專利名稱：一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用海砂作為細(xì)骨料制備而成的高強(qiáng)混凝土。
背景技術(shù)：
混凝土每年生產(chǎn)量高達(dá)70億立方米，是世界上用量最大的人造建筑材料，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，人類不斷向海洋進(jìn)軍、向天空探索、向地下挖掘，大量的高層建筑、大跨徑橋梁、高速鐵路、大型隧道和核工程等混凝土結(jié)構(gòu)工程批量出現(xiàn)，超高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展，需要大量的能源和資源支持。超高強(qiáng)混凝土普遍采用河砂作為細(xì)骨料，建筑河砂是混凝土的重要組分之一，每立方混凝土中砂子用量達(dá)1噸以上，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對混凝土的需求巨大，極大地刺激了建筑河砂的開采，作為河砂開采大國，我國河道采砂負(fù)荷沉重，河砂資源入不敷出，導(dǎo)致來砂量與采砂量已經(jīng)嚴(yán)重失衡，年年超采。建筑河砂的短缺，直接導(dǎo)致了部分工地的停工并導(dǎo)致了建筑河砂價格的翻倍增長，建筑河砂的巨大缺口是必須正視的重大資源問題，伴隨陸地和河流環(huán)境保護(hù)壓力，建筑用砂的開采在相當(dāng)程度上開始轉(zhuǎn)向海洋，利用海砂來制備超高強(qiáng)混凝土，不僅解決了沿海地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)砂石資源普遍匾乏的難題，而且避免了遠(yuǎn)程砂石料的開采補(bǔ)給，有利于節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)
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發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土 ；該高強(qiáng)混凝土具有良好工作性能及耐久性能。本發(fā)明的另一目的在于提供上述高強(qiáng)混凝土的制備方法，該方法充分利用了我國豐富的海砂資源，復(fù)合摻入粉煤灰和礦粉等礦物材料及高效減水劑。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土，該高強(qiáng)混凝土由以下按重量百分比計的原料制備而成
海砂27% 29.2%
石40% 44.5%
水泥12% 16.9%
工業(yè)廢渣7.7% 11.9%
水5% 5.4%
聚羧酸高效減水劑 0.3% 0.6%。
所述海砂的細(xì)度模數(shù)為2. 6 2. 8，含泥量彡1. 5%。
所述石優(yōu)選為玄武巖碎石、石灰?guī)r碎石或輝綠巖碎石；所述石為粒徑5 20mm的碎石連續(xù)級配，針片狀含量< 5%，壓碎值< 5%。所述水泥為強(qiáng)度等級> 42. 5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。所述工業(yè)廢渣為磨細(xì)礦渣粉、粉煤灰和硅灰中的兩種以上；所述磨細(xì)礦渣粉的比表面積> 600m2/kg ；所述粉煤灰的需水量比彡95%，燒失量彡5%;所述硅灰中的SiO2質(zhì)量含量彡90%，比表面積彡100000m2/kgo所述聚羧酸高效減水劑的減水率> 30%。

所述高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級為C100。上述高強(qiáng)混凝土的制備方法，包括以下操作步驟(1)將水泥、工業(yè)廢渣、海砂和石混合干拌60 90秒，得到干拌混合料；(2)將聚羧酸高效減水劑倒入水中混合得到水劑；(3)將水劑加入干拌混合料中，攪拌120 180秒，得到高強(qiáng)混凝土。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及有益效果(1)本發(fā)明所述的原材料易得、生產(chǎn)工藝簡單、對環(huán)境無污染，適合大規(guī)模生產(chǎn)，都為生產(chǎn)普通混凝土所需常規(guī)材料。(2)本發(fā)明海砂超高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級達(dá)到了 C100，具有良好的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能，適合高層泵送。(3)海岸帶海砂、近岸淺海海砂以粗粒中砂、粗砂為主，含泥量相對較少、顆粒分布均勻、壓碎指標(biāo)小，非常適合制備高高強(qiáng)混凝土 ；本發(fā)明利用海砂取代河砂作為超高強(qiáng)混凝土細(xì)骨料，緩解了建筑河砂的缺口資源問題，為混凝土提供了一種新的原材料，有利于節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，符合可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。以下實施例所用原料的來源具體為(1)水泥石井牌42. 5R型普通硅酸鹽水泥；(2)粉煤灰東莞虎門沙角電廠標(biāo)準(zhǔn) II級灰，45 μ m篩的篩余為6. 40%，需水量比為94% ； (3)磨細(xì)礦渣粉S95磨細(xì)礦渣粉，廣東韶鋼嘉羊新型材料有限公司，呈堿性，比表面積> 600m2/kg ； (4)硅灰?？蠂H貿(mào)易有限公司生產(chǎn)，其中的SiO2質(zhì)量含量彡90%，比表面積彡IOOOOOmVkg ； (5)河砂花都區(qū)碳步鎮(zhèn)新都砂石廠北江河砂；(6)海砂廣州珠江口海砂；(7)石子增城石場產(chǎn)5 IOmm瓜米石和大亞灣石場產(chǎn)5 20mm碎石兩級粗集料配合成5 20mm連續(xù)級配骨料；(8)聚羧酸高效減水劑西卡(中國)建筑材料有限公司生產(chǎn)的聚羧酸高效減水劑ViscoCretdOOO。 海砂與河砂主要物理性能見表1 表1海砂與河砂的主要物理性能對比
種類細(xì)度模數(shù)表觀密度 kg/m3含泥量 /%泥塊含量/%氯離子含量/%棱角性/%壓碎值指標(biāo)/%堅固性指標(biāo)/%海砂2.6025800.750.350.044744.628.86.78河砂2.7126100.880.410.000443.094.76.61
實施例1 (1)將425克水泥、150克磨細(xì)礦渣粉、45克硅灰、730克河砂和1000克石混合干拌60秒，得到干拌混合料；(2)將16克聚羧酸減水劑倒入135克水中混合得到水劑；(3)將水劑加入干拌混合料中，攪拌120秒，得到高強(qiáng)混凝土 B0。實施例2 (1)將425克水泥、150克磨細(xì)礦渣粉、45克硅灰、730克海砂和1000克石混合干拌90秒，得到干拌混合料；(2)將16克聚羧酸減水劑倒入135克水中混合得到水劑；(3)將水劑加入干拌混合料中，攪拌180秒，得到高強(qiáng)混凝土 Bl。實施例3 (1)將385克水泥、115克磨細(xì)礦渣粉、50克粉煤灰、30克硅灰、646克海砂和1010 克石混合干拌80秒，得到干拌混合料；(2)將10. 4克聚羧酸減水劑倒入145克水中混合得到水劑；(3)將水劑加入干拌混合料中，攪拌160秒，得到高強(qiáng)混凝土 B2。實施例4 將實施例1 3所得高強(qiáng)混凝土進(jìn)行工作性能和力學(xué)性能試驗，結(jié)果如表2所示， 對混凝土進(jìn)行耐久性能測試，結(jié)果如表3所示表2混凝土工作性能及力學(xué)性能
權(quán)利要求
1.一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土，其特征在于該高強(qiáng)混凝土由以下按重量百分比計的原料制備而成海砂27% 29.2%石40% 44.5%水泥12% 16.9%工業(yè)廢渣7.7% 11.9%水5% 5.4%聚羧酸高效減水劑 0.3% 0.6%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土，其特征在于所述海砂的細(xì)度模數(shù)為2. 6 2. 8，含泥量彡1.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土，其特征在于所述石為玄武巖碎石、石灰?guī)r碎石或輝綠巖碎石。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土，其特征在于所述石為粒徑5 20mm的碎石連續(xù)級配，針片狀含量< 5%，壓碎值< 5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土，其特征在于所述水泥為強(qiáng)度等級> 42. 5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土，其特征在于所述工業(yè)廢渣為磨細(xì)礦渣粉、粉煤灰和硅灰中的兩種以上；所述磨細(xì)礦渣粉的比表面積> 600m2/ kg ；所述粉煤灰的需水量比彡95%，燒失量彡5% ；所述硅灰中的SW2質(zhì)量含量> 90%，比表面積彡100000m2/kgo
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土，其特征在于所述聚羧酸高效減水劑的減水率> 30%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土，其特征在于所述高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級為C100。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)混凝土的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)將水泥、工業(yè)廢渣、海砂和石混合干拌60 90秒，得到干拌混合料；(2)將聚羧酸高效減水劑倒入水中混合得到水劑；(3)將水劑加入干拌混合料中，攪拌120 180秒，得到高強(qiáng)混凝土。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用海砂制備而成的高強(qiáng)混凝土。該高強(qiáng)混凝土由以下按重量百分比計的原料制備而成海砂27％～29.2％，石40％～44.5％，水泥12％～16.9％，工業(yè)廢渣7.7％～11.9％，水5％～5.4％和聚羧酸高效減水0.3％～0.6％。該高強(qiáng)混凝土的制備步驟包括(1)將水泥、工業(yè)廢渣、海砂和石混合干拌，得到干拌混合料；(2)將聚羧酸減水劑倒入水中混合得到水劑；(3)將水劑加入干拌混合料中，攪拌得到高強(qiáng)混凝土。本發(fā)明海砂超高強(qiáng)混凝土具有良好的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能。
文檔編號C04B14/06GK102320794SQ20111024423
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者歐陽東 申請人:暨南大學(xué)