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1、(10)申请公布号 CN 102898082 A(43)申请公布日 2013.01.30CN102898082A*CN102898082A*(21)申请号 201210393043.1(22)申请日 2012.10.17C04B 28/00(2006.01)C04B 28/04(2006.01)(71)申请人南京工业大学地址 211816 江苏省南京市浦口区浦珠南路30号(72)发明人李延和 裔博 丁石 李树林王伯清(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司 32218代理人夏平 李晓峰(54) 发明名称一种干混自密实混凝土及其制备方法和应用(57) 摘要本发明公开一种干混自密实混凝土及。
2、其制备方法和应用,该混凝土是由干混基料与水搅拌而成,所述的干混基料包含以下组份:水泥、砂、石子和减水剂;按重量份计,所述干混基料各组份的配比为:水泥200450份、砂550650份、石子250550份、减水剂12.5份;水与干混基料的质量比为0.0850.105。干混自密实混凝土是采用特种搅拌工艺在工厂预制成袋装干拌料,然后根据建筑工程的现状,采用现场加水搅拌浇筑的使用方式。这种方式可以避免现有泵送自密实混凝土的所有缺点,可以服务于几乎所有的建筑工程项目,并且施工更简化,更环保。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 。
3、1 页 说明书 5 页1/1页21.一种干混自密实混凝土,其特征在于该混凝土是由干混基料与水搅拌而成,所述的干混基料包含以下组份:水泥、砂、石子和减水剂;按重量份计,所述干混基料各组份的配比为:水泥200450份、砂550650份、石子250550份、减水剂12.5份;水与干混基料的质量比为0.0850.105;优选的水与干混基料的质量比为0.090.1。2.根据权利要求1所述的干混自密实混凝土,其特征在于所述干混基料各组份的配比为:水泥250400份、砂550650份、石子300500份和减水剂1.32.0份。3.根据权利要求2所述的干混自密实混凝土,其特征在于所述干混基料各组份的配比为:(。
4、1)水泥250份、砂600份、石子500份和减水剂1.3份;(2)水泥310份、砂600份、石子400份和减水剂1.4份;(3)水泥400份、砂600份、石子300份和减水剂2份;(4)水泥400份、砂600份、石子400份和减水剂1.5份。4.根据权利要求1-3任意一项所述的干混自密实混凝土,其特征在于所述的水泥为低热或中热水泥,标号不低于425号;优选为硅酸盐水泥。5.根据权利要求1-3任意一项所述的干混自密实混凝土,其特征在于所述石子的粒径不超过25mm。6.根据权利要求1-3任意一项所述的干混自密实混凝土,其特征在于所述的砂为第2级配区的中砂;砂的级配优选为:砂在0.6mm筛的累计筛余。
5、大于65%,0.3mm筛的累计筛余大于85%,0.15mm筛的累计筛余大于98%。7.根据权利要求1-3任意一项所述的干混自密实混凝土,其特征在于所述的减水剂为聚羧酸系减水剂。8.根据权利要求1所述的干混自密实混凝土,其特征在于采用以下步骤制备:(1)制备干混基料:采用二次搅拌的搅拌工艺,搅拌设备采用大功率强制式搅拌机,先投入水泥、砂、减水剂,搅拌20s30s后,再加入石子搅拌不低于40s制成干混基料袋装备用;(2)使用时直接将水和步骤(1)制成的干混基料按比例搅拌混合均匀,制成干混自密实混凝土,搅拌时间为不低于90s。9.权利要求1所述的干混自密实混凝土的制备方法,其特征在于包含以下步骤:(。
6、1)制备干混基料:采用二次搅拌的搅拌工艺,搅拌设备采用大功率强制式搅拌机,先投入水泥、砂、减水剂,搅拌20s30s后,再加入石子搅拌不低于40s制成干混基料袋装备用;(2)使用时直接将水和步骤(1)制成的干混基料按比例搅拌混合均匀,制成干混自密实混凝土,搅拌时间为不低于90s。10.权利要求1所述的干混自密实混凝土在建筑工程中的应用。权 利 要 求 书CN 102898082 A1/5页3一种干混自密实混凝土及其制备方法和应用技术领域0001 本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种干混自密实混凝土及其制备方法和应用。背景技术0002 自密实混凝土是指具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性,浇筑时依。
7、靠其自重流动,无需振捣而达到密实的混凝土。0003 在我国,自密实混凝土的研究和应用尚处于起步阶段。其主要用于如下几个方面:0004 (1)建筑结构加固改造工程。0005 (2)特种结构施工(钢筋密集,有特殊形状的工程)。0006 (3)对于工期很紧,要求施工速度加快的建筑工程项目。0007 (4)结构本身对混凝土有特殊要求的工程。0008 目前,国内外的自密实混凝土大都采用在工厂搅拌、专用运输车运送至施工现场并采用泵送浇筑的方式。这种泵送自密实商品混凝土在当前的工程建设中发挥了积极作用。0009 但是在建筑工程的实际应用中,其有很多缺点:0010 (1)当浇筑砼数量少时,有的加固工程只是几个。
8、梁柱节点的混凝土浇筑,所需混凝土量可能只有几个立方,一般的商品混凝土(泵送)厂商是不会供应的。0011 (2)位置分散、不具备泵送的条件下(结构加固改造工程),泵送商品砼无法供应。0012 (3)浇筑时间间隔较长泵送商品砼很难发挥作用。0013 (4)超高层建筑的混凝土浇筑。虽然现在国内的的泵送混凝土浇筑高度可以达到400米以上,但是随着超高层建筑高度的“登峰造极”,超过1000米的高层建筑已经在规划建设当中,将来超万米的超高层摩天大楼不是不可能出现的。如果还是采用泵送的方法,对于设备技术的要求太高,施工难度是无法想象的。发明内容0014 鉴于背景技术提出的泵送型商品砼存在的不足,本发明的目的。
9、在于提供一种干混自密实混凝土。采用干混料现场加水拌制是解决问题的办法。本发明研发的干混自密实混凝土,适应工程建设发展的需要。0015 本发明的另一目的在于提供一种干混自密实混凝土的制备方法。0016 本发明的有一目的在于提供一种干混自密实混凝土的应用。0017 本发明的目的可以通过以下技术方案实现:0018 一种干混自密实混凝土,其在于该混凝土是由干混基料与水搅拌而成,所述的干混基料包含以下组份:水泥、砂、石子和减水剂;按重量份计,所述干混基料各组份的配比为:水泥200450份、砂550650份、石子250550份、减水剂12.5份;水与干混基料的质说 明 书CN 102898082 A2/5。
10、页4量比为0.0850.105(水与干混基料的质量比8.510.5:100);优选的水与干混基料的质量比为0.090.1。0019 本发明中干混自密实混凝土的配方中,在保证干混基料各组份配比的情况下,对水与干混基料的质量比要求也非常严格,水与干混基料的质量比过低或过高都不能得到质量合格的产品,当水料比低于0.085时,搅拌得到的干混自密实混凝土的流动性比较差;当水料比大于0.105时,搅拌得到的干混自密实混凝土的强度偏低且会产生离析泌水现象,影响产品质量。0020 所述干混基料各组份的配比优选为:水泥250400份、砂550650份、石子300500份和减水剂1.32.0份。0021 所述干混。
11、基料各组份的配比更进一步优选为:0022 (1)水泥250份、砂600份、石子500份和减水剂1.3份;0023 (2)水泥310份、砂600份、石子400份和减水剂1.4份;0024 (3)水泥400份、砂600份、石子300份和减水剂2份;0025 (4)水泥400份、砂600份、石子400份和减水剂1.5份。0026 所述的水泥为低热或中热水泥,标号不低于425号;优选为硅酸盐水泥。0027 所述石子的粒径不超过25mm。0028 所述的砂为第2级配区的中砂;砂的级配优选为:砂在0.6mm筛的累计筛余大于65%,0.3mm筛的累计筛余大于85%,0.15mm筛的累计筛余大于98%。002。
12、9 所述的减水剂为聚羧酸系减水剂。0030 上述的干混自密实混凝土,采用以下步骤制备:(1)制备干混基料:采用二次搅拌的搅拌工艺,搅拌设备采用大功率强制式搅拌机,先投入水泥、砂、减水剂,搅拌20s30s后,再加入石子搅拌不低于40s制成干混基料袋装备用;(2)使用时直接将水和步骤(1)制成的干混基料按比例搅拌混合均匀,制成干混自密实混凝土,搅拌时间为不低于90s。0031 上述的干混自密实混凝土的制备方法,包含以下步骤:(1)制备干混基料:采用二次搅拌的搅拌工艺,搅拌设备采用大功率强制式搅拌机,先投入水泥、砂、减水剂,搅拌20s30s后,再加入石子搅拌不低于40s制成干混基料袋装备用;(2)使。
13、用时直接将水和步骤(1)制成的干混基料按比例搅拌混合均匀,制成干混自密实混凝土,搅拌时间为不低于90s。其中干混基料与水混合后进行搅拌混合,搅拌所用的搅拌设备为大功率强制式搅拌机,夏季搅拌时间为不低于90s,优选为90120s;冬季搅拌时间不低于120s,优选为120180s。0032 上述的干混自密实混凝土在建筑工程中的应用。0033 干混自密实混凝土与现有的泵送自密实混凝土的主要区别为:在“干混”两个字上, 先将各组分制成干混基料,使用时直接在现场按比例加水制成干混自密实混凝土,在这个过程中干混基料的配比,以及水和干混基料的质量比对产品质量影响比较大。0034 所述的干混自密实混凝土的基料。
14、中也可以根据需要添加外加剂,如粉煤灰、矿渣等。0035 原材料指标:0036 干混自密实混凝土的基料主要有:水泥、砂、石子和减水剂,对于每种原材料都有严格的要求。也可以根据需要添加外加剂如粉煤灰,矿渣等。说 明 书CN 102898082 A3/5页50037 水泥:使用低热和中热水泥,标号不低于425号,不宜采用凝结速度较快的水泥。硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥都可选用。0038 石子:粒径不宜大于25mm,在满足自密实性能要求的前提下,应尽可能选用大粒径的石子。0039 砂:适宜第2级配区的中砂。经过实践证明,当砂在0.6mm筛的累计筛余大于65%,0.3mm筛的累计筛余大于85%,0.15m。
15、m筛的累计筛余大于98%时,砂的级配较好。0040 减水剂:采用聚羧酸系高性能减水剂。0041 水:在现场浇筑前,用来拌合干混料的水按行业标准混凝土拌合用水标准(JGJ63-89)的规定执行即可。0042 生产工艺和现场浇筑:0043 经工程实践证明,干混自密实混凝土的质量对原材料的变动很敏感,生产和施工中各环节的控制非常严格。0044 干混自密实混凝土干混基料的制备,采用二次搅拌的搅拌工艺, 搅拌设备采用功率大的强制式搅拌机,先投入水泥、砂及减水剂,搅拌20 s30s后,再加入石子搅拌,搅拌时间不低于40秒。0045 现场浇筑前搅拌也必须采用大功率强制式搅拌机,干混基料和水混合搅拌时间不得少。
16、于90s。冬季施工时,搅拌时间不得少于120s。0046 本发明的有益效果:0047 本发明干混自密实混凝土与普通混凝土相比的最大优势为:在保证混凝土稳定性(不离析不泌水)的同时具有高流动性,很强的障碍物穿越能力,免振捣,且强度能达到工程实际要求。0048 干混自密实混凝土是采用特种搅拌工艺在工厂预制成袋装干拌料,然后根据建筑工程的现状,采用现场加水搅拌浇筑的使用方式。这种方式可以避免现有泵送自密实混凝土的所有缺点,可以服务于几乎所有的建筑工程项目,并且施工更简化,更环保。具体实施方式0049 实施例1 C30代表强度等级的干混自密实混凝土的干混基料0050 按重量份计,称取以下组分:水泥25。
17、0kg、砂600kg、石子500kg和减水剂1.3kg;采用二次搅拌的搅拌工艺,搅拌设备采用大功率强制式搅拌机,先投入水泥、砂及减水剂,搅拌20s30s后,再加入石子搅拌7080s即得C30代表强度等级的干混自密实混凝土的干混基料。所制备的干混基料袋装备用,使用时可直接在在施工现场,取所需用量加水搅拌后浇筑。0051 所述的水泥为硅酸盐水泥。0052 石子粒径不超过25mm,在满足自密实性能要求的前提下,应尽可能选用大粒径的石子。0053 砂的级配为:砂在0.6mm筛的累计筛余大于65%,0.3mm筛的累计筛余大于85%,0.15mm筛的累计筛余大于98%。0054 减水剂:采用聚羧酸系高性能。
18、减水剂(TH-928)。0055 分别在实施例2-4中分别制备C40、C50和C60代表强度等级的干混自密实混凝土说 明 书CN 102898082 A4/5页6的干混基料制备过程及原料与实施例1相同,原料配比如表1:0056 0057 实施例50058 在现场浇筑前,用来拌合干混自密实混凝土的水按行业标准混凝土拌合用水标准(JGJ63-89)的规定执行即可。0059 生产工艺和现场浇筑:0060 生产搅拌设备采用大功率的强制式搅拌机,每次的搅拌量为搅拌机容量的70%,搅拌时间为常规混凝土搅拌时间的1.52倍左右。0061 现场浇筑前搅拌也必须采用大功率强制式搅拌机。冬季施工时,干混基料和水混。
19、合搅拌时间为120180s;夏季施工时,干混基料和水混合搅拌时间为90120s。现场的搅拌机要求轻便,质量控制在80kg以内,底部装有滚轮,搅拌三次以内可以浇筑一个梁柱节点。每次的搅拌量为搅拌机容量的70%,现场浇筑前加水搅拌的搅拌时间为常规混凝土搅拌时间的1.52倍左右。0062 1、某高层建筑底层框架柱在验收时被检测出混凝土强度过低,采用扩大截面法加固,新增混凝土采用实施例3制备的C50级干混基料制成的干混自密实混凝土浇筑。加固单根柱所需实施例3制备的干混基料的用量为196.972 kg,现场加水量为18.91kg,水和干混基料的水料比为0.096。采用强制式搅拌机搅拌,每次搅拌时间为10。
20、0110s(夏季施工),然后浇筑。拆模时,新浇混凝土密实,加固效果很好。0063 2、某大型商场的地下停车库由于原设计的不足,导致局部框架柱占用了停车位。现采用抽柱加固梁的方法进行改造。新增梁的混凝土设计强度等级为C30,由于只有几根梁,混凝土用量小,所以采用实施例1制备的干混基料制成的干混自密实混凝土浇筑。加固单根梁所需要的干混基料的用量为198.538 kg,现场加水量为19.85kg,水和干混基料的水料比为0.1。由于冬季施工采用强制式搅拌机搅拌每次搅拌130140s,然后浇筑。拆模时,新浇混凝土密实,加固效果很好。0064 3、某在建体育馆工程,由于建筑造型不规则导致节点区域钢筋绑扎密。
21、集,普通混凝土无法浇筑,现场也不便于泵送,现在用干混自密实混凝土浇筑。混凝土设计强度等级为C40。浇筑一个节点所需实施例2制备的干混基料的用量为99.243kg,现场加水量为9.63kg,水和干混基料的水料比为0.097。由于冬季施工采用强制式搅拌机搅拌每次搅拌130140s,然后浇筑。拆模时,新浇混凝土密实,加固效果很好。0065 比较例说 明 书CN 102898082 A5/5页70066 对于实施例5中的第二个例子,当现场搅拌时,采取水和干混基料的水料比为0.08,搅拌得到的干混自密实混凝土流动性较差,无法在免振捣的情况下完全填充模板,无法应用于实际工程。0067 对于实施例5中的第一个例子,当现场搅拌时,采取水和干混基料的水料比为0.11,搅拌得到的干混自密实混凝土由于加水量偏大,已经出现离析泌水现象,这是坚决不能用于实际工程的。而且其强度也达不到要求。说 明 书CN 102898082 A。