TW200800833A - Concrete having high fluidity - Google Patents

Description

200800833 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種高流動混凝土，特別是關於利用特 定配比之粗骨材、細骨材、粉體、拌和水及強塑劑，且該 強塑劑係取材自高流動性魏酸減水劑，以供提高整體工作 度之高流動混凝土。 【先前技術】 習用混凝土，如中華民國公告第1239324號「中強度 自充填混凝土」發明專利，其配比係包含：粗粒料 (coarse

aggregate〕，用量600〜1000kg/m3，其係為最大粒徑不大於 2.54cm 之碎石〔crushed stone〕或卵石〔pebble〕；細粒料 〔fine aggregate〕，用量 800〜l〇〇〇kg/m3，其細度模數〔F.M 〕係”於2.5〜3·2，粉體’用量450〜700kg/m3其係至少 包含有水泥〔cement〕與卜作嵐材料(Pozzolans)，其中該 卜作嵐材料係包含有飛灰〔fly ash〕、爐石粉〔slag〕或石夕 灰(silica fume);拌和水，用量15〇〜I95kg/m3 ;及強塑劑 〔superplasticizer〕，其用量係為粉體用量之〇 8〜15wt〇/〇 ; 當拌和完成，該中強度自充填混凝土之水膠比係在〇 27〜 〇·75 ’漿體體積係為〇·29〜〇.47m3，水粉體積比係為0.56 〜1·36 〇 上述習用中強度自充填混凝土具有良好之坍落度擴 散值、免搗實、高流動性及自行填充間隙等特性，在澆置 過程不需施加震動搗實而能完全藉由混凝土本身重力填充 至鋼筋間隙及模板之各角落。唯習用中強度自充填混凝土 200800833 未明，揭示強塑劑之種類，僅敘及依廢牌不同選擇強 之用量為粉體用量之G.8〜L5wt%。因此，強塑劑的取^ 變異過大’容易造成制巾強度自域混凝土無法如預期 般達到上述特性。再者，習財強度自充填混凝土的卜作 嵐材料〔爐石粉、飛灰及錢等〕之用量至多僅約等於水 泥用，之80% ’其水關量仍偏多，不利於相對降低混凝 土的調配成本。基於上述原因，有必要進—步改良上 用中強度自充填混凝土。

有鑑於此’本發明改良上述之缺點，其係在每立方米 之混凝土中使用特歧比之粗骨材、細骨材、粉體、掉和 水及強塑劑’與特定比例之水膠比，該強塑劑取材自一種 以上之高流動性紐減水劑，藉由一種以上之不同類型的 高流動性鏡減水狀主麵及側碳鏈的長度、分子量、 分子密度及/或比熱魏等物化性f，⑽變其減水特性及 辨度維持性，進錢本翻得到高流祕、高水密性、高 抗析離、麟損、低浮水率、I地免額外加水等高工作= 【發明内容】 本發明之主要目的係提供一種高流動混凝土，其係包 含一，塑劑，其取材自-種以上之高流動性紐減水劑， 亚可藉由-種以上之不_型的高流動性舰減水劑之主 碳鏈及侧碳狀物錄質，使得树明具錢升混凝土流 動性之分於。 本發明之次要目的係提供— 種T%流動混凝土，其係具 200800833 有特定配比之粗骨材、細骨材、粉體、拌和水及強塑劑， 其抗壓強度介於168kg/cm2至436kg/cm2,使得本發明具有 提升混凝土抗壓強度之功效。 本發明之另一目的係提供一種高流動混凝土，其係具 有特定比例之水膠比，且卜作風材料之用量大於水泥用量 ，使得本發明具有降低水泥用量及混凝土調配成本之功效 〇 根據本發明之高流動混凝土，其配比係每立方米包含 •粗骨材’其用量介於7〇〇kg/m3至850kg/m3之間；細骨 材，其用量介於850kg/m3至1050kg/m3之間；粉體，其用 量介於330kg/m3至420kg/m3之間；拌和水，其用量介於 175kg/m3至195kg/m3之間，及強塑劑，其用量介於4.〇kg/m3 至5.0kg/m3之間，且整體之水膠比係介於〇 42至〇 55之 間。該強塑劑取材自一種以上之高流動性羧酸減水劑，藉 由種以上之不同類型的高流動性叛酸減水劑之主碳鏈及 侧碳鏈的長度、分子量、分子密度及/或比熱係數等物化性 質，以改變其減水特性及坍度維持性。 【實施方式】 為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯 易懂’下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式， 作洋細說明如下： ^ 請參照表一所示，本發明較佳實施例之高流動混凝土 係包含粗骨材、細骨材、粉體、拌和水及強塑劑。該粗骨 材〔coarse aggregate〕係選自平均粒徑小於3/4吋之碎石 200800833 〔cmshedstone〕及/或_石〔pebble〕，但亦可依鋼筋之淨 間距不同而選用適當粒徑之粗骨材，以避免灌漿時因粗骨 材堵塞相鄰鋼筋間之間隙，進而防止產生架橋現象。在每 立方米〔m3〕之混凝土中，該粗骨材之用量較佳介於 700kg/m3至850kg/m3之間，例如可選擇使用78〇、79〇或 800kg/m3之粗骨材用量。 發明較，實施例之高流動jg▲魅士敵比〇 產品規格 _水膠比 W/B °/〇 摔和水 water kg/m3 總膠結料^ cementing kg/m3 水泥 cement kg/m3 爐石粉 slag kg/m3 飛灰 fly ash kg/m3 2102510R 53 185 350 150 200 245251OR ΛΟΓνΛΠΙ ΑΓ\ 53 185 350 160 190 280251OR 51 185 ~~360~ 170 190 350251OR 46 185 ~'400~~ 200 200 2102510S 51 185 360 150 110 100 2452510S 51 185 360 160 110 90 2802510S 49 185 380 ~Π0~ 110 100 3502510S 46 185 400 200 ~Ϊ20~ 80 表二J續〕、本發明較佳實施例之高流動混凝。 產σα規格 粗骨材 coarse aggregate kg/m3 細骨材 fine aggregate kg/m3 細骨材率 S/A °/〇 強塑劑 super-plast icizer kg/m3 單位重量 U.W kg/m3 2102510R 780 996 56. 5 4. 20 2311 2452510R 780 996 56.5 4. 20 2311 280251OR 800 968 55.2 4.32 2313 3502510R 800 934 ~~543~~ 4. 80 2319 210251OS 790 980 ~~55^ 4.32 2315 245251OS 790 980 55.8 4.32 2315 280251OS 790 960 55.3 4. 56 2315 3502510S 790 940 54.8 4. 80 2315 請再參照表一所示，本發明較佳實施例之細骨材〔 200800833 fine aggregate〕較佳係選自乾淨砂〔sand〕等砂材，例如 取材自河砂等。再者，基於配比穩定度之考量，則可選擇 以細度模數〔fineness modulus，FJV[〕細分為粗砂〔細度 模數：3.7〜3·1〕、中砂〔細度模數·· 3·3〜3.0〕及細砂〔細 度模數：2.2〜1.6〕，並依使用需求加以選用至少一種。在 母立方米〔m〕之混旋土中，該細骨材之用量較佳介於 850kg/m3至1050kg/m3之間，例如可選擇使用996、％8、 934、980、960或940kg/m3之細骨材用量。再者，細骨材 與粗骨材之用量比例較佳控制至介於〇.54至〇 57之間。 請再參照表一所示，本發明較佳實施例之粉體〔 powder〕主要係包含水泥〔cement〕及卜作凰材料〔 Pozzolans〕等膠結料〔binder〕，該卜作嵐材料進一步選 擇包含爐石粉〔slag〕、飛灰〔fly ash〕、火山灰〜伽㈤ P〇zz〇lans〕及/或石夕灰〔silica fume〕，其係含有氧化石夕、 氧化鋁、氧化鐵及/或鋁酸鹽等成份，能與氫氧化鈣發生反 應而生成具有膠結性質的矽酸鈣化合物，故可用以取代部 份之水泥用量。在每立方米〔m3〕之混凝土中，該粉體之 總用！〔即總膠結料，cementing〕較佳介於330kg/m3至 420kg/m3之間，其中該水泥之用量較佳介於⑽以如3至 21〇kg/m3之間，該爐石粉之用量較佳介於l〇〇kg/m3至 210kg/m3之間，及該飛灰之用量較佳介於7〇kg/m3至 ll〇kg/m3之間。例如，可選擇使用15〇、16〇、17〇或2〇〇kg/m3 之水泥用量，選擇使用110、120、190或200kg/m3之爐石 物用里，及選擇使用80、90或lOOkg/m3之飛灰用量。 200800833 選用：種本發明係， 大於該水泥之用量，進而藉此 ===成本°例如’藉由選用適當強_，可選擇 卜作躲料之”雜水泥之用量的ig倍至M 狀間’例如：i.33倍、U9倍、U2倍、1()倍、14倍 、1·25倍或ι·24倍等。

請再參照表-所示’本發賴佳實施狀摔和水〔 water〕應儘可能不含氯化物、硫酸鹽、有機雜質、油脂或 其他有害於結構強度之物質。鱗和水的用量較佳介於 175kg/m3至195kg/m3之間，例如可選擇使用185kg/m^ 拌和水用量。再者’水膠比〔贿r/binder〕較佳控制至介 於0.42至0.55之間，例如可選擇控制水膠比為〇 53、〇 51 、0·46 或 0.49 等 〇

請再參照表一所示，本發明較佳實施例之強塑劑〔 superplasticizer 或 superplasticiser〕較佳係取材自一種以上 之高流動性羧酸減水劑〔high_range earb〇xyl water代如咖 〕。該南流動性魏酸減水劑之分子式如下所示··

其中R代表烷基〔alkyl group〕； X及γ代表氫原子 200800833 , 或其他官能基；Z代表碳原子或其他官能基；及A〇代表 烷氧基〔oxyalkylene group〕。再者，a及b係選自整數值 ，例如 1、2、3···η 等。 該高流動性羧酸減水劑具有高性能減水性、高流動性 、低掛度損失、高工作度等。再者，藉由不同類型:高流 動性羧酸減水劑之主碳鏈及側碳鏈的長度、分子量、分子 密度及/或比熱係數等物化性質，則可改變其減水特性及坍 # 麟持性等性質。在本發明之較佳實施例中，該高流動性 叛酸減水劑較佳係可選自已商業化販售之AKf、ekk、srii 及/或S100等型號之高流動性羧酸減水劑。另外，就每立 方米之高流動混凝土而言，該強塑劑之用量介於40kg/m3 至 5.0kg/m3 之間，例如：4.20kg/m3、4.32kg/m3、4.80kg/m3 或 4.56kg/m3 等。 請參照第1圖所示，其揭示本發明較佳實施例之高流 動混凝土之配製流程。首先’將水泥由一散裝水泥庫經適 • #輸送方式輸送至一貯料槽，該水泥之用量必需能使後續 之混凝土符合3、7及28天之耐壓強度標準。接著，將爐 石粉〔及飛灰〕由一 1〇〇噸儲庫輸送至該貯料槽，且預^ 利用#325網目之篩網進行篩除餘物。接著， 釦 料由-骨材庫經適當輸送方式輸送至—分=== 該貯料槽。該細骨材必需先經由管控篩分析、含泥量％、 細度模數(FM)、氯(C1-)含量及表面含水率％等品質， 而該粗骨材亦必需先經由管控篩分析及含泥量％等^質栌 制。接著，該水泥、爐石粉、飛灰、細骨材及粗骨:係ς 11 200800833 ，貝丁料槽内進行攪拌，並彻電腦配料管控用量比例。接 者’將拌和水由-财雜人至上述混合轉内，並另將 一種以上之強塑劑〔即化學摻料〕加人至上述混合配料内 。該拌和水必需先經由管控pH值及氯(cr)含量等品質控制 ，而該強塑劑亦必需先經由管控pH值、比重、減水率、 強度係數、固形物及氯(cr)含量等品質控制。 、請再參照第1圖所示，在該拌和水與強塑劑加入該水 泥、爐石粉、飛灰、細骨材及粗骨材之混合配料後，接著 依序進行拌和及配入一混凝土〔RMC〕儲槽，最後藉由一 預拌車將混凝土配送至客戶端使用。此時，在該混凝土儲 槽内之混凝土必需管控坍流度及單位體積重量，而在該預 拌車内之混凝土亦必需管控坍流度。 請參照表二、三、四及五所示，其揭示本發明較佳實 施例之咼流動混疑土之機械性質。如表二所示，本發明可 藉由凋整水泥用量而將高流動混凝土之抗壓強度預設為 ' 245、280、350kg/cm2或其他預設值。上述各種不同 抗壓強度之鬲流動混凝土的初始坍流度介於57cm至58cm 之間、工地坍流度〔60分鐘〕介於55(：111至58(^1^之間、 最大粒徑控制在10〜20mm左右、空氣含量介於15%至 3·0/〇之間、7天平均抗壓強度介於i68kg/cm2至308kg/cm2 之間’及28天平均抗壓強度介於276kg/cm2至436kg/cm2 之間。再者，如表三所示，相較於一般混凝土、習用高工 作度混凝土及習用中強度自充填混凝土，本發明之高流動 混凝土具有相當程度之坍度、坍流度。如表四及五所示， 12 200800833 ===::°及60分鐘之變化-

Sa時間 『分鐘~' /又、艾 Ί __^分鐘 U L UII1 J ° 60分鐘 1般混凝土 20 __17 14 1發明高流動混凝土 26 26 26 表五、本發明之高流動混凝土之汫漭唐S 變化〔cm〕 經歷時間 0分鐘 分鐘 60分鐘 本發明高流動混凝土 58 _ 58 58 如上所述，相較於習用中強度自充填混凝土未明確揭 示強塑劑取材種類，且卜作風材料之用量至多僅約等於水 13 200800833 泥用量之80%，不利於相對降低混凝土的調配成本等缺點 ，第1圖之本發明藉由在每立方米之混凝土中使用··粗骨 材，其用量介於700kg/m3至85〇kg/m3之間；細骨材，其 用量介於850kg/m3至1050kg/m3之間；粉體，其用量介於 330kg/m3至420kg/m3之間；拌和水，其用量介於175kg/m3 至195kg/m3之間，及強塑劑，其用量介於4〇kg/m3至 5.0kg/m3之間，且整體之水膠比係控制至介於〇 42至〇.55 之間。一種以上之該強塑劑取材自高流動性羧酸減水劑， 藉由一種以上之不同類型的高流動性羧酸減水劑之主碳鏈 及侧碳鏈的長度、分子量、分子密度及/或比熱係數等物化 性質，以改變減水特性及坍度維持性。該混凝土之抗壓強 度介於168kg/cm2至436kg/cm2。藉此，進一步使本發明之 混凝土得到高流動性、高水紐、高抗析離、㈣^、低 洋水率、工地免額外加水等高工作度特性。再者，由於卜 作嵐材料〔爐石粉及飛灰等〕之用量大於水泥用量，亦使 得本發明能有效降低水泥用量及混凝土調配成本。 〜雖然本發明已利用上述較佳實例揭示，然其並非用以 限疋本發明，任何熟習此技藝者U麟本發明之精神 t範圍之内’當可作各種更動與修改，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 14 200800833 【圖式簡單說明】 第1圖：本發明較佳實施例之高流動混凝土之配製流程 圖。 【主要元件符號說明】 無

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Claims (1)

1. 200800833 十、申請專利範園： 1、一種高流動混凝土，其配比係每立方米包含. 粗骨材，其用量介於700kg/m3至之間. 細骨材’其用量介於850kg/m3至1〇5()]^/ιη3<^ 粉體’其用量介於330kg/m3至42〇kg/m3之間· 拌和水’其用量介於175kg/m^ l95kg/m3之間； 強塑劑’其用量介於4.0kg/m3至5.〇kg/m3之間；及 其中混凝土整體之水膠比係介於〇 42至〇 55之間， 該強塑劑取材自-種以上之高流動性_減水劑曰，藉^ 一種以上之不同類型的高流動性羧酸減水劑之主^鏈 及侧碳鏈的物化性質，以改變其減水特性及坍度維^眭 2、 依申請專利範圍第丨項所述之高流動混凝土，其中藉由 一種以上之不同類型的高流動性羧酸減水劑之主碜鏈 及侧碳鏈的長度、分子量、分子密度或比熱係數，=改 變其減水特性及坍度維持性。 3、 依申請專利範圍第i項所述之高流動混凝土，其中該混 凝土之抗壓強度介於168kg/cm2至436kg/cm2 〇 ^ 4、 =申請專利範圍第丨項所述之高流動混凝土，其中該報 月材係選自平均粒徑小於3/4吋之碎石及卵石之至少〜 5、 依申請專利範圍第β所述之高流動混凝土， 骨材係選自砂材。 、該細 6、 依申請專利範圍第1項所述之高流動混凝土，其中錢細 16 200800833 • 骨材與粗骨材之用量比例係介於0·54至〇·57之間。 7依申明專利範圍第1項所述之高流動混凝土，其中該粉 ‘ 體係包含水泥及至少一種之卜作嵐材料。 ’ 8、依申請專利範圍第7項所述之高流動混凝土，其中該水 泥之用量係介於140kg/m3至210kg/m3之間。 9、依申請專利範圍第7項所述之高流動混凝土，其中該卜 作風材料選自爐石粉、飛灰、火山灰及石夕灰之至少一種 〇 10、依申請專利範圍第9項所述之高流動混凝土，其中該爐 石粉之用量係介於1 〇〇kg/m3至21 Okg/m3之間。 U、依申請專利範圍第9項所述之高流動混凝土，其中該飛 灰之用量係介於70kg/m3至ll〇kg/m3之間。 12、依申請專利範圍第7項所述之高流動混凝土，其中該卜 作嵐材料之用量大於該水泥之用量，以相對降低水泥 量。 ⑩ 13 '依申，·圍第12項所述之高流動混凝土，其中該 ， 卜作嵐材料之用量係為該水泥之用量的1〇倍至丨4 之間。 · 17