[发明专利]一种高强轻骨料混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强轻骨料混凝土及其制备方法，属于建筑材料混凝土技术领域，轻骨料混凝土由包含以下重量份的原料制成：105～118份的水泥、180～185份的轻粗骨料、120～125份的细骨料、65～70份的矿物掺和料、9～24份的改性聚丙烯纤维、3.4～3.8份的混凝土外加剂和65～70份的水。其制备方法为按照配方比例称取各原料，将轻粗骨料加入占总水量一半的水中预湿45～60min，然后加入细骨料，搅拌1～2min，继续加入水泥、矿物掺和料和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入混凝土外加剂和剩余的水，搅拌均匀后即得。本发明具有强度高、质量稳定的效果。

技术领域

本发明涉及建筑材料混凝土技术领域，尤其涉及一种高强轻骨料混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是现代工程结构中最大宗的建筑材料之一，随着我国经济建设的快速发展和基础设施建设的不断完善，对混凝土的消耗量也急剧增加。混凝土是由胶凝材料和骨料胶结成整体的工程复合材料，每年通过混凝土消耗的天然骨料超过20亿吨，对骨料资源的大量开采易引起耕地破坏、山林遭毁和资源匮乏等问题。随着建筑业的发展，出现了密度较小、保温抗冻性能好、自重较轻的轻骨料混凝土，轻骨料混凝土是指用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m³的混凝土。由普通砂或部分轻砂做细骨料的称为砂轻混凝土，全部由轻砂做细骨料的称为全轻混凝土。轻骨料混凝土在隔热保温、耐火、抗震、耐久抗冻和抗渗方面均表现出较好的性能，能够降低结构自重，同时在很大程度上节约水泥、钢筋等建筑材料，具有明显的技术经济优势，能够充分利用工业固体废弃物，减少城市污染，但轻骨料混凝土所采用的轻粗骨料为多孔结构，吸水率较高，易导致坍落度损失较大、强度较低的问题，目前轻骨料混凝土多应用于低强度的非承重结构。

现有技术中，申请公布号为CN108358563A的中国专利公开了一种轻骨料混凝土的制备方法，包括将水、水泥、砂、塑钢纤维、轻骨料和减水剂按照设计强度等级规定的配合比进行混合，并掺和预设比例的单一矿物掺和料或复合矿物掺和料，得到轻骨料混凝土。该轻骨料混凝土通过加入矿物掺和料改善水泥砂浆和过渡区界面中的孔隙结构，提高其抗氯离子渗透性，有利于提高轻骨料混凝土的抗腐蚀性能，但轻骨料混凝土的坍落度未能得到有效改善。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种高强轻骨料混凝土，具有强度高、坍落度损失小、密实性好的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种高强轻骨料混凝土的制备方法，具有工艺简单、质量稳定的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高强轻骨料混凝土，由包含以下重量份的原料制成：105～118份的水泥、180～185份的轻粗骨料、120～125份的细骨料、65～70份的矿物掺和料、9～24份的改性聚丙烯纤维、3.4～3.8份的混凝土外加剂和65～70份的水。所述轻粗骨料包括天然轻骨料、工业废料轻骨料和人造轻骨料中的至少一种，所述细骨料包括天然砂和机制砂中的至少一种，所述矿物掺和料包括粉煤灰、矿粉和硅微粉中的至少一种，所述改性聚丙烯纤维是以乙烯基硅烷为改性剂对聚丙烯纤维进行改性的产物，所述混凝土外加剂包括减水剂、保坍剂和引气剂中的至少一种。

通过采用上述技术方案，以水泥为胶凝材料，轻粗骨料为粗骨料，添加矿物掺和料、改性聚丙烯纤维和混凝土外加剂，组成高强轻骨料混凝土。轻粗骨料可以采用天然轻骨料，如浮石、凝灰岩等，或者工业废料轻骨料，如粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒、炉渣及生物污泥陶粒等，或者人造轻骨料，如页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等，这些轻骨料均有多孔结构，能够降低轻骨料混凝土的自重，也有利于节约水泥和钢材等建筑材料的消耗量。改性聚丙烯纤维是通过化学方法以乙烯基硅烷为改性剂对聚丙烯纤维进行得到的产物，经过乙烯基硅烷改性后的聚丙烯纤维具有一定的亲水性，在轻骨料混凝土的拌和过程中能够均匀分散，有利于改性聚丙烯纤维对轻骨料混凝土力学性能的改善和轻骨料混凝土质量的稳定性。