[发明专利]一种大扩展自密实清水混凝土材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种大扩展自密实清水混凝土材料及其制备方法，属于混凝土材料技术领域。其包括：按重量份计，普通硅酸盐水泥100份、矿粉24～27份、粉煤灰43～53份、骨料350～494份、水40～55份和减水剂3.2～3.6份；其中，所述骨料包括：碎石、级配Ⅱ区的中砂和石粉，所述碎石、级配Ⅱ区的中砂和石粉的质量比为10：(8.5‑9)：(1‑1.5)。本发明所述混凝土材料兼备自密实混凝土和清水混凝土材料的特点，具备非常好的流动度，浇筑过程中无需振捣，并且成型后表观质量较好，颜色均匀，具有较好的发展和应用前景。

技术领域

本发明涉及混凝土材料技术领域，具体涉及一种大扩展自密实清水混凝土材料及其制备方法。

背景技术

清水混凝土表面光滑、颜色均匀，应用于实际工程时消除了抹灰工程易空鼓、脱落和裂缝的质量通病，减少了施工扬尘和建筑垃圾产生，同时节约了大批人力和设备费用，降低了工程成本，具有良好的经济效益，广泛应用于各种工程建筑中。而在实际工程中，由于部分工程结构复杂，对外观要求又相对较高，因此施工过程中的振捣存在较大的困难。自密实混凝土即指混凝土拌合物仅依靠自身的重量，不需要使用其他辅助手段就可以达到密实效果的一种高性能混凝土，可以减少传统混凝土在施工过程由于需要振捣而产生的噪声污染及混凝土质量缺陷，从提高施工速度、改善工程质量、降低工程造价、减少环境污染。

自密实清水混凝土要求兼具自密实混凝土和清水混凝土的优点，但二者在实际应用中存在一些矛盾和问题。制备自密实混凝土时，由于拌合物应具备较大的流动性，因此需要提高胶凝材料的用量(450kg/m3～550kg/m3)，同时，较高的含气量可以降低剪切力，增加流动速度，因此自密实混凝土通常具备较高的含气量(2.5％～4.5％)；自密实混凝土砂率较高(47％～55％)，同时为了防止拌合物离析泌水，要求浆体具备较大的粘度，但上述因素易使气泡富集在混凝土表面难以排出，从而形成混凝土表面缺陷，这与清水混凝土要求表面无孔洞形成矛盾。清水混凝土则希望设计坍落度不宜过大，应将控制在180mm～230mm之间，砂率较低，宜控制在35％～42％，控制浆体含量0.32～0.35和含气量2％～3％或小于2％，有利于提高清水混凝土的表观质量；清水混凝土还应通过振捣使混凝土提高填充性和排除混凝土中的气泡，降低表面气孔含量，而自密实混凝土采取振捣方式排除气泡将增加其离析泌水的可能。

研制兼具自密实性能和清水性能的混凝土，不仅能够解决各种复杂结构工程混凝土流动性问题，而且可以改善混凝土表面质量，对提高施工效率、解决劳动力不足和工程质量起到积极贡献。自密实清水混凝土在制备时自密实和清水具有矛盾性，要制备出高性能的自密实混凝土具有较大的难度，因此研究高性能自密实清水混凝土的制备技术与性能对于工程应用显得极为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种大扩展自密实清水混凝土材料及其制备方法，以解决现有自密实清水混凝土因自密实和清水性能上矛盾性而导致混凝土性能低的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种大扩展自密实清水混凝土材料，包括：按重量份计，普通硅酸盐水泥100份、矿粉24～27份、粉煤灰43～53份、骨料350～494份、水40～55份和减水剂3.2～3.6份；其中，所述骨料包括：碎石、级配Ⅱ区的中砂和石粉，所述碎石、级配Ⅱ区的中砂和石粉的质量比为10：(8.5-9)：(1-1.5)。

本发明通过在骨料中用石粉代替部分中砂，降低了水泥用量，可以控制混凝土水化热对混凝土裂缝和耐久性造成的不利影响，制备出工作性良好、强度高的自密实混凝土。加入的石粉作为微小粒子具有很好的微集料填充作用，可增加混凝土的密实度，提高混凝土抗压强度，同时石粉发挥晶核效应，提高结晶产物含量从而进一步提高混凝土强度。此外，本发明通过石粉取代部分中砂，提高了混凝土中总粉量，同时由于石粉比表面积大，从而改善了低胶材状况下混凝土自由水偏多、浆体粘度偏低的问题，从而提高混凝土扩展度。