[发明专利]一种石灰石粉海工清水混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程建设领域，是一种海洋工程建筑材料，具体涉及一种采用新材料的绿色高性能海洋工程清水混凝土拌合物。

背景技术

目前对于外观质量要求较高的建筑物（构造物），其外墙装饰材料一般选用石材、玻璃幕墙和钢结构等。在海洋环境（包括海岛、海滨城镇等）条件下，这些装饰材料的耐久性存在较大问题，不仅影响美观，维护费用高，甚至出现安全问题。

结合海洋环境和绿色建筑设计，清水混凝土的应用越来越广泛。清水混凝土是指直接利用混凝土一次成型后的自然质感或仅涂刷无色保护涂层作为饰面效果的混凝土，以追求表面清洁、色泽自然、线条符合设计韵律为目标。在海洋环境下其抗氯盐侵蚀能力强，使用寿命长（100年以上），能满足各种建筑造型的要求，同时具有极好的装饰效果。

现有石灰石粉海工清水混凝土，出于耐久性考虑掺入大量粉煤灰，随着煤矿资源的减少，粉煤灰供不应求，且质量的稳定性难以保障，混凝土匀质性、工作性及混凝土拆模外观均难满足清水要求。针对上述问题，本发明研制了一种石灰石粉海工清水混凝土拌合物。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中清水混凝土所存在的稳定性、质感的不足，特别是粉煤灰清水混凝土的原料粉煤灰供应量的不足的问题，提供一种石灰石粉海工清水混凝土，以有效解决海洋工程中清水混凝土的应用问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种石灰石海工清水混凝土，包括以下成分：混凝土添加剂（以下简称添加剂）、混合胶凝材料、骨料和水。

所述的混和胶凝材料包括：水泥和混凝土掺合料。

所述的混凝土掺合料是石灰石粉和粒化高炉矿渣粉。

石灰石粉掺量为混凝土总质量的5%~20%，粒化高炉矿渣粉掺量为混凝土总质量的15%~40%。

其中，胶凝材料的用量为320~450 kg/m³，优选胶凝材料的用量为360~410 kg/m³，水胶比为0.30~0.42，优选水胶比为：0.32~0.38。

本发明采用石灰石粉取代粉煤灰，配合粒化高炉矿渣粉制备海工清水混凝土，以石灰石粉取代了粉煤灰以后，改善了混凝土的均质性和工作性，降低了混凝土的泌水风险。同时解决了现有技术的海工清水混凝土需要大量应用粉煤灰，而粉煤灰资源紧缺，影响到海工混凝土的原料采集的问题。本发明的海工清水混凝土还解决了现有海工混凝土使用粉煤灰导致其在海洋环境下对于海洋水资源的污染问题，提高了混凝土土方的环境友好度，实现了节能减排。

本发明的清水混凝土工作性优良，是低水化热的石灰石粉海工清水混凝土拌和物，配合清水混凝土施工工艺，混凝土表面光滑、色泽稳定均一、线条符合设计韵律，可直接作为饰面材料，能够减少海洋工程的施工工作量，提高施工效率，降低施工成本。与现有的粉煤灰作为掺合料的清水混凝土相比，强度基本相当，无需使用大量的粉煤灰且原料充足易得，具有重大的推广应用价值。

进一步，混凝土的强度等级为C30~C50。本发明的混凝土可以根据需要动态的调节其中的各个原料组分的配合比例，实现不同的混凝土品质等级，更好的应用于不同的海洋工程的施工环境，实现最优的资源配置应用。

进一步，所述的粒化高炉矿渣粉为符合国家标准的S75~ S95级别的粒化高炉矿渣粉。

进一步，所述的混合胶凝材料还包括矿粉、硅灰、漂珠中的一种或几种，本发明的混凝土可以应用水泥、矿粉、石灰石粉作为胶凝材料，能够实现混凝土的强度、工作性、保水性、外观质量的稳定、耐久性等性能，满足工程需要。所述的水泥为强度等级≥42.5MPa的硅酸盐水泥。

进一步，所述的胶凝材料是由重量比例份的以下成分组成的：水泥210 kg~300 kg、矿粉58 kg ~115 kg、硅灰15 kg ~35 kg、漂珠45 kg ~86 kg、石灰石粉23 kg -92 kg。矿粉的掺量选择应该优选为15%~40%，使得混凝土的耐久性得到保证，掺量过多，混凝土泌水风险较大，且混凝土和易性降低。本发明的清水混凝土材料选用的胶凝材料经过优选组合，在拌合工作过程中混合效果好，对于骨料的粘接聚合作用突出，能够方便的应用于海洋工程中，石灰石粉、矿粉混掺对混凝土粘接性能、防水性能等有较大的帮助。

进一步，所述的骨料分为粗集料（也可称之为粗骨料）和细集料（细骨料）。