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1、(10)申请公布号 CN 102807342 A (43)申请公布日 2012.12.05 C N 1 0 2 8 0 7 3 4 2 A *CN102807342A* (21)申请号 201210304441.1 (22)申请日 2012.08.24 C04B 28/00(2006.01) (71)申请人北京城建亚泰建设集团有限公司 地址 100013 北京市朝阳区东土城路9号 申请人北京城建亚泰金砼混凝土有限公司 (72)发明人史顺才 曹国章 朱玉忠 董佳节 费凯 陶桂东 韩天平 廖京 何振涛 潘福成 刘传高 马景生 侯海涛 段惠玲 孙菁 (74)专利代理机构北京中建联合知识产权代理 事务。
2、所 11004 代理人朱丽岩 刘湘舟 (54) 发明名称 适用于后插笼的混凝土及其配制方法 (57) 摘要 适用于后插笼的混凝土及其配制方法，其 特征在于其原材料技术参数和每立方米重量 配比如下：混凝土强度等级为C15-C40，水胶比 为0.62-0.33。水泥为P.O42.5水泥，用量是 178kg-311kg；砂子是细度模数为2.5-2.9的中 砂；废石为5-25mm连续级配，用量为粗骨料总量 的45%-80%；粉煤灰为级粉煤灰，掺量为胶凝材 料总量的15%-28%；矿粉为S95级，掺量为胶凝材 料总量的10%-25%；砂率按强度等级由低到高选 取51%-42%。本发明有良好的和易性、保水。
3、性，避 免钢筋笼植入困难和植入时产生的粗骨料下沉、 混凝土离析、泌水等现象，减少施工时间，提高施 工效率，合理使用矿物掺合料和矿物废石，减少高 污染、高能耗的资源的利用，降低生产成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 1/1页 2 1.一种适用于后插笼的混凝土，其特征在于其原材料技术参数和混凝土每立方米重量 配合比，具体如下： 混凝土的强度等级为 C15C40； 水胶比按强度等级由低到高为 0.620.33； 砂率按强度等级由低到高选取 51%42%； 用水量按强度等级由低到高定。
4、为 180kg170kg； 胶凝材料总量 274kg545 kg； 粉煤灰掺量为 15%28%； 矿粉掺量为 10%25%； 水泥用量 178kg311kg； 外加剂掺量占胶凝材料百分比 1.8%2.2%； 废石用量为 45%80%； 混凝土容重 23502410kg； 原材料技术参数： 水泥： P.O42.5水泥，3d抗压强度不低于28.0MPa，28d抗压强度不低于50.0MPa； 砂子：细度模数为2.52.9的中砂,含泥量小于3.0%，泥块含量小于1.0%； 石子：公称粒径为516mm的连续级配碎石和公称粒径516mm连续级配废石，含泥 量小于1.0%，泥块含量小于0.5%，针片状含量不。
5、大于15%； 粉煤灰：级粉煤灰，需水量比不小于95%，细度0.045mm筛筛余不大于25.0%，烧失量 不大于8.0%； 矿粉：S95级矿粉，流动度比不小于95%，比表面积不小于400m 2 /kg，7d活性指数不小于 75%，28d活性指数不小于95%； 外加剂：聚羧酸高性能减水剂，减水率不小于25%，28d抗压强度比不小于140%； 拌合水：纯净的饮用水。 2.根据权利要求1所述的适用于后插笼的混凝土，强度等级分别为C15到C40时配合 比数据范围见下表： 配合比数据范围 强度等级水胶比范 围 砂率范围 （%） 用水量范 围（kg） 胶凝材料 总量（kg） 粉煤灰占 胶凝材料 百分比（%）。
6、 矿粉占胶 凝材料百 分比（%） 水泥用量 （kg） 外加剂掺 量占胶凝 材料百分 比（%） 废石用量 占粗骨料 总量百分 比（%） 混凝土容 重（kg） C15 0.58-0.62 49-51 170-180 274-310 15-20 10-15 178-232 1.8-2.2 50-80 2350-2380 C20 0.53-0.57 48-50 170-180 298-340 18-22 12-18 179-238 1.8-2.2 50-80 2360-2390 C25 0.48-0.52 47-49 170-180 327-375 20-24 15-20 183-244 1.8-2.。
7、2 50-80 2360-2400 C30 0.43-0.47 44-46 170-180 362-419 20-25 15-20 199-272 1.8-2.2 45-70 2360-2400 C35 0.38-0.42 43-45 170-180 405-474 20-25 18-22 215-294 1.8-2.2 45-70 2380-2400 C40 0.33-0.37 42-44 170-180 459-545 23-28 20-25 216-311 1.8-2.2 45-70 2390-2410 3.适用于后插笼混凝土的配制方法，其特征在于：按权利要求1或权利要求2所述的 配合比。
8、，将水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿粉和外加剂与拌合水在常温下搅拌均匀成适用于后 插笼的新拌混凝土。 。 权 利 要 求 书CN 102807342 A 1/4页 3 适用于后插笼的混凝土及其配制方法 技术领域 0001 本发明属于混凝土建筑材料领域，特别是一种可以直接应用于后插笼混凝土桩的 混凝土浆液及其配制方法。 背景技术 0002 目前大多施工单位为了节约成本，与混凝土公司签订的大多是普通桩基混凝土的 供应，这种混凝土坍落度一般在180-220mm之间，虽然钢筋笼基本也能较顺利植入，但如果 仅靠钢筋笼的自重，只能使钢筋笼较少一部分植入混凝土中，整个钢筋笼的大部分还是要 靠施加外力振动才能植入。
9、混凝土中，工作效率比较低。如果钢筋笼植入时间过长，或混凝土 坍落度损失过快，那么就会造成植笼失败或者使混凝土桩身产生缺陷。同时，这种普通混凝 土在矿物掺合料和矿物废料利用上也较少，生产成本比较高。 发明内容 0003 本发明要解决已有混凝土不适于后插钢筋笼施工的技术问题，使配制的混凝土要 有良好的和易性、保水性，要能顺利解决钢筋笼植入困难和植入时产生的粗骨料下沉、混凝 土离析、泌水等现象，减少施工时间，提高施工效率，合理使用矿物掺合料和矿物废石，减少 高污染、高能耗的资源的利用，降低生产成本，达到节能、降耗、绿色、环保的目的。 0004 本发明的技术方案： 适用于后插笼的混凝土，其特征在于其原。
10、材料技术参数和混凝土每立方米重量配合 比，具体如下： 混凝土的强度等级为 C15-C40； 水胶比按强度等级由低到高为 0.62-0.33； 砂率按强度等级由低到高选取 51%-42%； 用水量按强度等级由低到高定为 180kg-170kg； 胶凝材料总量 274kg-545 kg； 粉煤灰掺量为 15%-28%； 矿粉掺量为 10%-25%； 水泥用量 178kg-311kg； 外加剂掺量占胶凝材料百分比 1.8%-2.2%； 废石用量为 45%-80%； 混凝土容重 2350- 2410kg。 0005 原材料技术参数： 水泥： P.O42.5水泥，3d抗压强度不低于28.0MPa，28d。
11、抗压强度不低于50.0MPa； 砂子：细度模数为2.5-2.9的中砂,含泥量小于3.0%，泥块含量小于1.0%； 石子：公称粒径为5-16mm的连续级配碎石和公称粒径5-16mm连续级配废石，含泥量小 于1.0%，泥块含量小于0.5%，针片状含量不大于15%； 说 明 书CN 102807342 A 2/4页 4 粉煤灰：级粉煤灰，需水量比不小于95%，细度0.045mm筛筛余不大于25.0%，烧失量 不大于8.0%； 矿粉：S95级矿粉，流动度比不小于95%，比表面积不小于400m 2 /kg，7d活性指数不小于 75%，28d活性指数不小于95%； 外加剂：聚羧酸高性能减水剂，减水率不小于。
12、25%，28d抗压强度比不小于140%； 拌合水：纯净的饮用水。 0006 配合比数据范围 强度 等级 水胶比范 围 砂率范 围（%） 用水量 范围 （kg） 胶凝材料 总量（kg） 粉煤灰占 胶凝材料 百分比（%） 矿粉占胶 凝材料百 分比（%） 水泥用量 （kg） 外加剂掺量占 胶凝材料百分 比（%） 废石用量占粗骨 料总量百分比（%） 混凝土容 重（kg） C15 0.58-0.62 49-51 170-180 274-310 15-20 10-15 178-232 1.8-2.2 50-80 2350-2380 C20 0.53-0.57 48-50 170-180 298-340 1。
13、8-22 12-18 179-238 1.8-2.2 50-80 2360-2390 C25 0.48-0.52 47-49 170-180 327-375 20-24 15-20 183-244 1.8-2.2 50-80 2360-2400 C30 0.43-0.47 44-46 170-180 362-419 20-25 15-20 199-272 1.8-2.2 45-70 2360-2400 C35 0.38-0.42 43-45 170-180 405-474 20-25 18-22 215-294 1.8-2.2 45-70 2380-2400 C40 0.33-0.37 42-。
14、44 170-180 459-545 23-28 20-25 216-311 1.8-2.2 45-70 2390-2410 适用于后插笼混凝土的配制方法，其特征在于：按上述的配合比，将水泥、砂子、石子、 粉煤灰、矿粉和外加剂与拌合水在常温下搅拌均匀成适用于后插笼的新拌混凝土。 0007 本发明的有益效果： 1、本发明采用了特别设计的配比，水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿粉和外加剂各原材料的 搭配产生了协同的作用，在混凝土生产中，由于大量使用了矿物掺合料，改善了混凝土的流 动性、和易性，为钢筋笼的植入提供了良好的条件。石子采用公称粒径为5-16mm的连续级 配碎石和公称粒径5-16mm连续级配废石。
15、合理混合，矿粉为S95级矿粉，要求流动度比不小 于95%，比表面积不小于400m 2 /kg，7d活性指数不小于75%，28d活性指数不小于95%。可达 到节约成本，降低能耗，绿色环保的目的，极大地减少了高污染、高能耗的水泥用量，降低了 生产成本，也提高了混凝土后期的强度。 0008 2、提高工作效率，保证工程质量。本方法配制的混凝土由于流动性大，和易性好， 通过长螺旋钻中心压灌，使护壁和成桩合二为一，具有桩体材料自行护壁的功能，无须附加 其他护壁措施，免除了泥浆污染、处理及外运等工作，减少了对环境的污染。且泵送混凝土 具有一定的动压力，使桩壁与周围泥土结合紧密，提高了基础桩的抗压及抗拔承载力。
16、。同 时，钢筋笼在植入时对混凝土也具有一定的振捣密实作用，钢筋与混凝土的握裹力能够充 分保证。 0009 本发明由于合理的大量掺加使用了矿物掺合料和矿物废石，混凝土的和易性、流 动性得到了明显改善，即节能降耗、绿色环保的，又极大地提高了施工效率，保证了混凝土 质量。 0010 高流动性混凝土浇筑后插笼混凝土桩，明显减小了混凝土对钢筋笼的阻力，钢筋 笼植入情况明显改善，施工速度明显提高，经过对桩基进行检测，在已浇筑的所有混凝土桩 中，没有出现一根塌孔、断桩的情况。桩身质量明显提高。可以直接应用于后插笼混凝土桩， 无论是承载桩或者是支护桩都可以使用本混凝土配制方法。 具体实施方式 0011 在原材。
17、料选取上，本发明通过对各种原材料的性能进行了一系列比对试验，优选 说 明 书CN 102807342 A 3/4页 5 了以下材料为配制混凝土所用材料。 0012 、水泥： P.O42.5水泥，3d抗压强度不低于28.0MPa，28d抗压强度不低于 50.0MPa. 、砂子：细度模数为2.5-2.9的中砂,含泥量小于3.0%，泥块含量小于1.0%。 0013 、石子：公称粒径为5-16mm的连续级配碎石和公称粒径5-16mm连续级配废石， 含泥量小于1.0%，泥块含量小于0.5%，针片状含量不大于15%。 0014 、粉煤灰：级粉煤灰，需水量比不小于95%，细度（0.045mm筛筛余）不大于 。
18、25.0%，烧失量不大于8.0%。 0015 、矿粉：S95级矿粉，流动度比不小于95%，比表面积不小于400m 2 /kg，7d活性指 数不小于75%，28d活性指数不小于95%。 0016 、外加剂：聚羧酸高性能减水剂，与水泥适应性良好，减水率不小于25%，28d抗 压强度比不小于140%。 0017 、拌合水：纯净的饮用水。 0018 优化选择混凝土配合比：在各种原材料选定后，本发明通过合理科学地计算，多 次的优化、调整、试配、比对试验，最终选定强度等级为C15-C40的系列混凝土，水胶比为 0.62-0.33，用水量按强度等级由低到高定为180kg-170kg范围，砂率按强度等级由低到。
19、高 选取51%-42%，粉煤灰掺量为15%-28%，矿粉掺量为10%-25%，废石用量为45%-80%的配合比 为理论配合比，具体配合比数据范围见下表： 配合比数据范围 强度等 级 水胶比范 围 砂率范 围（%） 用水量 范围 （kg） 胶凝材料 总量（kg） 粉煤灰占胶凝 材料百分比（%） 矿粉占胶凝材 料百分比（%） 水泥用量 （kg） 外加剂掺量占 胶凝材料百分 比（%） 废石用量 占粗骨料 总量百分 比（%） 混凝土容 重（kg） C15 0.58-0.62 49-51 170-180 274-310 15-20 10-15 178-232 1.8-2.2 50-80 2350-238。
20、0 C20 0.53-0.57 48-50 170-180 298-340 18-22 12-18 179-238 1.8-2.2 50-80 2360-2390 C25 0.48-0.52 47-49 170-180 327-375 20-24 15-20 183-244 1.8-2.2 50-80 2360-2400 C30 0.43-0.47 44-46 170-180 362-419 20-25 15-20 199-272 1.8-2.2 45-70 2360-2400 C35 0.38-0.42 43-45 170-180 405-474 20-25 18-22 215-294 1.。
21、8-2.2 45-70 2380-2400 C40 0.33-0.37 42-44 170-180 459-545 23-28 20-25 216-311 1.8-2.2 45-70 2390-2410 下面举例简单介绍混凝土的具体配合比数据以及由此配合比拌制的混凝土拌合物的 和易性和流动性的改善状况。具体配合比数据举例见下表： 配合比数据举例（C25、C30） 、混凝土和易性、抗离析性能试验。按照GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方 法标准进行了拌合物性能试验，各配合比和易性均良好，没有出现离析、泌水等现象。 说 明 书CN 102807342 A 4/4页 6 0019 依据CCE。
22、S 02-2004自密实混凝土设计与施工指南对上述配合比的拌合物进行 了抗离析性试验，试验采用U型仪试验方法进行，试验结果见下表： 混凝土拌合物抗离析性试验结果 强度等级/水胶比坍落度（mm）扩展度（mm）排空时间（s）抗离析性h（mm） C25/0.50 260 635 14 15 C30/0.45 260 630 15 17 备注：抗离析性为混凝土停止流动后A室混凝土高度与B室混凝土高度之差。 0020 从试验结果看，各配合比混凝土拌合物扩展度均在600mm以上，排空时间分别在 14s和15s，这说明混凝土具有良好的流动性，充填高度差（抗离析性）不超过20mm，这说明 混凝土拌合物具有良好。
23、的抗离析性能，完全满足施工要求。 0021 、坍落度经时损失试验，按照GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方 法标准进行了坍落度经时损失试验，具体试验结果见下表： 混凝土拌合物坍落度及经时损失试验结果 强度等级 /水胶比 初始坍落 度（mm） 30min坍落度 保留值（mm） 30min坍落度损 失（mm） 60min坍落度保 留值（mm） 60min坍落度损 失（mm） 120min坍落度保 留值（mm） 120min坍落度损 失（mm） 备 注 C25/0.50 260 260 0 250 10 240 20 C30/0.45 260 260 0 255 5 240 20 。
24、从表中数据可以看出，混凝土的1h、2h经时损失明显较小，可见，按此配合比配制的混 凝土具有很好的保水性能。 0022 本发明的应用：为了保证高流动性混凝土的质量，选用优质原材料按设计好的配 合比进行混凝土拌制生产。为了保证后插笼混凝土桩的施工质量，要保证从钻机就位钻孔、 混凝土泵送浇筑、钢筋笼吊装植入到成桩连续不间断的进行。 0023 按本配合比方法配制的C25混凝土首先进行了试验应用，共成型护坡桩356根。从 现场施工情况来看，用本方法配制的混凝土浇筑的后插笼混凝土桩，明显减小了混凝土对 钢筋笼的阻力，钢筋笼植入情况明显改善，整个施工过程，没有出现一根桩钢筋笼植入不顺 畅或钢筋笼变形的，施工。
25、速度明显提高，同时经过对桩基进行检测，在已浇筑的所有混凝土 桩中，没有出现一根塌孔、断桩的情况，桩身质量明显提高。由于混凝土中大量使用了矿物 掺合料和矿物废石，桩体中后期强度提高也很明显，通过对桩体28d强度进行检测，所有桩 28d强度均达到或超过设计强度。以下是部分桩体28d强度记录： 桩号28d强度（MPa）桩号28d强度（MPa）桩号28d强度（MPa）桩号28d强度（MPa） 1 29.6 10 29.9 20 30.1 28 29.6 3 29.1 11 32.1 22 31.5 29 28.9 5 29.4 13 30.7 24 30.6 30 30.4 6 30.2 15 29.2 25 29.8 31 30.2 8 29.5 18 29.9 27 31.4 32 30.3 说 明 书CN 102807342 A 。