一种高性能混凝土及其制备方法与流程

1.本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种高性能混凝土及其制备方法。

背景技术：

2.混凝土是一种将细骨料和粗骨料用胶凝材料(水泥浆)粘结，经过一段时间硬化而形成的复合材料。但是，随着矿山的不断开采，自然资源严重匮乏，且成本在不断提高，为充分解决资源问题以及降低原材成本，对各大搅拌站企业是一项非常大的挑战。
3.黄河以泥砂多而闻名于世。黄河中含有大量泥砂。黄河流域大约70％的面积为黄土高原，其表层覆盖着数十米至数百米的黄土层，土质疏松，抗冲能力低，遇水极易崩解。黄土高原地区地质和气候特性造成了严重的水土流失，这是黄河多泥砂的根源。黄河流域各引黄灌区在引用黄河水的同时，也引进了大量的泥砂，每年的泥砂处理占用了大量的耕地，对当地的生态环境也产生了一定的影响，因此，通过技术手段，将黄河泥砂变害为利，变废为宝，实现黄河泥砂资源的再生利用尤为重要。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高性能混凝土及其制备方法，本发明高性能混凝土以黄河泥砂为原料制成高性能混凝土，并实现了黄河泥砂的资源利用。
5.为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
6.本发明第一方面提供一种高性能混凝土，所述高性能混凝土包括如下重量份原料：
7.水泥122～294份、粉煤灰30～111份、矿粉83～151份、黄河泥砂270～300份、人工砂850～880份、石子640～680份、泵送剂11～13份和水160～170份。
8.优选地，所述石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为(54～55)∶(11～12)。
9.优选地，所述人工砂的0.075mm的筛余量为1％～1.5％。
10.优选地，所述黄河泥砂的0.075mm的筛余量为65％～75％。
11.优选地，所述粉煤灰的堆积密度为800～850kg/m3；所述矿粉的堆积密度为950～1000kg/m3。
12.优选地，所述高性能混凝土包括如下重量份原料：
13.c20水泥122份、粉煤灰111份、矿粉151份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂11份和水165份。
14.优选地，所述高性能混凝土包括如下重量份原料：
15.c30水泥161份、粉煤灰99份、矿粉132份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂11.5份和水165份。
16.优选地，所述高性能混凝土包括如下重量份原料：
17.c40水泥235份、粉煤灰88份、矿粉83份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、
泵送剂12.5份和水165份。
18.优选地，所述高性能混凝土包括如下重量份原料：
19.c50水泥294份、粉煤灰30份、矿粉104份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂13份和水165份。
20.本发明第二方面提供一种上述高性能混凝土的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
21.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
22.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
23.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
25.本发明将黄河泥砂作为原料制成高性能混凝土，实现了黄河泥砂的资源利用，并使得各原料组分具有更加良好的级配，提高了混凝土的工作性能，同时，大大提高了混凝土的抗渗性能，减少混凝土本身造成的收缩，用同等掺量的胶凝材料，7天和28天的混凝土强度有明显的提高，大大降低了混凝土的成本。
26.本发明在混凝土中引黄河泥砂较圆润，试验加入泵送剂后，在显微镜下观察，发现混凝土内非连续气泡增多，这样使得混凝土的流动性更好，能够降低高标号混凝土的粘稠度，更易于长距离泵送。
具体实施方式
27.下面将结合实施例对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
28.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
29.水泥：c20、c30、c35、c40、c45、c50水泥，来源于德州中联大坝水泥有限公司p.o42.5；
30.粉煤灰：堆密度为820kg/m3；来源于山东华能德州电力实业总公司；
31.矿粉：堆密度为980kg/m3；来源于辛集钢信新型建材有限公司；
32.黄河泥砂：0.075mm的筛余量为71％；来源于山东齐河；
33.河砂：0.075mm的筛余量为4％；来源于山东肥城；
34.人工砂：0.075mm的筛余量为1.1％；来源于山东淄博；
35.泵送剂：来源于德州中科新材料有限公司。
36.实施例1
37.一、高性能混凝土
38.上述高性能混凝土包括如下重量份原料：
39.c20水泥122份、粉煤灰111份、矿粉151份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂11份和水165份，其中：
40.石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为545∶114。
41.二、制备方法
42.上述高性能混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
43.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
44.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
45.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
46.实施例2
47.一、高性能混凝土
48.上述高性能混凝土包括如下重量份原料：
49.c30水泥161份、粉煤灰99份、矿粉132份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂11.5份和水165份，其中：
50.石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为545∶114。
51.二、制备方法
52.上述高性能混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
53.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
54.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
55.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
56.实施例3
57.一、高性能混凝土
58.上述高性能混凝土包括如下重量份原料：
59.c35水泥209份、粉煤灰99份、矿粉92份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂12份和水165份，其中：
60.石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为545∶114。
61.二、制备方法
62.上述高性能混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
63.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
64.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
65.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
66.实施例4
67.一、高性能混凝土
68.上述高性能混凝土包括如下重量份原料：
69.c40水泥235份、粉煤灰88份、矿粉83份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂12.5份和水165份，其中：
70.石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为545∶114。
71.二、制备方法
72.上述高性能混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
73.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
74.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
75.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
76.实施例5
77.一、高性能混凝土
78.上述高性能混凝土包括如下重量份原料：
79.c45水泥261份、粉煤灰67份、矿粉92份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂11份和水165份，其中：
80.石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为545∶114。
81.二、制备方法
82.上述高性能混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
83.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
84.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
85.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
86.实施例6
87.一、高性能混凝土
88.上述高性能混凝土包括如下重量份原料：
89.c50水泥294份、粉煤灰30份、矿粉104份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂13份和水165份，其中：
90.石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为545∶114。
91.二、制备方法
92.上述高性能混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
93.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
94.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
95.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
96.实施例7
97.一、高性能混凝土
98.上述高性能混凝土包括如下重量份原料：
99.c50水泥294份、粉煤灰60份、矿粉85份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂13份和水165份，其中：
100.石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为545∶114。
101.二、制备方法
102.上述高性能混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
103.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
104.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
105.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
106.实施例8
107.一、高性能混凝土
108.上述高性能混凝土包括如下重量份原料：
109.c50水泥294份、粉煤灰60份、矿粉85份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂13份和水165份，其中：
110.石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为500∶159。
111.二、制备方法
112.上述高性能混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
113.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
114.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
115.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
116.实施例9
117.一、高性能混凝土
118.上述高性能混凝土包括如下重量份原料：
119.c50水泥294份、粉煤灰60份、矿粉85份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂13份和水165份，其中：
120.石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为590∶69。
121.二、制备方法
122.上述高性能混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
123.(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；
124.(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；
125.(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。
126.对比例1
127.本对比例为一种高性能混凝土，该高性能混凝土的制备原料与实施例6中高性能混凝土的制备原料基本相同，区别仅在于将实施例6中黄河泥砂替换为河砂；
128.上述高性能混凝土的制备方法同实施例6中的制备方法。
129.实验例：
130.分别获取实施例1～8以及对比例1中的高性能混凝土；
131.将实施例6和对比例1中的混凝土在显微镜下观察，相比对比例1的混凝土，发现实施例6的混凝土内非连续气泡增多，使得混凝土的流动性更好。
132.采用渗水高度法、试块法、坍落度法分别对实施例1～9以及对比例1的高性能混凝土的抗渗性能、抗压强度、流动性进行检测，检测结果如表1所示：
133.表1
[0134][0135][0136]
由表1可知：
[0137]
本发明实施例制备得到的混凝土具有优异的抗压强度和较高的流动性，以及较低的渗水高度；实施例6相比对比例1，通过黄河泥砂的选择显著降低了制备混凝土的渗水高度，改善了渗水性能。
[0138]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：

1.一种高性能混凝土，其特征在于，包括如下重量份原料：水泥122～294份、粉煤灰30～111份、矿粉83～151份、黄河泥砂270～300份、人工砂850～880份、石子640～680份、泵送剂11～13份和水160～170份。2.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述石子由粒径为1～2cm的大石子和粒径为0.5～1cm的小石子组成，其中，大石子与小石子的质量比为(54～55)∶(11～12)。3.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述人工砂的0.075mm的筛余量为1％～1.5％。4.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述黄河泥砂的0.075mm的筛余量为65％～75％。5.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述粉煤灰的堆积密度为800～850kg/m3；所述矿粉的堆积密度为950～1000kg/m3。6.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，包括如下重量份原料：c20水泥122份、粉煤灰111份、矿粉151份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂11份和水165份。7.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，包括如下重量份原料：c30水泥161份、粉煤灰99份、矿粉132份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂11.5份和水165份。8.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，包括如下重量份原料：c40水泥235份、粉煤灰88份、矿粉83份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂12.5份和水165份。9.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，包括如下重量份原料：c50水泥294份、粉煤灰30份、矿粉104份、黄河泥砂289份、人工砂867份、石子659份、泵送剂13份和水165份。10.权利要求1～9任一所述的高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)将水泥、粉煤灰、矿粉、黄河泥砂、人工砂、石子进行混合，得到混合物料；(b)将泵送剂与水混合，得到混合溶液；(c)将混合溶液与混合物料混合搅拌，即得所述高性能混凝土。

技术总结

本发明公开了一种高性能混凝土及其制备方法，所述高性能混凝土包括如下重量份原料：水泥122～294份、粉煤灰30～111份、矿粉83～151份、黄河泥砂270～300份、人工砂850～880份、石子640～680份、泵送剂11～13份和水160～170份；本发明将黄河泥砂作为原料制成高性能混凝土，实现了黄河泥砂的资源利用，并使得各原料组分具有更佳的级配，提高了混凝土的工作性能，同时，大大提高了混凝土的抗渗性能，减少混凝土本身造成的收缩，用同等掺量的胶凝材料，7天和28天的混凝土强度有明显的提高，大大降低了混凝土的成本。降低了混凝土的成本。