專(zhuān)利名稱(chēng)：含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物及其配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土建筑材料。
背景技術(shù)：
混凝土是近現(xiàn)代最廣泛使用的建筑材料，它以水泥為主，摻用礦物摻合料，加水和外加劑配制成膠結(jié)材漿體，再與砂、石拌合均勻，澆筑在梁、柱、墻、板等各種模型中，凝結(jié)硬化形成一個(gè)整體的工程材料?；炷潦怯啥喾N原材料與水混合并硬化后，形成的一種含固、液、氣三相的多元多相水泥基復(fù)合材料。由于在混凝土內(nèi)部存在有大量的微型孔隙，正是這些微型孔隙的存在，影響了混凝土的密實(shí)度、力學(xué)性能和抗?jié)B性能?；炷恋乃z比為混凝土中水與膠結(jié)材重量之比，水膠比的大小決定混凝土硬化后的強(qiáng)度，并影響硬化混凝土的耐久性。水膠比越小，混凝土強(qiáng)度越高?；炷劣盟恐饕Q于混凝土施工所需的工作性能，混凝土工作性能通常用坍落度表示，以往配制高工作性能的混凝土?xí)r即便摻用高效減水劑，混凝土仍需較多的拌合用水，在用水量一定的情況下為配制高強(qiáng)度的混凝土，就需要提高膠結(jié)材的用量以獲得更低的水膠比，隨著混凝土配制強(qiáng)度的提高，水泥用量也隨之提高，這樣便帶來(lái)一系列副作用，如使混凝土溫升提高、混凝土體積穩(wěn)定性變差，收縮加大且易于開(kāi)裂，耐久性能下降等。為了配制高性能混凝土，現(xiàn)代混凝土的研究方向是低水膠比、摻用高效減水劑和各種礦物摻合料。這些礦物摻合料雖然具有膠凝性和(或)火山灰效應(yīng)，加入礦物摻合料可以替換部分水泥，對(duì)混凝土耐久性有一定改進(jìn)作用。通常采用的礦物摻合料是粉煤灰、磨細(xì)礦渣、硅灰、偏高嶺土、鋼渣粉、磷渣粉、沸石粉等以硅、鋁、鈣等一種或多種氧化物為主要成份的粉體材料。這些礦物摻合料中有些具有膠凝性，遇水后能產(chǎn)生水化反應(yīng)生成膠凝物質(zhì)；有些具有火山灰性，能與水泥水化生成的Ca(OH)2在常溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有膠凝性的組分，或者有些同時(shí)具有膠凝性和火山灰性。在配制高性能混凝土?xí)r，這些礦物摻合料因特質(zhì)的不同，各有其優(yōu)點(diǎn)和不足。如偏高嶺土、硅灰增強(qiáng)效果最好，但價(jià)格高，不經(jīng)濟(jì)，偏高嶺土需要經(jīng)過(guò)煅燒和磨細(xì)，能耗大，硅灰會(huì)增大混凝土收縮；摻磨細(xì)礦渣的混凝土，磨細(xì)礦渣摻量不足70％時(shí)混凝土水化溫升較高，但過(guò)高摻量會(huì)增加混凝土泌水；摻粉煤灰的混凝土能降低溫升，但早期強(qiáng)度低；鋼渣粉粉磨能耗高，活性低；沸石粉內(nèi)部多孔，會(huì)增大混凝土用水量。
水泥是混凝土中的主要材料，水泥行業(yè)大量消耗資源和能源，是重要的環(huán)境污染源之一。水泥生產(chǎn)工藝通常是通過(guò)“兩磨一燒”，即生料配制與粉磨、熟料煅燒和水泥粉磨三個(gè)過(guò)程。水泥工業(yè)是SO2、NOx等多種有害氣體的排放大戶(hù)，這些氣體對(duì)人體有害，還能形成酸雨和酸霧損害農(nóng)作物、森林和植被、危害生態(tài)環(huán)境、侵蝕建筑物。同時(shí)，在水泥熟料的燒成過(guò)程中CaCO3的分解和煤的燃燒過(guò)程中大量產(chǎn)生CO2，每生產(chǎn)1噸水泥大約排放1噸CO2氣體，CO2是促使全球氣候變暖的主要的溫室氣體之一。此外，水泥生產(chǎn)要大量消耗優(yōu)質(zhì)的石灰?guī)r礦石、粘土和煤炭，這些都是人類(lèi)賴(lài)以生存的礦產(chǎn)資源和土地資源。而且優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r礦石開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生大量尾礦，這些尾礦作為廢物經(jīng)長(zhǎng)年積累，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。因此進(jìn)一步減少混凝土中的水泥用量、進(jìn)一步提高混凝土的各項(xiàng)性能，是科技人員長(zhǎng)期面臨的一個(gè)技術(shù)難次題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物及其配制方法，解決進(jìn)一步提高混凝土力學(xué)性能和耐久性能的問(wèn)題，同時(shí)解決進(jìn)一步減少混凝土中的水泥用量和用水量、提高混凝土的性?xún)r(jià)比，節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境的問(wèn)題。
這種含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物由多元粉體、外加劑、粗骨料、細(xì)骨料、水混合配制而成，每立方米混凝土中多元粉體用量范圍為300kg/m3-550kg/m3，多元粉體中含有70kg/m3-150kg/m3超細(xì)碳酸鹽巖粉，其余是水泥和礦物摻合料，由水泥和礦物摻合料組成膠結(jié)材料，水泥在膠結(jié)材料中所占的重量百分比為20％-100％。
上述水泥在膠結(jié)材料中所占的重量百分比最好為25-％60％。
上述超細(xì)碳酸鹽巖粉是由碳酸鹽巖經(jīng)破碎、磨細(xì)而成，所用碳酸鹽巖是以方解石、白云石或上述兩種礦石為主要礦物成分的巖石。
上述超細(xì)碳酸鹽巖粉具有特定的細(xì)度，采用激光衍射法粒度分布儀測(cè)試，其粒度分布參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求超細(xì)碳酸鹽巖粉粒度分布參數(shù)D(50)應(yīng)≤4.5微米、D(90)應(yīng)≤25微米。
較好的超細(xì)碳酸鹽巖粉粒度分布參數(shù)D(50)≤3.5微米、D(90)≤12微米。
最好的超細(xì)碳酸鹽巖粉粒度分布參數(shù)D(50)≤2.5微米、D(90)≤7微米。
上述礦物摻合料主要為粉煤灰、?；郀t礦渣粉、硅灰、偏高嶺土、鋼渣粉、磷渣粉之中的一種或兩種以上的混合物。
上述外加劑可以選擇聚羧酸系高效減水劑、萘磺酸鹽甲醛縮合物高效減水劑、三聚氰胺甲醛縮合物高效減水劑、氨基磺酸鹽高效減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑、膨脹劑之中的一種或兩種以上的復(fù)配產(chǎn)物。
上述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物的配制方法，其特征在于將多元粉體中的各組分按以下配比混合在一起，
超細(xì)碳酸鹽巖粉占多元粉體總量的12.7％-50％，水泥占多元粉體總量的10％-87.3％，礦物摻合料占多元粉體總量的0％-69.8％；然后加入外加劑、粗骨料、細(xì)骨料、水混合配制成混凝土組合物。
上述多元粉體中的各組分占多元粉體總量的最佳配合比以重量計(jì)算如下超細(xì)碳酸鹽巖粉20％-35％；水泥19％-60％；礦物摻合料15％-61％。
本發(fā)明的工作機(jī)理水泥、礦物摻合料混合后的粉體堆積結(jié)構(gòu)中存在有大量5μm以下空隙，屬不密實(shí)堆積結(jié)構(gòu)，混凝土加水?dāng)嚢韬?，膠凝材料漿體中的一部分水被吸附在粉體顆粒表面，另一部分填充在粉體顆粒之間的空隙中，為填充水?；炷羶?nèi)摻入超細(xì)碳酸鹽巖粉后，粉體粒度分布得以?xún)?yōu)化，超細(xì)碳酸鹽巖粉雖然與水泥的反應(yīng)活性低，但由于具有超細(xì)的細(xì)度可以起到填充作用。當(dāng)混凝土摻用高效減水劑后，攪拌過(guò)程中水泥、礦物摻合料、超細(xì)碳酸鹽巖粉顆粒被充分分散，超細(xì)碳酸鹽巖粉顆粒填充到水泥和礦物摻合料顆粒間的孔隙中，使粉體顆粒之間發(fā)生緊密堆積效應(yīng)，混合體系的堆積密實(shí)度增大，可填充空隙減少，需水量降低。因此在保持混凝土流變性能一致的情況下，可顯著降低混凝土用水量，從而能改善硬化后的混凝土孔結(jié)構(gòu)，使得混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。由于摻入超細(xì)碳酸鹽巖粉后能大量減少用水量，因此能降低水膠比，提高混凝土強(qiáng)度，與同強(qiáng)度等級(jí)未摻用超細(xì)鹽酸鹽巖粉的混凝土相比，可顯著減少水泥用量，起到降低混凝土水化溫升，減小收縮，提高抗?jié)B性的作用。
本發(fā)明與現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)相比具有的有益效果本發(fā)明在混凝土中摻加適當(dāng)比例的超細(xì)碳酸鹽巖粉，可配制出高性能、低成本的混凝土，每立方米混凝土中粉體材料用量范圍為300kg/m3-550kg/m3，其中含有70kg/m3-150kg/m3超細(xì)碳酸鹽巖粉時(shí)，能起到顯著的填充、減水效果，可制備出高性能的混凝土，并能使混凝土獲得超低的滲透性。該混凝土配合高效減水劑和礦物摻合料，能大量替代水泥，進(jìn)一步減少用水量，顯著提高了混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)度和抗?jié)B性能，屬于高性能的混凝土。摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉配制的混凝土與單摻礦物摻合料的混凝土相比，更大幅度地降低了水泥用量，降低了混凝土的成本。由于超細(xì)碳酸鹽巖粉具有易磨性，加工成超細(xì)碳酸鹽巖粉能耗較低，并能利用石灰?guī)r和白云巖的尾礦加工超細(xì)碳酸鹽巖粉，因此在節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境方面具有更深遠(yuǎn)的作用和意義。
本發(fā)明采用超細(xì)碳酸鹽巖粉與水泥和礦物摻合料組成多元粉體，改善了粉體的粒度分布，使粉體產(chǎn)生密集堆積效應(yīng)，帶來(lái)顯著的減水效果，在保持混凝土工作性相同條件下所需的拌合用水量顯著降低，當(dāng)維持相同水膠比時(shí)，膠結(jié)材用量隨之大幅下降。按此方法配制的混凝土中膠結(jié)材用量減少，超細(xì)碳酸鹽巖粉作為補(bǔ)充，完全滿(mǎn)足配制高質(zhì)量混凝土所需的漿體總量。按此方法配制的含超細(xì)碳酸鹽巖粉混凝土優(yōu)勢(shì)在于，保持工作性能和強(qiáng)度等級(jí)相同情況下，水泥用量大幅減少，混凝土水化溫升降低、收縮減小，成本低，而且節(jié)能環(huán)保。
以往配制低水化熱要求的大體積混凝土，也有應(yīng)用磨細(xì)石灰石粉用以降低混凝土水化溫升的實(shí)例，但所采用的磨細(xì)石灰石粉并不是超細(xì)粉，而是與水泥細(xì)度接近，不具有顯著的減水作用。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)將這類(lèi)碳酸鹽巖磨至超細(xì)，按一定摻量摻入混凝土后，能改善混凝土中粉體粒度分布，產(chǎn)生顯著的減水的效果。通過(guò)以下試驗(yàn)(見(jiàn)表1)說(shuō)明了本發(fā)明所發(fā)現(xiàn)的超細(xì)碳酸鹽巖粉的所具有的顯著減水特征。將水泥、石粉、水和聚羧酸高效減水劑一同攪拌成凈漿，測(cè)定凈漿流動(dòng)度，當(dāng)達(dá)到同等凈漿流動(dòng)度值時(shí)，摻超細(xì)石粉的漿體用水量明顯減少。
表1凈漿配合比和流動(dòng)度值
本發(fā)明中高效減水劑作用十分關(guān)鍵，應(yīng)選用分散和減水效果好的高效減水劑?？梢圆捎幂粱撬猁}甲醛縮合物高效減水劑、三聚氰胺甲醛縮合物高效減水劑、氨基磺酸鹽高效減水劑、聚羧酸系高效減水劑中的任何一種或兩種以上復(fù)合的產(chǎn)物。其中最令人滿(mǎn)意的是聚羧酸系高效減水劑?；炷林懈咝p水劑應(yīng)達(dá)到飽和摻量，以確保粉體顆粒被充分分散，但高效減水劑摻量不可過(guò)多以免造成泌水和離析。同時(shí)，超細(xì)碳酸鹽巖粉也能起到減少泌水的作用。此外本發(fā)明還可以復(fù)合使用其它外加劑，如引氣劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑、膨脹劑等。
本發(fā)明摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉和高效減水劑后，在極低的用水量下，礦物摻合料的活性得到更充分發(fā)揮，增強(qiáng)作用更加顯著。所采用的礦物摻合料可以是粉煤灰、磨細(xì)礦渣、硅灰、偏高嶺土、鋼渣粉、磷渣粉之中的一種或兩種以上混合使用，其中最好使用磨細(xì)礦渣和粉煤灰。配制混凝土?xí)r，粉體材料中各組成材料所占重量比在以下范圍時(shí)最好，即粉體材料中水泥占19％-50％、礦物摻合料占15％-61％、超細(xì)碳酸鹽巖粉占20％-35％。其中水泥在膠結(jié)材料中所占的重量比為最好為25％-60％。
當(dāng)本發(fā)明采用透氣比表面積350m2/kg以上磨細(xì)做摻合料時(shí)，由于磨細(xì)礦渣活性較高，在保持同等強(qiáng)度條件下，最多可替代75％的水泥。當(dāng)配制混凝土所用的水泥與礦渣總和相同，水泥與磨細(xì)礦渣比例在100∶0-25∶75范圍內(nèi)變化時(shí)，混凝土28天抗壓強(qiáng)度可保持基本相同。
本發(fā)明摻用粉煤灰效果也較好。粉煤灰具有火山灰性，能與水泥水化過(guò)程中生成的氫氧化鈣緩慢反應(yīng)，生成穩(wěn)定的硅酸鈣等化合物，粉煤灰的主要優(yōu)點(diǎn)是(1)粉煤灰顆粒多呈光滑球形，有利于提高混凝土工作性；(2)能提高后期強(qiáng)度，提高抗?jié)B性和耐化學(xué)腐蝕性；(3)降低混凝土水化熱，防止溫度裂縫；(4)抑制堿骨料反應(yīng)。另外，由于粉煤灰的反應(yīng)活性小，特別是在配制流動(dòng)性好的混凝土?xí)r，替代水泥量不宜過(guò)大，否則會(huì)引起混凝土凝結(jié)延遲，強(qiáng)度發(fā)展緩慢。本發(fā)明配制塑性混凝土?xí)r，由于混凝土用水量更低，用大摻量的粉煤灰效果較好。
粉煤灰與磨細(xì)礦渣混合使用能達(dá)到很好的效果，有利于發(fā)揮兩種摻合料各自的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明當(dāng)每立方米混凝土中粉體材料用量范圍為300kg/m3-550kg/m3，其中含有70kg/m3-150kg/m3超細(xì)碳酸鹽巖粉時(shí)，能起到顯著的填充、減水效果，可制備出高質(zhì)量的混凝土，并能使混凝土獲得超低的滲透性。
由于本發(fā)明混凝土單位用水量很低，因此使用較少水泥也可以很容易地配制出高強(qiáng)、超高強(qiáng)的混凝土，低水泥用量能有效抑制水化熱，使絕熱溫升顯著降低。
本發(fā)明配制適于配制自密實(shí)混凝土，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，粉體材料顆粒分布得到優(yōu)化，用較少用水量即可使混凝土獲得高的流動(dòng)性，加上粗、細(xì)骨料級(jí)配經(jīng)優(yōu)化后，每立方米混凝土中水和粉體材料所占體積比例減小，有利于減小混凝土收縮和徐變。
本發(fā)明可以配制出適合多種用途的混凝土，如用于泵送施工的大流動(dòng)性混凝土、滿(mǎn)足低水化熱要求的大體積混凝土、用于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的塑性混凝土、用于港口和海洋工程高耐久性混凝土、以及高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土、自密實(shí)混凝土等。


圖1是本發(fā)明配制自密實(shí)混凝土與傳統(tǒng)方法相比減少粉體材料和用水量的結(jié)果示意圖；圖2是本發(fā)明一實(shí)施例與傳統(tǒng)混凝土相比絕熱溫升顯著降低的試驗(yàn)曲線(xiàn)圖；圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例與傳統(tǒng)混凝土相比絕熱溫升顯著降低的試驗(yàn)曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明是一種含有超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，其特征在于將碳酸鹽巖磨細(xì)加工成超細(xì)碳酸鹽巖粉，采用超細(xì)碳酸鹽巖粉配制出混凝土組合物，該混凝土組合物的組成材料有由水泥、礦物摻合料和超細(xì)碳酸鹽巖粉組成的多元粉體，以及以高效減水劑為主的外加劑、粗、細(xì)骨料和水。該多元粉體中各組成材料所占重量比為超細(xì)碳酸鹽巖粉12.7％-50％，水泥10％-87.5％，礦物摻合料0％-69.8％；其中多元粉體中各組成材料所占重量比最好為超細(xì)碳酸鹽巖粉20％-35％，水泥19％-50％，礦物摻合料15％-61％。當(dāng)每立方米混凝土中粉體材料用量范圍為300kg/m3-550kg/m3，其中含有70kg/m3-150kg/m3超細(xì)碳酸鹽巖粉時(shí)，能起到顯著的填充、減水效果，可制備出高性能的混凝土，使混凝土獲得超低的滲透性。
上述的超細(xì)碳酸鹽巖粉，是采用碳酸鹽巖經(jīng)破碎、磨細(xì)而成，所用碳酸鹽巖所含主要碳酸鹽礦物為方解石和(或)白云石，其次為石英、云母、長(zhǎng)石和粘土礦物等。其化學(xué)成分主要為CaO、MgO和CO2，其次為SiO2、TiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O、H2O以及某些微量元素。最常用的碳酸鹽巖是石灰?guī)r、白云巖這兩大巖石類(lèi)型，以及由這類(lèi)巖石變質(zhì)形成的大理巖、以及鐵白云石、菱鎂礦等。石灰?guī)r類(lèi)主要由方解石組成，其次為白云石、菱鎂礦、石英、長(zhǎng)石和粘土礦物等。白云巖類(lèi)主要由白云石組成，其次為方解石、菱鎂礦、石英、長(zhǎng)石、粘土礦物等。特別是，工業(yè)用石灰?guī)r和白云巖礦石開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的尾礦也可用來(lái)加工超細(xì)碳酸鹽巖粉，對(duì)資源綜合利用和環(huán)保有重要意義。
超細(xì)碳酸鹽巖粉具有比水泥以及除硅粉以外常用的礦物摻合料更細(xì)的細(xì)度，用以改善混凝土中粉體材料的粒度分布，提高顆粒堆積密度，達(dá)到減少用水量的目的。碳酸鹽巖易于磨細(xì)，達(dá)到本發(fā)明所需細(xì)度時(shí)粉磨的能耗較低，可采用球磨機(jī)、立式輥磨機(jī)、振動(dòng)磨、雷蒙磨等加工。滿(mǎn)足本發(fā)明所需超細(xì)碳酸鹽巖粉的粒度分布參數(shù)，采用激光衍射法粒度分布儀測(cè)試，其粒度分布參數(shù)D(50)應(yīng)≤4.5微米、D(90)應(yīng)≤25微米。較好的超細(xì)碳酸鹽巖粉粒度分布參數(shù)D(50)≤3.5微米、D(90)≤12微米。最好的超細(xì)碳酸鹽巖粉粒度分布參數(shù)D(50)≤2.5微米、D(90)≤7微米。更細(xì)的超細(xì)碳酸鹽巖粉，當(dāng)粒度分布參數(shù)D(50)≤1.5微米、D(90)≤5微米時(shí)，對(duì)混凝土性能進(jìn)一步改善作用不明顯，而且會(huì)增加粉磨能耗、增加成本。
本發(fā)明所用的水泥可為普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥等各種硅酸鹽水泥，為了更好發(fā)揮摻合料和超細(xì)碳酸鹽巖粉的作用，改善混凝土初期和后期強(qiáng)度發(fā)展，最好用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。
本發(fā)明所用的細(xì)骨料可以是天然砂或人工砂，其中，人工砂包括機(jī)制砂和由天然砂與機(jī)制砂混合而成的混合砂，粗骨料可以是碎石或卵石。
本發(fā)明所使用的外加劑應(yīng)具有好的分散和減水效果，可以采用萘磺酸鹽甲醛縮合物高效減水劑、三聚氰胺甲醛縮合物高效減水劑、氨基磺酸鹽高效減水劑、聚羧酸系高效減水劑之中的一種或兩種以上復(fù)配的產(chǎn)物。最好采用聚羧酸系高效減水劑。此外還可以復(fù)合使用其它外加劑，如引氣劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑、膨脹劑等。
以往豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)形成的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法和法則，對(duì)于本發(fā)明配制含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土仍然是適用的。本發(fā)明含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土配合比計(jì)算，依據(jù)新拌混凝土總體積等于水、水泥、礦物摻合料、超細(xì)碳酸鹽巖粉、砂、石的密實(shí)體積之和的法則。單位用水量、單位粉體材料用量、水膠比、骨料用量等配合比參數(shù)的確定方法同通常的混凝土設(shè)計(jì)一樣?；炷恋膹?qiáng)度取決于水膠比，根據(jù)所配制混凝土的強(qiáng)度等級(jí)確定其水膠比。在水膠比固定、原材料一定的情況下，盡量使用滿(mǎn)足工作性要求的最小漿體用量，以得到體積穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的混凝土。此外，為降低混凝土的溫升、提高混凝土耐久性，在滿(mǎn)足混凝土強(qiáng)度要求的前提下，要盡量減小膠凝材料中水泥的用量。
本發(fā)明的混凝土組合物中含有由水泥和礦物摻合料組成的膠結(jié)材料，水泥在膠結(jié)材料中所占的重量比為20％-100％；其中水泥在膠結(jié)材料中所占的重量比為最好為25％-60％。上述含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物的配制強(qiáng)度取決于水膠比，即水與膠結(jié)材料的比例，水膠比越低所配制的混凝土強(qiáng)度越高。膠結(jié)材料包括水泥和礦物摻合料。本發(fā)明采用的礦物摻合料可選擇粉煤灰、磨細(xì)礦渣、硅灰、偏高嶺土、鋼渣粉、磷渣粉之中的一種或兩種以上混合使用。本發(fā)明中最好使用磨細(xì)礦渣和粉煤灰，單獨(dú)使用或混合使用效果都很好，而且成本低。
上述含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，當(dāng)所采用的礦物摻合料為磨細(xì)礦渣時(shí)?？稍谝欢〒搅糠秶鷥?nèi)，用勃氏透氣比表面積350m2/kg-850m2/kg的磨細(xì)礦渣等量替代水泥，可使混凝土保持同等強(qiáng)度。當(dāng)配制混凝土所用水泥與礦渣總和相同、水泥與磨細(xì)礦渣比例在100∶0-25∶75范圍內(nèi)變化時(shí)，混凝土28天抗壓強(qiáng)度基本相當(dāng)。
本發(fā)明的混凝土適于采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，當(dāng)采用聚羧酸高效減水劑時(shí)，混凝土攪拌時(shí)間要適當(dāng)延長(zhǎng)。本發(fā)明對(duì)混凝土各組成成分的添加順序沒(méi)有特殊限制。
以下為本發(fā)明實(shí)施例。實(shí)施例并不限定發(fā)明的范圍。本發(fā)明的實(shí)施例1
根據(jù)下述原材料和表3中所示的混凝土配合比，配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表3中Mix01-Mix06為實(shí)施例配合比，用水泥、磨細(xì)礦渣和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑。膠結(jié)材料中水泥和磨細(xì)礦渣各占50％；超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料總量的20％-37％。表3中Mix07-Mix12為比較例配合比，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥鹿泉鼎鑫普通硅酸鹽水泥P.O 42.5；礦物摻合料采用北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；砂中砂；碎石5-20mm碎石；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材Glenium Ace68聚羧酸高效減水劑；超細(xì)碳酸鹽巖粉用北京門(mén)頭溝地區(qū)石灰石尾礦經(jīng)破碎、磨細(xì)而成，其化學(xué)成分見(jiàn)表2，其粉粒度分布參數(shù)D(50)為3.13微米，D(90)為8.35微米。
表2超細(xì)碳酸鹽巖粉分化學(xué)成分表
(2)、試驗(yàn)萬(wàn)法將混凝土坍落度調(diào)整為200-230mm，用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌時(shí)間為180秒?？箟簭?qiáng)度按GB/T50081標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。養(yǎng)護(hù)條件為溫度20℃、相對(duì)濕度95％以上。
表3混凝土配合比(kg/m3)
表4抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表3、表4中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix01-Mix06混凝土的工作性能很好，隨膠結(jié)材用量增加、水膠比降低，混凝土強(qiáng)度隨之提高。與比較例Mix07-Mix12中同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例2根據(jù)下述原材料和表5中所示的混凝土配合比配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表5中Mix13-Mix17為實(shí)施例配合比，用水泥、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑。膠結(jié)材料中水泥和粉煤灰各占50％；超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的28％-29％。表5中Mix18-Mix22為比較例配合比，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；礦物摻合料采用北京石景山的粉煤灰；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材Glenium Ace68聚羧酸高效減水劑。
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1。
表5混凝土配合比(kg/m3)
表6抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表5、表6中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix13-Mix17混凝土的工作性能很好，隨膠結(jié)材用量增加、水膠比降低，混凝土強(qiáng)度隨之提高。與比較例Mix18-Mix22中同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例3根據(jù)下述原材料和表7中所示的混凝土配合比配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表7中Mix23-Mix26配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加萘系高效減水劑。膠結(jié)材料中水泥和磨細(xì)礦渣各占50％；超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的28％-37％。表7中Mix27-Mix29配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；礦物摻合料采用北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；高效減水劑天津雍陽(yáng)UNF-5萘系高效減水劑。
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1。用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌時(shí)間為150秒。
表7混凝土配合比(kg/m3)
表8抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表7、表8中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix23-Mix26混凝土的工作性能很好，隨膠結(jié)材用量增加、水膠比降低，混凝土強(qiáng)度隨之提高。與比較例Mix27-Mix29中同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例4根據(jù)下述原材料和表9中所示的混凝土配合比配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表9中Mix30-Mix33配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑。實(shí)施例各配合比中水泥和磨細(xì)礦渣用量相同，每立方米混凝土中粉煤灰用量60kg/m3-80kg/m3，超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的20％-26％。表9中Mix34-Mix37配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；礦物摻合料采用北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；北京石景山熱電廠的粉煤灰；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材Glenium Ace68聚羧酸高效減水劑。
(2)、試驗(yàn)方法將混凝土坍落度調(diào)整為200-230mm，用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌時(shí)間為180秒。抗壓強(qiáng)度按GB/T50081標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。養(yǎng)護(hù)條件為溫度20℃、相對(duì)濕度95％以上。
表9混凝土配合比(kg/m3)
表10抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表9、表10中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix30-Mix33混凝土的工作性能很好，隨膠結(jié)材用量增加、水膠比降低，混凝土強(qiáng)度隨之提高。與比較例Mix34-Mix37中同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例5根據(jù)下述原材料和表11中所示的混凝土配合比配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表11中Mix38-Mix44配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑。Mix38-Mix40配合比中水泥和磨細(xì)礦渣合計(jì)為195kg/m3，水泥與磨細(xì)礦渣重量只比由3.6∶6.5-6∶4變化，超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的26％；Mix41-Mix44配合比中水泥和磨細(xì)礦渣合計(jì)為220kg/m3，水泥與磨細(xì)礦渣重量只比由3∶7-6∶4變化，超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的37％。表11中Mix45-Mix46配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材GleniumAce68聚羧酸高效減水劑；礦物摻合料北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；還采用北京石景山熱電廠的粉煤灰。
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1。
表11混凝土配合比(kg/m3)
表12抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表11、表12中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix38-Mix44混凝土的工作性能很好。Mix38-Mix40配合比中膠結(jié)材用量相同、水泥和磨細(xì)礦渣總量相等，水泥與磨細(xì)礦渣重量之比在3.5∶6.5-6.5∶3.5之間內(nèi)變化時(shí)，混凝土28天抗壓強(qiáng)度基本相同。Mix41-Mix55配合比中膠結(jié)材用量相同、水泥和磨細(xì)礦渣總量相等，水泥與磨細(xì)礦渣重量之比在3∶7-6∶4之間內(nèi)變化時(shí)，混凝土28天抗壓強(qiáng)度基本相同。與比較例Mix45、Mix46相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例6根據(jù)下述原材料和表13中所示的混凝土配合比，配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表13中Mix47-Mix50配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加萘系高效減水劑。實(shí)施例各配合比中水泥和磨細(xì)礦渣用量相同，每立方米混凝土中粉煤灰用量20kg/m3-60kg/m3，超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的24％-28％。表13中Mix51-Mix53配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；高效減水劑天津雍陽(yáng)UNF-5萘系高效減水劑；礦物摻合料采用北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；北京石景山熱電廠的粉煤灰。
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1。用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌時(shí)間為150秒。
表13混凝土配合比(kg/m3)
表14抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表13、表14中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix47-Mix50混凝土的工作性能很好，隨膠結(jié)材用量增加、水膠比降低，混凝土強(qiáng)度隨之提高。與比較例Mix51-Mix53中同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例7根據(jù)下述原材料和表15中所示的混凝土配合比配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表15中Mix54-Mix57配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加萘系高效減水劑。Mix54-Mix57配合比混凝土成本基本一致，水泥用量由110kg/m3-70kg/m3遞減，而水泥+磨細(xì)礦渣之和由220kg/m3-240kg/m3遞增，膠結(jié)材總量皆為370kg/m3，超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的27％。表15中Mix58配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；高效減水劑天津雍陽(yáng)UNF-5萘系高效減水劑；礦物摻合料采用北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；北京石景山熱電廠的粉煤灰。
(2)、試驗(yàn)方法用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌時(shí)間為150秒，其余同實(shí)施例1。
表15混凝土配合比(kg/m3)
表16抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表15、表16中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix54-Mix57混凝土的工作性能很好。在混凝土中膠結(jié)材和粉體材料用量相同情況下，隨水泥加磨細(xì)礦渣之和增加，混凝土后期抗壓強(qiáng)度隨之提高。與比較例Mix58混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例8根據(jù)下述原材料和表17中所示的混凝土配合比配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表17中Mix59-Mix62配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑。Mix59-Mix62配合比混凝土成本基本一致，水泥用量由160kg/m3-95kg/m3遞減，而水泥+磨細(xì)礦渣之和由320kg/m3-355kg/m3遞增，膠結(jié)材總量皆為400kg/m3，超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的20％。表17中Mix63、Mix64配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材GleniumAce68聚羧酸高效減水劑；礦物摻合料采用北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；北京石景山熱電廠的粉煤灰。
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1。
表17混凝土配合比(kg/m3)
表18抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表17、表18中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix59-Mix62混凝土的工作性能很好。在混凝土中膠結(jié)材和粉體材料用量相同情況下，隨水泥加磨細(xì)礦渣之和增加，混凝土抗壓強(qiáng)度隨之提高。與比較例Mix63、Mix64混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例9根據(jù)表19所示的原材料和表20中所示的混凝土配合比，配制自密實(shí)混凝土，測(cè)定工作性能和抗壓強(qiáng)度。表20中Mix A-Mix C配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑。表20中Mix E、Mix F配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料表19原材料表
(2)、試驗(yàn)方法將混凝土坍落度調(diào)整為240-260mm，坍?dāng)U度調(diào)整為650mm以上，其余同實(shí)施例一。
表20混凝土配合比(kg/m3)
表21試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例Mix A-Mix C混凝土的工作性能優(yōu)異，與比較例Mix E、MixF混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低，每立方米混凝土中水和粉體材料所占體積比例減小，有利于減小混凝土收縮和徐變。
實(shí)施例10根據(jù)下述原材料和表22中所示的混凝土配合比，配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表22中Mix65-Mix69配合比為實(shí)施例，摻加聚羧酸高效減水劑，用水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，上述配合比中粉體材料用量相同，但水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉在其中所占比例各不相同。表22中Mix70配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；磨細(xì)礦渣北京首鋼產(chǎn)，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；礦物摻合料采用北京石景山熱電廠的粉煤灰；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材Glenium Ace68聚羧酸高效減水劑。
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1。
表22混凝土配合比(kg/m3)
表23抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表22、表23中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix65-Mix69混凝土的工作性能很好。上述配合比在粉體材料用量相同，水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和超細(xì)碳酸鹽巖粉所占比例各不相同情況下，混凝土28天抗壓強(qiáng)度大致相同。與比較例Mix70混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例11根據(jù)下述原材料和表24中所示的混凝土配合比，配制塑性混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。表24中Mix71-Mix74配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑。膠結(jié)材料中水泥和磨細(xì)礦渣各占50％；超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的20％-37％。表24中Mix75-Mix78配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料
水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；礦物摻合料采用北京石景山熱電廠的粉煤灰；高效減水劑巴斯福化學(xué)建材Glenium Ace68聚羧酸高效減水劑。
(2)、試驗(yàn)方法混凝土坍落度調(diào)整為80-120mm，用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌時(shí)間為200秒，其余同實(shí)施例1。
表24混凝土配合比(kg/m3)
表25抗強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表24、表25中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix71-Mix74大量摻加粉煤灰，由于塑性混凝土用水量更少，混凝土仍達(dá)到了較高的強(qiáng)度。與比較例Mix75-Mix78混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例12根據(jù)下述原材料和表27中所示的混凝土配合比，配制高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土。表27中Mix79-Mix81配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加萘系高效減水劑。膠結(jié)材料中水泥和磨細(xì)礦渣各占50％；超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的20％-37％。表27中Mix82、Mix83配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石同實(shí)施例1；礦物摻合料采用北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材Glenium Ace68聚羧酸高效減水劑；超細(xì)碳酸鹽巖粉北京門(mén)頭溝地區(qū)優(yōu)質(zhì)石灰石，其化學(xué)成分見(jiàn)表26，粒度分布參數(shù)D(50)為2.05微米、D(90)為5.28微米。
表26化學(xué)成分
(2)、試驗(yàn)方法用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌時(shí)間為240秒，同實(shí)施例1。
表27混凝土配合比(kg/m3)
表28抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表27、表28中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix79-Mix81混凝土配合比單位水泥用量?jī)H為230kg/m3-255kg/m3，混凝土28天抗壓強(qiáng)度均達(dá)到100MPa以上的超高強(qiáng)度。與比較例Mix83、Mix84混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量顯著減少，水泥用量減少49％-54％。
實(shí)施例13根據(jù)下述原材料和表29中所示的混凝土配合比，配制低水化熱的混凝土。表29中Mix84、Mix85配合比為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑。膠結(jié)材料中水泥和磨細(xì)礦渣各占50％；超細(xì)碳酸鹽巖粉占混凝土中粉體材料含量的20％-37％。表29中Mix86、Mix87配合比為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；礦物摻合料北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；北京石景山熱電廠的粉煤灰；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材Glenium Ace68聚羧酸高效減水劑。
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1?；炷两^熱溫升試驗(yàn)按DL/T5150-2001標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。
表29混凝土配合比(kg/m3)
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表29、圖2、圖3中的試驗(yàn)情況看，同強(qiáng)度等級(jí)的實(shí)施例Mix84混凝土與比較例Mix86混凝土相比、實(shí)施例Mix85混凝土與比較例Mix87混凝土相比絕熱溫升顯著降低。摻超細(xì)碳酸鹽巖粉有利于降低大體積混凝土施工時(shí)的水化溫升。
實(shí)施例14摻超細(xì)碳酸鹽巖粉可以配置出具有超低的滲透性的混凝土，根據(jù)下述所示的材料和表30中所示的混凝土配合比，配制混凝土，測(cè)定氯離子滲透性。表30中配合比Mix88-Mix26為實(shí)施例，用水泥、磨細(xì)礦渣和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸減水劑。表30中配合比Mix27-Mix29為比較例，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥、砂、碎石、超細(xì)碳酸鹽巖粉同實(shí)施例1；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材GleniumAce68聚羧酸高效減水劑、天津雍陽(yáng)UNF-5萘系高效減水劑；礦物摻合料采用北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；北京石景山熱電廠的粉煤灰。
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1。按ASTM C1202-05《混凝土抗氯離子滲透性的電通量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》檢測(cè)。
表30混凝土配合比(kg/m3)
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表30、表32中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix88-Mix91混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同，檢測(cè)出它們的Cl-滲透電通量均很低。與比較例Mix92、Mix93混凝土相比，摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低，抗Cl-滲透性能顯著提高。
表31ASTM C1202-05標(biāo)準(zhǔn)要求
表32試驗(yàn)結(jié)果
實(shí)施例15根據(jù)下述原材料和表34中所示的混凝土配合比，配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。
表34中Mix93-Mix96為實(shí)施例配合比，用水泥、磨細(xì)礦渣和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑?；炷林兴嗾级嘣垠w總量的20％-63％，磨細(xì)礦渣各占0％-43％；加工超細(xì)碳酸鹽巖粉所用原料為白云石，超細(xì)碳酸鹽巖粉占多元粉體總量的37％，實(shí)施例中各配合比水泥與磨細(xì)礦渣之和相同。表34中Mix97-Mix98為比較例配合比，未摻加超細(xì)碳酸鹽巖粉。
(1)、原材料水泥鹿泉鼎鑫普通硅酸鹽水泥P.O 42.5；礦物摻合料采用北京首鋼產(chǎn)的磨細(xì)礦渣，比重2.9，細(xì)度比表面積400m2/kg；砂中砂；碎石5-20mm碎石；高效減水劑巴斯?；瘜W(xué)建材Glenium Ace68聚羧酸高效減水劑；超細(xì)碳酸鹽巖粉用北京房山區(qū)白云石經(jīng)破碎、磨細(xì)而成，其化學(xué)成分見(jiàn)表33，其粉粒度分布參數(shù)D(50)為3.13微米，D(90)為8.35微米。
表33超細(xì)碳酸鹽巖粉分化學(xué)成分表
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1。
表34混凝土配合比(kg/m3)
表35抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
(3)、試驗(yàn)結(jié)果從表34、表35中的試驗(yàn)情況看，本發(fā)明實(shí)施例Mix93-Mix96混凝土的工作性能很好，各配合比水泥和礦渣之和相同條件下，水泥和磨細(xì)礦渣比例變化，混凝土28天抗壓強(qiáng)度大致相同，但混凝土早期和后期強(qiáng)度發(fā)展有所不同。與比較例Mix97-Mix98混凝土相比，摻加由白云石加工的超細(xì)碳酸鹽巖粉后，混凝土的用水量和水泥用量大幅度降低。
實(shí)施例16采用不同品種礦物摻合料配制超細(xì)碳酸鹽巖粉混凝土。根據(jù)下述原材料和表36中所示的混凝土配合比，配制混凝土，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。用水泥、各種礦物摻合料和超細(xì)碳酸鹽巖粉構(gòu)成多元粉體，摻加聚羧酸高效減水劑。加工超細(xì)碳酸鹽巖粉所用原料為白云石，超細(xì)碳酸鹽巖粉占多元粉體總量的37％。
(1)、原材料水泥鹿泉鼎鑫普通硅酸鹽水泥P.O 42.5；鋼渣粉北京首鋼產(chǎn)鋼渣粉，細(xì)度比表面積390m2/kg；偏高嶺土山西產(chǎn)高嶺土，經(jīng)700℃～800℃煅燒后磨細(xì)至細(xì)度比表面積400m2/kg；硅粉埃肯微硅粉；砂中砂；碎石5-20mm碎石；高效減水劑巴斯福化學(xué)建材Glenium Ace68聚羧酸高效減水劑；超細(xì)碳酸鹽巖粉用白云石磨細(xì)而成，同實(shí)施例15。
(2)、試驗(yàn)方法同實(shí)施例1。
表36混凝土配合比(kg/m3)
表37抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，其特征在于混凝土組合物由多元粉體、外加劑、粗骨料、細(xì)骨料、水混合配制而成，每立方米混凝土中多元粉體用量范圍為300kg/m3-550kg/m3，多元粉體中含有70kg/m3-150kg/m3超細(xì)碳酸鹽巖粉，其余是水泥和礦物摻合料，由水泥和礦物摻合料組成膠結(jié)材料，水泥在膠結(jié)材料中所占的重量百分比為20％-100％。
2.按權(quán)利要求1所述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，其特征在于上述水泥在膠結(jié)材料中所占的重量百分比為25％-60％。
3.按權(quán)利要求1或2所述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，其特征在于上述超細(xì)碳酸鹽巖粉是由碳酸鹽巖經(jīng)破碎、磨細(xì)而成，所用碳酸鹽巖是以方解石、白云石或上述兩種礦石為主要礦物成分的巖石。
4.按權(quán)利要求1或2所述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，其特征在于上述超細(xì)碳酸鹽巖粉具有特定的細(xì)度，采用激光衍射法粒度分布儀測(cè)試，其粒度分布參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求超細(xì)碳酸鹽巖粉粒度分布參數(shù)D(50)應(yīng)≤4.5微米、D(90)應(yīng)≤25微米。
5.按權(quán)利要求1或2所述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，其特征在于上述超細(xì)碳酸鹽巖粉粒度分布參數(shù)D(50)≤3.5微米、D(90)≤12微米。
6.按權(quán)利要求1或2所述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，其特征在于上述超細(xì)碳酸鹽巖粉粒度分布參數(shù)D(50)≤2.5微米、D(90)≤7微米。
7.按權(quán)利要求1或2所述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，其特征在于上述礦物摻合料主要為粉煤灰、?；郀t礦渣粉、硅灰、偏高嶺土、鋼渣粉、磷渣粉之中的一種或兩種以上的混合物。
8.按權(quán)利要求1或2所述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物，其特征在于上述外加劑是聚羧酸系高效減水劑、萘磺酸鹽甲醛縮合物高效減水劑、三聚氰胺甲醛縮合物高效減水劑、氨基磺酸鹽高效減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑、膨脹劑之中的一種或兩種以上的復(fù)配產(chǎn)物。
9.一種權(quán)利要求1或2所述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物的配制方法，其特征在于將多元粉體中的各組分按以下配比混合在一起，超細(xì)碳酸鹽巖粉占多元粉體總量的12.7％-50％，水泥占多元粉體總量的10％-87.3％，礦物摻合料占多元粉體總量的0％-69.8％；然后加入外加劑、粗骨料、細(xì)骨料、水混合配制成混凝土組合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物的配制方法，其特征在于上述多元粉體中的各組分占多元粉體總量的配合比以重量計(jì)算如下超細(xì)碳酸鹽巖粉 20％-35％；水泥19％-60％；礦物摻合料 15％-61％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含超細(xì)碳酸鹽巖粉的混凝土組合物及其配制方法，混凝土組合物由多元粉體、外加劑、粗骨料、細(xì)骨料、水混合配制而成，每立方米混凝土中多元粉體用量范圍為300kg/m
文檔編號(hào)C04B14/26GK101016205SQ20071020014
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者段雄輝, 何涌東, 于鳴新 申請(qǐng)人:北京恒坤混凝土有限公司, 段雄輝, 何涌東, 于鳴新