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一种陶粒抑浮降阻剂和用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法

摘要

本发明提供一种陶粒抑浮降阻剂和用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法。本发明提供的检测表征陶粒上浮程度的陶粒上浮指数的方法,采用反置振捣的处理措施,倒置二次敲打的方法,操作简单快捷、结果可信度高。本发明提供的陶粒抑浮降阻剂,以及将其应用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法,可有效降低泵送阻力,提高泵送润滑效果,提高泵送速率,降低泵送压力,掺加陶粒抑浮降阻剂的陶粒混凝土的坍落度与未掺加陶粒抑浮降阻剂的陶粒混凝土的坍落度的百分比不低于90%。

著录项

  • 公开/公告号CN105036597A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-11-11

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 济南四建(集团)有限责任公司;

    申请/专利号CN201510440662.5

  • 申请日2015-07-24

  • 分类号C04B24/38;G01N15/00;

  • 代理机构济南泉城专利商标事务所;

  • 代理人李桂存

  • 地址 250000 山东省济南市天桥区济洛路163号

  • 入库时间 2023-12-18 11:52:23

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-03-01

    授权

    授权

  • 2015-12-09

    实质审查的生效 IPC(主分类):C04B24/38 申请日:20150724

    实质审查的生效

  • 2015-11-11

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于陶粒混凝土配制控制技术和陶粒混凝土工作性能的检测方法领域,一种陶粒抑浮降阻剂和用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法。

背景技术

随着国家对建筑的节能环保要求的不断提升,越来越多的房屋建筑楼面地面设计为轻质混凝土,用于减轻自重,并起到到保温隔热隔音的效果。陶粒混凝土作为一种有良好保温、隔热、隔音性能的轻质混凝土,在建筑工程中逐步地得到大量应用,但是由于作为粗骨料的陶粒密度小(表观密度一般不大于1500kg/m3),陶粒与胶凝浆体存在较大的密度差,因而,当配制混凝土时,特别是配制满足泵送的大流动度混凝土时,由于陶粒密度小,在运输、泵送和浇筑过程中很容易上浮离析,造成陶粒泵送不上去、堵泵、无法进行泵送浇筑施工。

当前,有关陶粒混凝土的技术资料都提到了陶粒混凝土存在陶粒上浮离析问题,提出了表征抗分层、抗离析的“分层度”这一技术指标和检测分层度的方法,提到了对于同一个陶粒混凝土试样,不同的振捣方式和振捣时间、不同的静置时间测定得出的分层度差异较大,人为的装料、振捣的随机性差异往往造成的陶粒上浮程度的出现较大的差异性,按照常规的分层度检测方法得出的分层度存在较大的离散性、检测的误差也较大,目前,没有有效的措施降低这种操作误差。

为解决陶粒上浮离析问题,有关陶粒混凝土的技术资料提出了一些诸如预湿陶粒、增加胶凝材料用量、降低水胶比、掺加掺合料(粉煤灰等)、以及添加外加剂等防止陶粒与砂浆离析的常规方法。当前的有关陶粒混凝土的技术资料所提到的抑制陶粒上浮离析问题所添加的增粘型外加剂仅仅是起到了提高混凝土中胶凝浆体的粘阻力、降低陶粒在混凝土拌合物中的上浮力的作用,对混凝土水泥浆增粘往往会带来减水剂流化效果失效、混凝土流动性大幅降低、泵送阻力增加等不利因素,比如经试验发现掺加纤维素醚、聚丙烯酸钠等常规的增粘剂往往会造成减水剂的流化效果失效、混凝土流动性大幅降低、泵送阻力增加、无法泵送施工等问题。

导致陶粒上浮的原因,除了陶粒与胶凝浆体存在较大的密度差这一主要问题外,还与胶凝浆体本身的性能、所配制的坍落度(流动性)密切相关,而陶粒混凝土的可泵性又与陶粒混凝土在泵送压力下的流动性、粘聚性、稳定性和匀质性密切相关。经过试验表明:在胶凝材料、粗骨料、细骨料的品种规格和用量不变的前提下,陶粒混凝土的坍落度越大(即流动性越大),胶凝浆体的的粘阻力越小,胶凝浆体对陶粒的包裹力也相对越差,陶粒混凝土中陶粒上浮离析的程度越高,陶粒混凝土的稳定性和匀质性越差;反之,陶粒混凝土的坍落度越小(即流动性越差),胶凝浆体的的粘阻力越大,胶凝浆体对陶粒的包裹力也相对越好,陶粒混凝土中陶粒上浮离析的程度越小,陶粒混凝土的稳定性和匀质性越好;因而,配制泵送性能良好的陶粒混凝土,必须做到陶粒抑浮与混凝土流动性的矛盾统一,做到胶凝浆体的增粘与降阻润滑性的矛盾统一。

目前,尚无针对并没有对增粘型外加剂的副作用进行研究,也没有对增粘作用与泵送施工的适应性问题的研究和可行性的解决方法;在实际应用中往往随着泵程和泵压的增大,对陶粒混凝土的流动性、粘聚性、稳定性和匀质性提出了更高的要求,尚无针对有关陶粒抑浮与混凝土流动性、胶凝浆体的增粘与降阻润滑性的矛盾统一问题的探讨和研究,没提出表征陶粒上浮离析程度的具体技术要求和量化的处理措施(比如说增粘剂与流化性和抗离析的量化关系公式),无法对陶粒混凝土的可泵性给出定性和定量的测定结果和量化处理措施,导致泵前检测验收出现较大的误差,指导性差,加大了陶粒混凝土堵泵的几率。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题,提供了一种陶粒抑浮降阻剂和一种用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法,本发明陶粒抑浮降阻剂用于陶粒混凝土中可以达到增粘、降阻和辅助减水的作用;本发明提供的用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法,包括了测定陶粒混凝土上浮离析程度的方法、陶粒抑浮降阻剂的配方、掺量计算公式及添加方法。通过本发明方法可解决在陶粒抑浮与混凝土流动性、胶凝浆体的增粘与降阻润滑性的矛盾统一问题,能够满足高程泵送施工所要求的陶粒混凝土的大流动性(坍落度≥200mm)、良好的稳定性和匀质性(陶粒上浮指数λTL≤5%)、粘聚性好、泵送阻力低、泵送润滑顺畅的技术要求。

为了达到增粘、降阻和辅助减水的作用,本发明陶粒抑浮降阻剂包含有增粘组分、润滑降阻组分和辅助减水组分。

本发明陶粒抑浮降阻剂,其特征在于,由下述重量份的原料混合制成:聚乙二醇55~85份,黄原胶3~9份,醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉(Vac/E胶粉)8~15份,糊精5~13份,聚丙烯酸钠15~36份,碱溶胀型丙烯酸酯共聚物(DSXAS)6~15份,聚乙烯醇2~9份,三乙醇胺3~13份,山梨醇12~22份,赤藓糖醇5~13份,三萜皂甙2~8份,氢氧化钾0.5~3份,氢氧化钠1.2~5份。

进一步的,所述的聚乙二醇的平均分子量等级为6000;所述的聚丙烯酸钠的平均分子量等级为4000;所述的聚乙烯醇,优选PVA-1788,聚合度为1700,醇解度为88%。

一种用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)测定陶粒混凝土试样的陶粒上浮指数:

ⅰ)测定陶粒混凝土试样的陶粒上浮指数的仪器采用陶粒上浮指数检测筒,所述的陶粒上浮指数检测筒:包括上、下两层相互联通的正方形金属筒,检测筒上、下两端筒口分别设有金属盖板;取待测陶粒混凝土试样,拌合均匀,装入陶粒上浮指数检测筒中,将检测筒中上、下两层的陶粒混凝土试样分别插捣振实,然后将陶粒混凝土试样沿检测筒筒口抹平,再将检测筒密封,倒置,平放,再用橡皮锤沿倒置的筒外壁周围对称均匀轻敲40次,振实,然后将位于上端的金属盖板打开,静置30~60min;

ⅱ)静置完毕后,分别取出陶粒上浮指数检测筒中上、下两层的陶粒混凝土试样,转入直径为5mm的方孔筛中进行冲洗,挑选出其中的陶粒,干燥至恒重,称量,分别得到陶粒上浮指数检测筒上层陶粒混凝土试样中陶粒质量mt1和下层陶粒混凝土试样中陶粒质量mt2,然后计算陶粒上浮指数λTL,计算式如公式①所示:

λTL=(mt1-mt0)/mt0×100%;·······································公式①,

公式①中:λTL—陶粒上浮指数,计算精确至0.1%;mt1—上部分混凝土筛出的陶粒质量,g;mt2—下部分混凝土筛出的陶粒质量,g;mt0—mt1和mt2的平均值,g;

2)对陶粒混凝土的陶粒上浮程度进行评价:根据步骤1)中测定的陶粒混凝土试样的陶粒上浮指数,判断陶粒混凝土是否符合泵送施工要求,判断标准为:当陶粒上浮指数≤5%时,陶粒混凝土符合泵送施工要求;当陶粒上浮指数>5%时,陶粒混凝土不符合泵送施工要求;

3)对不符合泵送施工要求的陶粒混凝土进行陶粒抑浮降阻处理:

ⅰ)配制陶粒抑浮降阻剂:按配比称取原料聚乙二醇、黄原胶、醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、糊精、聚丙烯酸钠、碱溶胀型丙烯酸酯共聚物、聚乙烯醇、三乙醇胺、山梨醇、赤藓糖醇、三萜皂甙、氢氧化钾和氢氧化钠,混合均匀,备用;

ⅱ)确定陶粒抑浮降阻剂的掺量:根据步骤1)中测定的陶粒混凝土试样的陶粒上浮指数λTL和陶粒混凝土的配制坍落度SL,计算陶粒抑浮降阻剂的掺量βYF,计算式如公式②所述:

βYF=(λTL-5%)×0.01+(SL-80)×0.01%/20;·························公式②,

公式②中:βYF为陶粒抑浮降阻剂掺量,计算精确至0.01%;λTL为陶粒上浮指数,精确至0.1%;SL为陶粒混凝土的配制坍落度,单位mm,精确至1mm;

ⅲ)确定陶粒抑浮降阻剂加入量:所述陶粒抑浮降阻剂掺量为陶粒抑浮降阻剂加入量占陶粒混凝土试样中胶凝材料的质量百分率,根据陶粒抑浮降阻剂的掺量βYF值和陶粒混凝土试样中胶凝材料的质量,计算得到陶粒抑浮降阻剂加入量,按计算的加入量称取陶粒抑浮降阻剂,掺入陶粒混凝土中,混合搅拌均匀,搅拌时间2~5min;

4)对步骤3)中陶粒抑浮降阻处理后的陶粒混凝土再次取样,检测其陶粒上浮指数和实际坍落度,判断是否符合泵送施工要求,判断标准为:①检测的陶粒混凝土的陶粒上浮指数不大于5%;②检测的陶粒混凝土的实测坍落度与配制坍落度的误差在±10%范围内;当同时满足上述标准①②时,陶粒抑浮降阻处理后的陶粒混凝土符合泵送施工要求,若不满足上述标准①②之一时,则不符合泵送施工要求;

对不符合泵送施工要求的进行陶粒抑浮降阻调整处理:根据陶粒抑浮降阻剂掺量调整方法,计算调整后的陶粒抑浮降阻剂的掺量βYF2,然后根据掺量βYF2值和陶粒混凝土试样中胶凝材料的质量,计算陶粒抑浮降阻剂加入量,按加入量称取陶粒抑浮降阻剂,掺入陶粒混凝土中,混合搅拌均匀,重复步骤4),直至陶粒混凝土符合泵送施工要求,同时满足上述标准①②;

所述陶粒抑浮降阻剂掺量调整方法,是在前一次陶粒抑浮降阻处理计算的掺量βYF1基础上的进一步掺量调整,调整后的陶粒抑浮降阻剂的掺量βYF2计算式如公式③所示:

βYF2YF1+△βYF;················································公式③,

公式③中:βYF2为调整后的陶粒抑浮降阻剂掺量,计算精确至0.01%;βYF1为调整前的陶粒抑浮降阻剂掺量,精确至0.01%;△βYF为陶粒抑浮降阻剂调整掺量,精确至0.01%;

公式③中的陶粒抑浮降阻剂调整掺量△βYF的计算式如公式④所示:

△βYF=(λTL1-λTL2)×0.01+(SL2-SL1)×0.01%/20;··············公式④,

公式④中:△βYF为陶粒抑浮降阻剂调整掺量,计算精确至0.01%;λTL1为抑浮降阻处理前的陶粒上浮指数,精确至0.01%;λTL2为抑浮降阻处理后的陶粒上浮指数,精确至0.01%;SL1为抑浮降阻处理前的陶粒混凝土坍落度,单位mm,精确至1mm;SL2为抑浮降阻处理后的陶粒混凝土坍落度,单位mm,精确至1mm。

优选的,步骤1)中,ⅰ)所述的陶粒上浮指数检测筒,金属筒内壁正方形边长为200mm,每层高度均为100mm,筒壁厚度为5mm,金属筒上、下两层体积相等、可拆分;所述的陶粒上浮指数检测筒,上、下两层结合处设有密封胶皮垫,上、下两端开口与上、下端口金属盖板以及上、下两层结合处,均设有用于固定连接的活动扣件。

优选的,步骤1)中,ⅰ)所述的陶粒混凝土试样装入陶粒上浮指数检测筒中时,混凝土试样高出筒口5mm。

优选的,步骤1)中,ⅰ)所述的检测筒中上、下两层的混凝土试样分别插捣振实时,每层插捣的次数为20次;插捣振实方式为:捣棒由边缘向中心螺旋地插捣,插捣下层时捣棒应贯穿上下两层的陶粒混凝土试样,插捣上层时,捣棒应插透上层陶粒混凝土试样至下层混凝土试样上表面,每一层插捣完毕后用橡皮锤沿筒外壁四周对称均匀轻敲20次,振实,至陶粒混凝土试样内无大气泡且表面的插捣孔消失。

优选的,步骤1)中,ⅰ)所述的陶粒混凝土试样的陶粒密度等级<700时,静置时间30min;陶粒混凝土试样的陶粒密度等级≥700时,静置时间60min。

优选的,步骤1)中,ⅱ)所述的干燥为鼓风干燥机于105±5℃烘干。

步骤1)中,所述的陶粒混凝土试样的陶粒上浮指数测定方法适用于陶粒最大粒径≤25mm的陶粒混凝土的陶粒上浮指数的测定。

步骤2)中,陶粒上浮指数为5%时,是检测到的陶粒稳定平衡点,即陶粒混凝土中的陶粒上浮力与陶粒自重力和胶凝浆体粘阻力达到平衡的点;

本发明给出的上述陶粒抑浮降阻剂的掺量计算式,其依据为:

①陶粒抑浮降阻剂掺量越大,抑制陶粒上浮的能力越大,因而,陶粒上浮指数越大,需要增加的陶粒抑浮降阻剂掺量越大;坍落度增大的同时陶粒混凝土中陶粒上浮离析的程度越大,因而,坍落度越大,需要增加的陶粒抑浮降阻剂掺量也越大。公式②是融合了陶粒上浮指数和配制的坍落度这2个因素的变化所需要的陶粒抑浮降阻剂掺量的变化的一个加权集合体,从而,做到了陶粒抑浮与混凝土流动性的矛盾统一。

②将陶粒上浮指数为5%视为陶粒上浮力与陶粒自重力和胶凝浆体粘阻力达到平衡,即陶粒稳定平衡点,以此作为参照基准,并将“陶粒上浮指数λTL≤5%”作为泵送陶粒混凝可泵性的技术要求之一;当陶粒上浮指数λTL>5%时,以0.01作为陶粒抑浮降阻剂掺量βYF增加的基数,以(λTL-5%)作为陶粒抑浮降阻剂掺量βYF增加的倍数。

③通常情况下当配制的坍落度SL=80mm时,陶粒混凝土的由于流动性过小,陶粒的上浮程度较轻,基本能够满足技术要求,可作为参照基准;当配制的坍落度SL>80mm时,以0.01%/20作为陶粒抑浮降阻剂掺量βYF增加的基数,以(SL-80)作为陶粒抑浮降阻剂掺量βYF增加的倍数。

本发明用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法,包括了测定陶粒混凝土上浮离析程度的方法、陶粒抑浮降阻剂掺量计算公式及添加方法。本发明的测定陶粒上浮程度的方法技术途径主要是测定陶粒混凝土试样的陶粒上浮指数,通过减少因人为的装料、振捣的随机性差异造成的陶粒上浮程度的差异性,使检测结果更为准确,振捣操作不可避免的促进了陶粒的上浮但主要作用是为了排除陶粒混凝土中的气泡以达到密实效果,应尽量减少振捣操作对陶粒上浮程度的影响,将陶粒的上浮控制在静置阶段,这样有助于提高了陶粒上浮程度测定的准确性,因而,本发明在测定陶粒上浮程度的方法上,一方面,将装满陶粒混凝土的陶粒上浮指数检测筒倒置使装料振捣时原本上浮的陶粒反置于陶粒上浮指数检测筒底部,再进行二次敲打振捣,这样有助于减少因人为的装料、振捣的随机性差异对陶粒上浮程度的影响,从而实现在陶粒混凝土静置期的起始时刻,陶粒在混凝土中分布状态基本趋于一致;另一方面,考虑到不同密度等级的陶粒的上浮力和上浮速率的差异,本发明按照陶粒密度等级越小、上浮力越大、上浮到同一程度所需的时间越少的原则,针对陶粒的不同密度等级对静置时间做出了不同的规定,同时也考虑到了静置时间的富裕问题,通常情况下,当陶粒密度等级<700时,静置30min后陶粒的上浮分层基本停止结束,当陶粒密度等级≥700时,静置60min后陶粒的上浮分层基本停止结束;本发明通过这两方面技术手段,减少了陶粒上浮程度的测定误差和检测结果的离散性。

本发明一种用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法,相对于现有技术,其有益效果为:

1、本发明提供的检测表征陶粒上浮程度的陶粒上浮指数的方法,操作简单快捷、结果可信度高,采用反置振捣的处理措施,倒置二次敲打的方法,有效降低因人为的装料、振捣的随机性差异造成的陶粒上浮程度的检测的误差和离散性,保证了结果准确性,测定结果组内标准偏差不大于平均值的7%。

2、给出了当陶粒上浮指数为≤5%时,陶粒混凝土能够满足泵送施工要求的判断标准之一,通过对陶粒上浮指数的检测和判定,可降低泵送陶粒混凝土的堵泵率约70%和降低因堵泵造成的经济损失。

3、本发明提供的陶粒抑浮降阻剂,以及将其应用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法,可有效降低泵送阻力,提高泵送润滑效果,提高泵送速率,降低泵送压力,掺加陶粒抑浮降阻剂的陶粒混凝土的坍落度与未掺加陶粒抑浮降阻剂的陶粒混凝土的坍落度的百分比不低于90%。

附图说明

图1为陶粒上浮指数检测筒结构示意图,

图中:1、上层金属筒,2、下层金属筒,3、金属盖板,4、密封胶皮垫,5、活动扣件,6、陶粒混凝土;

图2为本发明用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度的方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步说明本发明技术方案及有益效果。

实施例1:本发明的陶粒上浮指数测定方法,及与常规的分层度测定方法效果对比

1、LC7.5泵送陶粒混凝土配合比,页岩陶粒密度等级为700kg/m3,见表1。

表1LC7.5泵送陶粒混凝土配合比

2、本发明的陶粒上浮指数测定方法

1)测定陶粒混凝土试样的陶粒上浮指数的仪器采用陶粒上浮指数检测筒,所述的陶粒上浮指数检测筒(见图1):包括上、下两层相互联通的正方形金属筒,即上层金属筒1和下层金属筒2,检测筒上、下两端筒口分别设有金属盖板3,金属筒内壁正方形边长为200mm,每层高度均为100mm,筒壁厚度为5mm,金属筒上、下两层体积相等、可拆分;所述的陶粒上浮指数检测筒,上、下两层结合处设有密封胶皮垫4,上、下两端开口与上、下端口金属盖板以及上、下两层结合处,均设有用于固定连接的活动扣件5,即螺栓;

取待测陶粒混凝土试样,陶粒混凝土试样量不应少于20升,拌合均匀,装入陶粒上浮指数检测筒中,混凝土试样高出筒口5mm,将检测筒中上、下两层的陶粒混凝土试样分别插捣振实,每层插捣的次数为20次;插捣振实方式为:捣棒由边缘向中心螺旋地插捣,插捣下层时捣棒应贯穿上下两层的陶粒混凝土试样,插捣上层时,捣棒应插透上层陶粒混凝土试样至下层混凝土试样上表面,每一层插捣完毕后用橡皮锤沿筒外壁四周对称均匀轻敲20次,振实,至陶粒混凝土试样内无大气泡且表面的插捣孔消失;然后将陶粒混凝土试样沿检测筒筒口抹平,再将检测筒密封,置于平整的地面上,倒置,平放,再用橡皮锤沿倒置的筒外壁周围对称均匀轻敲40次,振实,然后将位于上端的金属盖板打开,静置60min;

2)静置完毕后,分别取出陶粒上浮指数检测筒中上、下两层的陶粒混凝土试样,转入直径为5mm的方孔筛中进行冲洗,挑选出其中的陶粒,鼓风干燥机于105±5℃至恒重,称量,分别得到陶粒上浮指数检测筒上层陶粒混凝土试样中陶粒质量mt1和下层陶粒混凝土试样中陶粒质量mt2,然后计算陶粒上浮指数λTL,计算式如公式①所示:

λTL=(mt1-mt0)/mt0×100%;·······································公式①,

公式①中:λTL—陶粒上浮指数,计算精确至0.1%;mt1—上部分混凝土筛出的陶粒质量,g;mt2—下部分混凝土筛出的陶粒质量,g;mt0—mt1和mt2的平均值,g;

测定的样本数量为35组,将测定的粒压力泌水率样本数居进行统计计算,见表2。

3、常规的的分层度测定方法

常规的的分层度测定方法采用分层度试验仪器为自行加工的,直径为200mm,上、中、下三层相互连通,高度都是lOOmm的钢筒。试验时,将混凝土拌合物装入钢模,采用常规的混凝土振动台进行振动,振动频率为50Hz,振动幅度为0.5mm,振动时间为30s,经振捣后,分别取出上、下层拌合物,分别装入筛孔尺寸为4.75mm的方孔筛,用水冲刷干净水泥砂浆,挑出拌合物中的陶粒,烘干后分别测量上拌合物中陶粒的质量gu和下层拌合物中陶粒的质量gl。粗集料质量分层度λF为上、下层粗集料质量差与粗集料平均质量的比值;分层度越低,表示拌合物的匀质性越好,说明拌合物的抗分层、抗离析性能越好;粗集料质量分层度λF计算式如公式⑤所示:

λF=2(gu-gl)/(gu+gl)×100%;·······························公式⑤,

公式⑤中:λF—粗集料质量分层度,计算精确至0.1%;gu—上部分混凝土筛出的陶粒质量,g;gl—下部分混凝土筛出的陶粒质量,g。

测定的样本数量为35组,将测定的粒压力泌水率样本数居进行统计计算,见表2。

4、两种方法的测定效果对比分析

两种方法的测定数据统计和效果对比分析,见表2;

表2两种方法测定的陶粒上浮程度的结果统计分析表

由表2可知:同一批同一品种的陶粒,按照常规方法测定的粗集料质量分层度样本标准偏差(为2.9%,占平均值的10.3%)要远大于按照本发明方法测定的陶粒压力吸水率样本标准偏差值(为0.8%,占平均值的5.6%),这主要是由于装料时间、手法不一致、在振捣台放置位置不同等人为操作的随机性差异造成的陶粒上浮程度的差异性,导致测定结果误差大、测定值偏低、离散度高、标准偏差较大,有力验证了本发明方法创新性的采用倒置二次敲打的的方法,尽量减少振捣操作对陶粒上浮程度的影响,将陶粒的上浮控制在静置阶段,并合理选择静置时间,有效消除了这种操作误差,大大提高了测定结果的准确性,大大降低了测定结果的试验标准偏差。

实施例2:陶粒抑浮降阻剂配方1及其用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度效果验证

1、LC10泵送陶粒混凝土配合比,配制坍落度为200mm,见表3。

表3LC10泵送陶粒混凝土配合比

2、陶粒上浮指数检测及评定

陶粒上浮指数检测方法同实施例1本发明检测方法,对配比为表3的陶粒混凝土的陶粒上浮指数的检测结果为15.1%;

对表3的陶粒混凝土的陶粒上浮程度进行评价:根据测定的陶粒上浮指数,判断陶粒混凝土是否符合泵送施工要求,判断标准为:当陶粒上浮指数≤5%时,陶粒混凝土符合泵送施工要求;当陶粒上浮指数>5%时,陶粒混凝土不符合泵送施工要求,判定配比为表3的陶粒混凝土的陶粒上浮指数指标不合格。

3、对表3的陶粒混凝土进行陶粒抑浮降阻处理

1)陶粒抑浮降阻剂配方1

陶粒抑浮降阻剂配方1,见表4

表4陶粒抑浮降阻剂配方1

配制陶粒抑浮降阻剂:按表4配比称取上述各原料,混合均匀,备用;

2)确定陶粒抑浮降阻剂的掺量:根据步骤1)中测定的陶粒混凝土试样的陶粒上浮指数λTL和陶粒混凝土的配制坍落度SL,计算陶粒抑浮降阻剂的掺量βYF,计算式如公式②所述:

βYF=(λTL-5%)×0.01+(SL-80)×0.01%/20;························公式②,

公式②中:βYF为陶粒抑浮降阻剂掺量,计算精确至0.01%;λTL为陶粒上浮指数,精确至0.1%;SL为陶粒混凝土的配制坍落度,单位mm,精确至1mm;

已知:配制坍落度为200mm,陶粒上浮指数为15.1%,经计算:陶粒抑浮降阻剂掺量βYF为0.16%。

3)确定陶粒抑浮降阻剂加入量:所述陶粒抑浮降阻剂掺量为陶粒抑浮降阻剂加入量占陶粒混凝土试样中胶凝材料的质量百分率,根据陶粒抑浮降阻剂的掺量βYF值和陶粒混凝土试样中胶凝材料的质量,计算得到陶粒抑浮降阻剂加入量,已知:胶凝材料用量为450kg/m3,陶粒抑浮降阻剂掺量βYF(占胶凝材料质量的百分率)为0.16%,按照0.16%掺量计算得到陶粒抑浮降阻剂用量为0.72kg/m3,按计算的加入量称取陶粒抑浮降阻剂,掺入陶粒混凝土中,混合搅拌均匀,搅拌时间3min;

4)对步骤3)中陶粒抑浮降阻处理后的陶粒混凝土再次取样,检测其陶粒上浮指数和实际坍落度,判断是否符合泵送施工要求,判断标准为:①检测的陶粒混凝土的陶粒上浮指数不大于5%;②检测的陶粒混凝土的实测坍落度与配制坍落度的误差在±10%范围内;当同时满足上述标准①②时,陶粒抑浮降阻处理后的陶粒混凝土符合泵送施工要求,若不满足上述标准①②之一时,则不符合泵送施工要求;

步骤3)中陶粒抑浮降阻处理后的陶粒混凝土,检测得实际坍落度180mm,陶粒上浮指数的检测结果为6.8%>5%,仍不合格,需进行陶粒抑浮降阻调整处理,在原掺量基础上进一步调整掺量;

陶粒抑浮降阻调整处理:根据陶粒抑浮降阻剂掺量调整方法,计算调整后的陶粒抑浮降阻剂的掺量βYF2,然后根据掺量βYF2值和陶粒混凝土试样中胶凝材料的质量,计算陶粒抑浮降阻剂加入量,按加入量称取陶粒抑浮降阻剂,掺入陶粒混凝土中,混合搅拌均匀,重复步骤4),直至陶粒混凝土符合泵送施工要求,同时满足上述标准①②;

所述陶粒抑浮降阻剂掺量调整方法,是在前一次陶粒抑浮降阻处理计算的掺量βYF1基础上的进一步掺量调整,调整后的陶粒抑浮降阻剂的掺量βYF2计算式如公式③所示:

βYF2YF1+△βYF;··············································公式③,

公式③中:βYF2为调整后的陶粒抑浮降阻剂掺量,计算精确至0.01%;βYF1为调整前的陶粒抑浮降阻剂掺量,精确至0.01%;△βYF为陶粒抑浮降阻剂调整掺量,精确至0.01%;

公式③中的陶粒抑浮降阻剂调整掺量△βYF的计算式如公式④所示:

△βYF=(λTL1-λTL2)×0.01+(SL2-SL1)×0.01%/20;·············公式④,

公式④中:△βYF为陶粒抑浮降阻剂调整掺量,计算精确至0.01%;λTL1为抑浮降阻处理前的陶粒上浮指数,精确至0.01%;λTL2为抑浮降阻处理后的陶粒上浮指数,精确至0.01%;SL1为抑浮降阻处理前的陶粒混凝土坍落度,单位mm,精确至1mm;SL2为抑浮降阻处理后的陶粒混凝土坍落度,单位mm,精确至1mm。

已知:调整前的陶粒上浮指数λTL1为15.1%,抑浮降阻处理的陶粒上浮指数λTL2为6.8%,抑浮降阻处理前的陶粒混凝土坍落度SL1为200mm,抑浮降阻处理后的陶粒混凝土坍落度SL2为180mm,调整前的陶粒抑浮降阻剂掺量βYF1为0.16%,经计算得到:陶粒抑浮降阻剂调整掺量△βYF为0.07%;经计算得到:调整后的陶粒抑浮降阻剂掺量βYF2为0.23%。

陶粒混凝土中胶凝材料用量为450kg/m3,按照0.23%掺量计算得到陶粒抑浮降阻剂用量为1.03kg/m3,再将陶粒抑浮降阻剂掺入混凝土中搅拌混合均匀,搅拌时间为3min。

5)效果验证

重复步骤4),对陶粒抑浮降阻调整处理后的陶粒混凝土再次取样,检测其陶粒上浮指数和实际坍落度,实际坍落度为205mm,陶粒上浮指数的检测结果为4.3%,符合泵送施工要求,同时满足标准①②。

实施例3:陶粒抑浮降阻剂配方2及其用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度效果验证

1、LC15泵送陶粒混凝土配合比,配制坍落度为220mm,见表5。

表5LC15泵送陶粒混凝土配合比

2、陶粒上浮指数检测及评定

陶粒上浮指数检测方法同实施例1本发明检测方法,对配比为表5的陶粒混凝土的陶粒上浮指数的检测结果为16.8%;

对表3的陶粒混凝土的陶粒上浮程度进行评价:根据测定的陶粒上浮指数,判断陶粒混凝土是否符合泵送施工要求,判断标准为:当陶粒上浮指数≤5%时,陶粒混凝土符合泵送施工要求;当陶粒上浮指数>5%时,陶粒混凝土不符合泵送施工要求,判定配比为表5的陶粒混凝土的陶粒上浮指数指标不合格。

3、对表5的陶粒混凝土进行陶粒抑浮降阻处理

1)陶粒抑浮降阻剂配方2

陶粒抑浮降阻剂配方2,见表6

表6陶粒抑浮降阻剂配方2

配制陶粒抑浮降阻剂:按表6配比称取上述各原料,混合均匀,备用;

2)确定陶粒抑浮降阻剂的掺量及添加量:步骤同实施例2的步骤2)和3)

已知:配制坍落度为220mm,陶粒上浮指数为16.8%,经计算:陶粒抑浮降阻剂掺量βYF为0.19%。胶凝材料用量为470kg/m3,按照0.19%掺量计算得到陶粒抑浮降阻剂加入量为0.88kg/m3,按计算的加入量称取陶粒抑浮降阻剂,掺入陶粒混凝土中,混合搅拌均匀,搅拌时间3min。

4、对比试验:通过添加纤维素醚增稠剂对陶粒抑浮降阻处理

选用羟丙基甲基纤维素醚(分子量10万),掺量(占胶凝材料质量的百分率)为0.15%,胶凝材料用量为470kg/m3,计算得到羟丙基甲基纤维素醚用量为0.70kg/m3,再将羟丙基甲基纤维素醚掺入混凝土中搅拌混合均匀,搅拌时间为3min。

5、掺纤维素醚增稠剂与掺陶粒抑浮降阻剂的抑浮降阻处理效果的对比分析

表7掺纤维素醚增稠剂与掺陶粒抑浮降阻剂的抑浮降阻处理效果对比分析

由表7可知:

1)掺加陶粒抑浮降阻剂后陶粒混凝土的陶粒上浮指数由16.8%降低到4.2%,坍落度由220mm降低到210mm,降低幅度很小,降低幅度在10%以内,满足泵送施工要求;

2)掺加纤维素醚增稠剂后陶粒混凝土的陶粒上浮指数由16.8%降低到4.0%,坍落度由220mm降低到130mm,陶粒混凝土变得很粘稠,不能满足泵送要求,增加泵送剂用量3.5kg/m3后坍落度提高至190mm,基本满足泵送施工;

3)掺加纤维素醚增稠剂较之掺加陶粒抑浮降阻剂,对泵送剂的流化效果降低作用要大得多,混凝土流动性(坍落度)降低幅度较大,而掺加掺加陶粒抑浮降阻剂几乎不影响泵送剂的流化效果;

4)掺加陶粒抑浮降阻剂的陶粒混凝土的泵送流速(1.35m/s)要高于掺加纤维素醚增稠剂的陶粒混凝土的泵送流速(1.05m/s),掺加陶粒抑浮降阻剂的陶粒混凝土的泵送压力(5.5MPa)要低于掺加纤维素醚增稠剂的陶粒混凝土的泵送压力(7.5MPa),说明陶粒抑浮降阻剂的泵送润滑效果要优于纤维素醚增稠剂普通增稠剂的效果。

实施例4:陶粒抑浮降阻剂配方3及其用于降低泵送陶粒混凝土中的陶粒上浮程度效果验证

1、LC30泵送陶粒混凝土配合比,配制坍落度为220mm,见表8。

表8LC30泵送陶粒混凝土配合比

2、陶粒上浮指数检测及评定

陶粒上浮指数检测方法同实施例1本发明检测方法,对配比为表8的陶粒混凝土的陶粒上浮指数的检测结果为18.7%;陶粒上浮指数>5%时,不符合泵送施工要求,判定配比为表8的陶粒混凝土的陶粒上浮指数指标不合格。

3、对表8的陶粒混凝土进行陶粒抑浮降阻处理

1)陶粒抑浮降阻剂配方8

陶粒抑浮降阻剂配方3,见表9

表9陶粒抑浮降阻剂配方3

配制陶粒抑浮降阻剂:按表9配比称取上述各原料,混合均匀,备用;

2)确定陶粒抑浮降阻剂的掺量及添加量:步骤同实施例2的步骤2)和3)

已知:配制坍落度为220mm,陶粒上浮指数为18.7%,经计算:陶粒抑浮降阻剂掺量βYF为0.21%。胶凝材料用量为490kg/m3,按照0.21%掺量计算得到陶粒抑浮降阻剂加入量为1.01kg/m3,按计算的加入量称取陶粒抑浮降阻剂,掺入陶粒混凝土中,混合搅拌均匀,搅拌时间3min。

4、对比试验:通过添加聚丙烯酰胺增稠剂对陶粒抑浮降阻处理

选用聚丙烯酰胺(阴离子型,分子量400~1000万),掺量(占胶凝材料质量的百分率)为0.15%,胶凝材料用量为490kg/m3,计算得到聚丙烯酰胺用量为0.74kg/m3,再将聚丙烯酰胺掺入混凝土中搅拌混合均匀,搅拌时间为3min。

5、掺聚丙烯酰胺增稠剂与掺陶粒抑浮降阻剂的抑浮降阻处理效果的对比分析

表10掺聚丙烯酰胺增稠剂与掺陶粒抑浮降阻剂的抑浮降阻处理效果对比分析

由表10可知:

1)掺加陶粒抑浮降阻剂后陶粒混凝土的陶粒上浮指数由18.7%降低到3.8%,坍落度没降低满足泵送施工要求;

2)掺加聚丙烯酰胺增稠剂后陶粒混凝土的陶粒上浮指数由18.7%降低到3.5%,坍落度由220mm降低到145mm,陶粒混凝土变得很粘稠,不能满足泵送要求,增加泵送剂用量2.8kg/m3后坍落度提高至205mm,基本满足泵送施工;

3)掺加聚丙烯酰胺增稠剂较之掺加陶粒抑浮降阻剂,对泵送剂的流化效果降低作用要大得多,混凝土流动性(坍落度)降低幅度较大,而掺加掺加陶粒抑浮降阻剂几乎不影响泵送剂的流化效果;

4)掺加陶粒抑浮降阻剂的陶粒混凝土的泵送流速(1.37m/s)要高于掺加聚丙烯酰胺增稠剂的陶粒混凝土的泵送流速(1.12m/s),掺加陶粒抑浮降阻剂的陶粒混凝土的泵送压力(6.0MPa)要低于掺加聚丙烯酰胺增稠剂的陶粒混凝土的泵送压力(7.8MPa),说明陶粒抑浮降阻剂的泵送润滑效果要优于聚丙烯酰胺增稠剂的效果。

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