缩小。这是由于超长结构在建筑施工过程中最容易出现的问题是结构裂缝，这是主要由于大体积混凝土中水泥在水化反应中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力。UEA-I型膨胀剂掺入到混凝土组分中后，在混凝土中产生适量膨胀，在钢筋的协同作用下产生的自应力抵消、补偿了混凝土因干缩和冷缩而产生的收缩应力，同时由于产生的微膨胀提高了混凝土的密实度。

[0045] UEA-I型膨胀剂单独复合四聚乙二醇单月桂醚时，反而提高了本发明微膨胀混凝土的限制干缩率，而UEA-I型膨胀剂单独复合四聚乙二醇单月桂醚时，对本发明微膨胀混凝土的限制干缩率没有任何影响。UEA-I型膨胀剂同时复合月桂醇聚醚硫酸酯钠盐、四聚乙二醇单月桂醚后，对本发明混凝土的限制膨胀率没有影响，但是能够更好地控制了其在空气中的回缩，降低了本发明微膨胀混凝土的限制干缩率。因此，月桂醇聚醚硫酸酯钠盐与四聚乙二醇单月桂醚可降低了本发明微膨胀混凝土的限制干缩率具有协同的作用，两者缺一不可。

[0046] 表5实施例一至八以及对比例一至二混凝土的微膨胀控制情况

[0047]

[0048]

[0049] 根据表5的检测结果可知，月桂醇聚醚硫酸酯钠盐、四聚乙二醇单月桂醚复配时可以提高本发明的强度，两者缺一不可。

标题	发布/更新时间	阅读量
混凝土-专利编号CN106186939A	2020-05-12	850
重混凝土-专利编号CN107311557B	2020-05-11	752
重混凝土-专利编号CN107311557A	2020-05-11	507
混凝土-专利编号CN106186941A	2020-05-11	622
混凝土-专利编号CN104058674A	2020-05-13	189
混凝土-专利编号CN104058674B	2020-05-13	219
沥青混凝土-专利编号CN110183190A	2020-05-13	837
混凝土-专利编号CN106220080A	2020-05-12	599
混凝土-专利编号CN106167384A	2020-05-12	778
混凝土-专利编号CN106220082A	2020-05-11	665

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