一種不發(fā)火花混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有防火防爆性能的不發(fā)火花混凝土及其制備方法。本發(fā)明不發(fā)火花混凝土，由以下重量份組分組成：水泥1份；水0.65份～0.75份；粗骨料3.7份～4.69份；細(xì)骨料3.1份～3.7份；粉煤灰0.15份～0.35份；外加劑0.006份～0.025份。本發(fā)明一種不發(fā)火花混凝土，其和易性好、強(qiáng)度高，水灰比合適，成本低，強(qiáng)度等級為C20，制備方法簡單，凝結(jié)時(shí)間可以通過調(diào)整外加劑的用量控制，施工時(shí)間便于控制，混凝土施工便利，能有效地降低工程的施工成本，不僅能滿足混凝土的不發(fā)火花性，即防火防爆性能，而且它的物理性能及力學(xué)性能滿足了規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
【專利說明】
-種不發(fā)火花混凝±及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種具有防火防爆性能的不發(fā)火花混凝 上及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著技術(shù)的發(fā)展，混凝±功能逐步被細(xì)化，在工業(yè)建筑中，例如軍工制造、液化石 油氣站，煤氣生產(chǎn)廠、油化庫、油站碼頭及其他易燃易爆工程、倉庫等區(qū)域，對地面或者墻體 具有防火防爆的特殊要求，尤其是對地面材料的要求很嚴(yán)，一定要具有不發(fā)火性。普通混凝 ±在遭遇撞擊或摩擦?xí)r可能產(chǎn)生火花，如果是處在易燃易爆環(huán)境，就有可能引發(fā)爆炸引起 火災(zāi)，導(dǎo)致人身安全和國家財(cái)產(chǎn)損失。因此對運(yùn)些特殊環(huán)境下工作的建筑物或構(gòu)筑物必須 有特殊的消防防爆要求，即要求所用材料具有不發(fā)火花的防爆特性，因此，運(yùn)些特殊地方需 要采用一種不發(fā)火花混凝上。
[0003] 不發(fā)火花混凝±，是一種能經(jīng)受沖擊而不發(fā)火花的特種混凝±，又稱防爆混凝±。 當(dāng)所配制的混凝±與金屬或堅(jiān)硬石塊等物體發(fā)生摩擦沖擊或沖擦等機(jī)械作用時(shí)，均不發(fā)生 紅灼火花或火星，使易燃物質(zhì)不易引起發(fā)火或爆炸危險(xiǎn)。
[0004] 申請?zhí)枮?201310434694.5"，發(fā)明名稱為"一種防火混凝±"，公開了一種防火混 凝±，其成分包括娃酸鹽水泥、粉煤灰、礦粉、砂、石子和外加劑，按配比為:娃酸鹽水泥29~ 32,粉煤灰19~28,礦粉27~33,砂12~18,石子18~27,外加劑1~3.5。其公開的成分組分 及其配比不清楚，對于是否具有防火性能，是否滿足水泥的施工性能，如何制備和使用等， 均不清楚。
[0005] 縱觀現(xiàn)有技術(shù)，
【申請人】發(fā)現(xiàn)大多不發(fā)火花混凝±只是具有防火性能，其強(qiáng)度和施 工性能與普通混凝±相差不大，不能滿足特殊場地的安全要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低，既能滿足防火防爆要求，又能滿 足施工性能要求的不發(fā)火花混凝±。
[0007] 本發(fā)明一種不發(fā)火花混凝±，W水泥的重量1為基準(zhǔn)，由W下重量份組分組成： 水泥 1份 水 ：〇.娘份~Q.巧份
[000引 粗骨料 3. 7份~4. 69份 細(xì)骨料 3. 1份~3. 7份 粉煤灰 化巧份~0. 35份
[0009] 外加劑 0. 006份~0. 025份。
[0010] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述一種不發(fā)火花混凝±，W水泥的重量 1為基準(zhǔn)，優(yōu)選由W下重量份組分組成： 水泥 1粉 水 0. 7份 粗骨料 4. 5份
[0011] 細(xì)骨料 3.巧份 粉煤灰 日.28份 外加劑 0. 02(H分。
[0012] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述水泥 為普通娃酸鹽水泥，優(yōu)選為等級強(qiáng)度為42.5R水泥。
[0013] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述粗骨 料為碎石，優(yōu)選采用粒徑為5~20mm的碎石。
[0014] 上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述細(xì)骨料為河沙，優(yōu)選采用細(xì)度模數(shù)為2.2 ~2.8的河沙。
[0015] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述細(xì)骨 料優(yōu)選采用細(xì)度模數(shù)為2.5的河沙。
[0016] 上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述粉煤灰采用優(yōu)質(zhì)I級粉煤灰。
[0017] 上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述減水劑為聚簇酸系減水劑、糞系減水劑、 木質(zhì)橫酸鹽減水劑中的至少一種，優(yōu)選為聚簇酸型高性能減水劑。
[0018] 本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種不發(fā)火花混凝±的制備方法。
[0019] 該方法具體為依次將粗骨料、細(xì)骨料、水泥和粉煤灰加入到混凝±攬拌機(jī)中攬拌 均勻，同時(shí)將外加劑加入到混凝±攬拌用水中混合均勻，然后將水和減水劑混合液體加入 到混凝±攬拌機(jī)中，充分?jǐn)埌?.5~2.5min后，取出，施工后得一種不發(fā)火花混凝±。
[0020] 本發(fā)明一種不發(fā)火花混凝±，其和易性好、強(qiáng)度高，水灰比合適，成本低，強(qiáng)度等級 為C20,制備方法簡單，凝結(jié)時(shí)間可W通過調(diào)整外加劑的用量控制，施工時(shí)間便于控制，混凝 ±施工便利，能有效地降低工程的施工成本，不僅能滿足混凝±的不發(fā)火花性，即防火防爆 性能，而且它的物理性能及力學(xué)性能滿足了規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]本發(fā)明一種不發(fā)火花混凝±，W水泥的重量1為基準(zhǔn)，由W下重量份組分組成： 水泥 1份 氷 日.65份~0.巧份 粗骨料 3. ?餘~4.貓份
[0022] 細(xì)骨料 3. 1份~3. 7份 粉煤灰 0. 15份~0. 35份 外加劑 0.艦技粉~0.猶石份。
[0023]拌制混凝±時(shí)所用的水和水泥的重量之比稱為水灰比，水灰比影響混凝±的流變 性能、水泥漿凝聚結(jié)構(gòu)W及其硬化后的密實(shí)度，因而在組成材料給定的情況下，水灰比是決 定混凝±強(qiáng)度、耐久性和其他一系列物理力學(xué)性能的主要參數(shù)。對某種水泥就有一個(gè)最適 宜的比值，過大或過小都會使強(qiáng)度等性能受到影響，水灰比過小會使水化熱較大，混凝±易 開裂，搶的和易性較差，不利于現(xiàn)場施工操作，水灰比過大會降低混凝±的強(qiáng)度，因而本發(fā) 明不發(fā)火花混凝上的水灰比采用0.65~0.75,不僅可W使混凝±具有良好的和易性，還能 滿足混凝±的力學(xué)性能和強(qiáng)度要求。
[0024] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述一種不發(fā)火花混凝±，W水泥的重量 1為基準(zhǔn)，優(yōu)選由W下重量份組分組成： 水泥 1份 水 0. 7份 粗骨料 4. 5份
[0025] 細(xì)骨料 3.巧份 粉煤灰 0. 28份 外加劑 Q. 0卻份。
[0026] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述水泥 為普通娃酸鹽水泥，優(yōu)選為等級強(qiáng)度為42.5R水泥，該水泥為早強(qiáng)型水泥，具有抗壓強(qiáng)度高、 水化熱大，抗凍性好、干縮小，耐磨性較好、抗碳化性較好等特點(diǎn)，能滿足特殊施工場地對混 凝±強(qiáng)度的要求。
[0027] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述粗骨 料為碎石，優(yōu)選采用粒徑為5~20mm的碎石。碎石主要是指具有不發(fā)火花性能的石灰?guī)r、大 理石、白云石，本發(fā)明所用粗骨料不是細(xì)石，細(xì)石的粒徑一般在5~10mm，而是用的粒徑在5 ~20mm的連續(xù)級配碎石，運(yùn)樣的碎石具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、骨料本身具有不發(fā)火花性，自身具有 防火防爆特性;2、選擇連續(xù)級配碎石做為粗骨料，是為了彌補(bǔ)級配不好的粗骨料混凝±施 工性能不好的特性，級配好壞直接影響著混凝±的和易性，是影響混凝±性能指標(biāo)的一個(gè) 因素。
[0028] 上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述細(xì)骨料優(yōu)選采用細(xì)度模數(shù)為2.2~2.8的 河沙。河沙是天然石在自然狀態(tài)下，經(jīng)水的作用力長時(shí)間反復(fù)沖撞、摩擦產(chǎn)生的，河沙顆粒 圓滑，比較潔凈，含泥量少，對外加劑吸附性弱，可W充分發(fā)揮外加劑的作用，配制出來的混 凝±和易性好，施工便利，混凝±不易因?yàn)楣橇虾嗔扛叨_裂。
[0029] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述細(xì)骨 料優(yōu)選采用細(xì)度模數(shù)為2.5的河沙。
[0030] 上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述粉煤灰優(yōu)選采用優(yōu)質(zhì)I級粉煤灰。粉煤灰 是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。我國火 電廠粉煤灰的氧化物組成為：Si〇2、Al2〇3及少量的化0古62〇3、〔曰0、1邑0、5〇3、11〇2等。其中51〇2 和Al2〇3含量可占總含量的60% W上。粉煤灰是我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一，隨著電 力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加處理，就會產(chǎn)生揚(yáng) 塵，污染大氣;若排入水系會造成河流渺塞，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會對人體和生物造成 危害。因此本發(fā)明將粉煤灰用于作為混凝±的滲合料，不僅增加了混凝±的性能，還利用了 廢棄資源，變廢為寶，大大減少了環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。其中I級粉煤灰細(xì)度不大于12.0%、 需水量比不大于95%、燒失量不大于5.0%。
[0031] 上述所述一種不發(fā)火花混凝±，其中所述減水劑為聚簇酸系減水劑、糞系減水劑、 木質(zhì)橫酸鹽減水劑中的至少一種，優(yōu)選為聚簇酸型高性能減水劑。
[0032] 本發(fā)明還提供一種不發(fā)火花混凝±的制備方法。
[0033] 該方法具體為依次將粗骨料、細(xì)骨料、水泥和粉煤灰加入到混凝±攬拌機(jī)中攬拌 均勻，同時(shí)將外加劑加入到混凝±攬拌用水中混合均勻，然后將水和減水劑混合液體加入 到混凝±攬拌機(jī)中，充分?jǐn)埌?.5~2.5min后，取出，施工后得一種不發(fā)火花混凝±。
[0034] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限 制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0035] W下實(shí)施例中水泥采用普通娃酸鹽42.5R水泥，粗骨料采用5~20mm不發(fā)火花碎 石，細(xì)骨料采用細(xì)度模數(shù)為2.5優(yōu)質(zhì)不發(fā)火花河沙，滲和料采用優(yōu)質(zhì)的I級粉煤灰，外加劑采 用高性能聚簇酸型減水劑，水符合混凝上攬拌用水標(biāo)準(zhǔn)。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] -、混凝±的制備
[003引本發(fā)明實(shí)施例將按照表1中1(1、1(2、1(3、1(4、1(5各組分重量份，依次將粗骨料碎石、細(xì) 骨料河沙、水泥、粉煤灰加入攬拌機(jī)中攬拌均勻，外加劑首先須加入到混凝±攬拌用水中去 混合，然后將水和外加劑混合液體加入到混凝±攬拌機(jī)中，充分?jǐn)埌?.5~2.5min后，混凝 ±混合物從攬拌機(jī)中卸出，由混凝±罐車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，進(jìn)行后續(xù)的施工。
[0039] 其中，D1是采用水泥1份;粉煤灰0.12份;水0.59份;粗骨料4.7份;細(xì)骨料3.0份;外 加劑0.026份；
[0040] D2是采用水泥1份;粉煤灰0.36份;水0.8份;粗骨料4.7份;細(xì)骨料3.8份;外加劑 0.025份。
[0041 ]表1各組分成分及其重量配比
[0042]
[0043] 其中，Κ1、Κ2、Κ3和D1、D2中所述外加劑均為聚簇酸型高性能減水劑；
[0044] 施工過程中沒有特殊要求，主要誘筑完混凝±后，要用抹刀進(jìn)行二次抹壓，加強(qiáng)養(yǎng) 護(hù)，避免混凝±表面開裂。
[0045] 二、混凝±性能測試
[0046] 按照《建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50209-2010的要求進(jìn)行了不發(fā)火試驗(yàn) 及其在施工使用后，混凝±的各項(xiàng)性能指標(biāo)，測試結(jié)果見表2所示：
[0047] 表2各試驗(yàn)組混凝±性能對比 [004引
[0049] 從表2中可W看出，采用本發(fā)明特定重量配比下的各組分制備得到的不發(fā)火花混 凝±，初始狀態(tài)巧落度大，搶的和易性較好，混凝±保巧效果良好，同時(shí)其早期7天強(qiáng)度W及 28天評定強(qiáng)度都有較大的提升，綜合效果十分明顯，為確?；炷朗┕ば阅芗爱a(chǎn)品質(zhì)量奠 定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過大量工程應(yīng)用證明，該方法所制備的種不發(fā)火花細(xì)石地坪混凝±與 金屬或石塊等堅(jiān)硬物體發(fā)生摩擦、沖擊或沖摩等機(jī)械作用時(shí)，不發(fā)生火花或火星，完全滿足 了地坪混凝±防火防爆性能的技術(shù)指標(biāo)要求，且混凝±和易性好，使用效果優(yōu)良，操作簡 便、成本優(yōu)勢明顯，值得大范圍推廣。
[0050] 而D1和D2,由于各組分配比不是最優(yōu)化的用量，所配置出的混凝±綜合性能欠佳。 在經(jīng)過長時(shí)間的摩擦下，混凝±會出現(xiàn)小火花，混凝±7天W及28天后的抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)大幅 度下降，不能滿足特殊場所對混凝±綜合性能的要求。
[0051] 本發(fā)明通過混凝±配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，得出不發(fā)火花地坪混凝±最優(yōu)配合比， W滿足混凝±和易性好、強(qiáng)度高、防火防爆性能好等綜合特性，經(jīng)實(shí)踐W達(dá)到不發(fā)火花地坪 混凝±防火防爆技術(shù)要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種不發(fā)火花混凝土，其特征在于：由以下重量份組分組成： 水泥 1汾 水 0. 65份~0, 75份 粗骨料 3. 7份~4. 69份 細(xì)骨料 3. 1份~3. 7份 粉煤灰 0,15份~0.35份 外加劑 0. 0Q6份~0. 02:5份&2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種不發(fā)火花混凝土，其特征在于：由以下重量份組分組成： 水泥 1份 水 〇. 7份 粗骨料 4. 5份 細(xì)骨料 3. 15份 粉煤灰 0. 28份 外加劑 0. 020份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種不發(fā)火花混凝土，其特征在于:所述水泥為等級強(qiáng)度為 42.5R水泥。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種不發(fā)火花混凝土，其特征在于:所述粗骨料為碎石，優(yōu)選 采用粒徑為5~20mm的碎石。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種不發(fā)火花混凝土，其特征在于:所述細(xì)骨料為河沙，優(yōu)選 采用細(xì)度模數(shù)為2.2~2.8的河沙。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種不發(fā)火花混凝土，其特征在于:所述細(xì)骨料采用細(xì)度模數(shù)為 2.5的河沙。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種不發(fā)火花混凝土，其特征在于:所述粉煤灰采用優(yōu)質(zhì)I級 粉煤灰。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種不發(fā)火花混凝土，其特征在于:所述減水劑為聚羧酸系 減水劑、萘系減水劑、木質(zhì)磺酸鹽減水劑中的至少一種，優(yōu)選為聚羧酸型高性能減水劑。9. 權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述一種不發(fā)火花混凝土的制備方法，其特征在于：依次將粗 骨料、細(xì)骨料、水泥和粉煤灰加入到混凝土攪拌機(jī)中攪拌均勻，同時(shí)將外加劑加入到混凝土 攪拌用水中混合均勻，然后將水和減水劑混合液體加入到混凝土攪拌機(jī)中，充分?jǐn)嚢?.5~ 2.5min后，取出，施工后得一種不發(fā)火花混凝土。
【文檔編號】C04B14/06GK105948616SQ201610273668
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】陳軍超, 彭鐘, 宋明健, 李萍, 鄭家華, 徐本梁, 劉雍貴, 劉友輝, 曾兆江, 鄧建華, 翟方
【申請人】十九冶成都建設(shè)有限公司