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CN107902997A - 一种可泵送配重混凝土 - Google Patents

一种可泵送配重混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可泵送配重混凝土，其包括以下重量份的原料：水泥200‑250份、水85‑90份、减水剂6‑8份、钢渣细骨料950‑1100份、钢渣粗骨料600‑800份。本发明只采用钢渣作为混凝土骨料，不采用其他铁矿石等作为混凝土骨料，同时解决了资源短缺和环境污染的问题，为工业钢渣的处理找到了一条有效的途径，减少了钢渣堆放对环境的污染，具有很高的社会效益和经济效益；本发明的可泵送配重混凝土容重＞4000kg/m3，流动性好，在泵送过程大流动速率情况下保持了浆体对重骨料的包裹，无骨料下沉现象，满足泵送施工要求。

Description

一种可泵送配重混凝土
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，尤其是一种可泵送的配重混凝土。
背景技术
目前，采用常规砂石生产的普通混凝土的容重一般在2350～2450kg/m3之间，对于容重大于2500kg/m3的配重混凝土，需采用容重较大的集料才能实现，配重混凝土一般用于结构配重和防护使用。目前国内外生产配重混凝土的主要方式是用容重较大的材料部分或全部替代普通商品混凝土中的集料，来提高混凝土的容重。容重较大的材料主要有铁矿石、铁矿砂、重晶石、铁块、锌块、铅块、钢渣等，然而在当今资源紧缺型的经济结构中，能源日趋紧张，价格飞涨，以昂贵的精铁矿石等作为混凝土集料会大大增加配重混凝土的生产成本，造成资源的浪费，降低企业的经济效益。
钢渣是炼钢过程中产生的废渣，数量约为钢产量的l5％～20％，2013年我国的钢产量为16亿吨，居世界第一位。由于钢铁生产技术的提高和发展，使大量钢渣弃置堆积，不仅成为污染环境的一大公害，而且占用大量土地。为了适应钢铁工业发展和可持续发展的需要，近年来，科研人员逐渐开始关注钢渣的利用价值，注重于研究钢渣的综合利用技术，寻求多种途径利用钢渣。而钢渣混凝土就是一种比较有效、而且能大量消耗钢渣的利用方式。一般来说，利用钢渣替代石子作为粗细骨料容重能达到2500～3000kg/m3。用钢渣代替石子作为集料生产配重混凝土，对于保护环境、降低工程造价、变废为宝、促进循环经济建设具有十分重要的意义。
然而，用钢渣替代石子作为粗细骨料的混凝土容重为2500～3000kg/m3，目前还未见容重超过4000g/m3的钢渣配重混凝土的报道，而且配重混凝土由于其自身容重大，容重较大的骨料在混凝土中易下沉分离，给泵送带来了一定的困难。而在施工过程中如需泵送施工，需保证混凝土具有较好的流动性，大流动性会加速重骨料下沉，在泵送压力作用下更是容易发生重骨料与浆体分离现象，导致堵管而不能继续作业，因此大部分超配重混凝土施工过程中均采用非泵送方式，严重制约了容重超过4000g/m3的配重混凝土的可应用范围，也不利于工程进度的推进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的钢渣混凝土容重低且在泵送过程中重骨料与浆体分离的现象等不足，提供一种容重超过4000g/m3的可泵送配重混凝土。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可泵送配重混凝土，包括以下重量份的原料：水泥200-250份、水85-90份、减水剂6-8份、钢渣细骨料950-1100份、钢渣粗骨料600-800份。
优选的，所述钢渣细骨料细度模数2.5～2.9，满足连续级配要求。
优选的，所述钢渣细骨料表观密度≥5730kg/m3，堆积密度≥3200kg/m3，孔隙率≤44％。
优选的，所述钢渣粗骨料粒径为5-25mm，满足连续级配要求。
优选的，所述钢渣粗骨料表观密度≥4550kg/m3，堆积密度≥2720kg/m3，孔隙率≤40％。
优选的，所述水泥选用拉法基P·O42.5R硅酸盐水泥。
优选的，所述减水剂选用聚羧酸高性能减水剂。
本发明的有益效果是：本发明只采用钢渣作为混凝土骨料，不采用其他铁矿石等作为混凝土骨料，同时解决了资源短缺和环境污染的问题，为工业钢渣的处理找到了一条有效的途径，减少了钢渣堆放对环境的污染，具有很高的社会效益和经济效益；本发明的可泵送配重混凝土容重＞4000kg/m3，流动性好，在泵送过程大流动速率情况下保持了浆体对重骨料的包裹，无骨料下沉现象，满足泵送施工要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
本发明的一种可泵送配重混凝土，包括以下重量份的原料：水泥200-250份、水85-90份、减水剂6-8份、钢渣细骨料950-1100份、钢渣粗骨料600-800份。
所述钢渣细骨料细度模数2.5-2.9，满足连续级配要求，钢渣细骨料表观密度≥5730kg/m3，堆积密度≥3200kg/m3，孔隙率≤44％。所述钢渣粗骨料粒径为5-25mm，满足连续级配要求，钢渣粗骨料表观密度≥4550kg/m3，堆积密度≥2720kg/m3，孔隙率≤40％。钢渣细骨料的细度模数在2.5-2.9之间，如果细度模数较小，混凝土整体需水量将增大，混凝土的和易性变差，无法满足泵送施工要求；用水量增大同时还会增加水在整个体系中的体积比，降低配重混凝土整体容重，导致容重无法满足要求；若细度模数较大，混凝土保水性较差，易出现泌水离析等不良现象，导致混凝土堵管，无法泵送。钢渣粗骨料粒径在5-25mm连续级配，与钢渣细骨料的2.5-2.9的细度模数配合，保证配重混凝土和易性要求。钢渣细骨料表观密度≥5730kg/m3，钢渣粗骨料表观密度≥4550kg/m3，一方面骨料的容重直接影响配重混凝土的容重，若容重太低，则无法满足4000kg/m3要求，同时在保证容重大于4000kg/m3要求的情况下，配重混凝土的砂率，即钢渣细骨料在配重材料中所占的比例也应合适，砂率过低，配重混凝土保水性差，易出现泌水离析等不良现象，无法满足泵送施工要求，若砂率较大，混凝土粘聚性太大，增加泵送阻力也不利于泵送。
由于矿石类骨料自身容重有限，制备的配重混凝土容重也有限，以至于至今很少看见容重在4000g/m3以上的配重混凝土。混凝土的组成形式为胶凝材料水泥和水组成水泥浆，水泥浆和砂组成砂浆，砂浆包裹石子形式混凝土。因此在防止骨料下沉方面目前主要通过较高胶凝材料用量、较低水灰比增加水泥浆稠度，防止骨料下沉。本发明选用的钢渣细骨料的容重大于钢渣粗骨料的容重。285-340重量份的水泥浆体包裹950-1100重量份的钢渣细骨料，由于细骨料每一粒的重量相对粗骨料每一粒的重量低，因此950-1100重量份的钢渣细骨料在285-340重量份的水泥浆体中更容易包裹均匀且不易下沉。同时950-1100重量份的钢渣细骨料和285-340重量份的水泥浆体结合所形成的砂浆容重相对较大，减小了砂浆和钢渣粗骨料的容重差，防止粗骨料下沉。本发明即在950-1100重量份钢渣细骨料和600-800重量份钢渣粗骨料及减水剂、水泥和水配比的协同作用下，在保证混凝土容重在4000g/m3以上的同时减小了砂浆和粗骨料的容重差，防止粗骨料下沉，满足泵送的要求。
所述水泥选用拉法基P·O42.5R硅酸盐水泥。
所述减水剂选用聚羧酸高性能减水剂。
实施例1-3：
实施例1-3的原料配比如表1所示：
表1可泵送配重混凝土原料配比
水泥 水 减水剂 钢渣细骨料 钢渣粗骨料
实施例1 400 170 12 1900 1600
实施例2 450 172 14 2050 1400
实施例3 500 175 16 2100 1300
其中水泥选用拉法基P·O42.5R硅酸盐水泥，减水剂选用聚羧酸高性能减水剂。
实施例1-3的钢渣细骨料和钢渣粗骨料的具体参数如表2所示：
表2可泵送配重混凝土原料骨料参数
按照表1的配比称取原料配制成可泵送配重混凝土，对其进行性能测试，如表3所示。
表3可泵送配重混凝土性能测试
初始坍落度 扩展度 设计容重 实测容重 28d抗压强度
实施例1 200 580 4082 4058 70
实施例2 210 600 4088 4062 76
实施例3 220 630 4091 4073 82
由表3可知，本发明采用钢渣作为粗细骨料，容重达4000g/m3以上，28d抗压强度在70以上，是一般混凝土的两倍以上；坍落度在200以上，和易性好，满足泵送施工要求。

Claims (7)

1.一种可泵送配重混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥200-250份、水85-90份、减水剂6-8份、钢渣细骨料950-1100份、钢渣粗骨料600-800份。
2.根据权利要求1所述的一种可泵送配重混凝土，其特征在于，所述钢渣细骨料细度模数2.5-2.9，满足连续级配要求。
3.根据权利要求2所述的一种可泵送配重混凝土，其特征在于，所述钢渣细骨料表观密度≥5730kg/m3，堆积密度≥3200kg/m3，孔隙率≤44％。
4.根据权利要求1所述的一种可泵送配重混凝土，其特征在于，所述钢渣粗骨料粒径为5-25mm，满足连续级配要求。
5.根据权利要求4所述的一种可泵送配重混凝土，其特征在于，所述钢渣粗骨料表观密度≥4550kg/m3，堆积密度≥2720kg/m3，孔隙率≤40％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种可泵送配重混凝土，其特征在于，所述水泥选用拉法基P·O42.5R硅酸盐水泥。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种可泵送配重混凝土，其特征在于，所述减水剂选用聚羧酸高性能减水剂。
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