本發明涉及建筑材料技術領域。
背景技術：
我國目前天然砂資源短缺，價格上漲，在經濟利益的驅使下，我國很多地區都出現了亂采、亂挖天然砂的現象，特別在前幾年，毀田挖砂，破壞河道挖砂的情況時有發生，破壞了有限的耕地、防洪堤壩，并由此引發了不少工程事故。因此，應用分布廣泛的巖石或者建筑施工中產生的建筑垃圾加工生產機制砂代替天然砂的方式十分必要。用機制砂替代傳統的河砂，可減少因大量河砂的開采造成水土的流失，減少對河床的損害，而機制砂又可利用生產碎石的廢料來生產，可節省能源。但由于機制砂有顆粒表面粗糙、尖銳多角、細度模數大、級配不良及粉塵含量大等特點，致使拌合的混凝土與天然砂拌合的混凝土相比有用水量大、流動性差、泵送中易出現泌水離析嚴重等問題。不但會影響拌和物的質量，而且還會影響硬化后混凝土的性能。目前廣泛應用在工業與民用建筑的混凝土為具有流動性好、和易性好、可泵性強的泵送混凝土。而機制砂混凝土的特征與泵送混凝土的特征相背離使機制砂無法得到廣泛應用，從而限制了機制砂的普遍使用。
技術實現要素：
本發明提供一種機制砂泵送混凝土及其制備方法，制得機制砂泵送混凝土流動性好、和易性好、易于泵送。
本發明提供的一種機制砂泵送混凝土的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，先將機制砂摻加粉煤灰干拌制得預拌料，機制砂與粉煤灰質量比為機制砂：粉煤灰=1:0.04～1:0.09；
步驟二，所述預拌料再加入其余機制砂泵送混凝土原料拌制成機制砂泵送混凝土。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，步驟一中，機制砂和粉煤灰在攪拌機中干拌20秒～40秒。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述其余機制砂泵送混凝土原材料包括水泥、超細石粉、碎石、聚羧酸高效減水劑和水。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述機制砂泵送混凝土的原材料組分按質量份數計如下：
粉煤灰0.10～0.20份；
超細石粉0.1～0.15份；
水泥0.6～0.7份；
機制砂預拌料1.62～2.15份；
碎石1.9～2.8份；
聚羧酸高效減水劑0.01～0.013份；
水0.33～0.39份。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述超細石粉的細度為1000目。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述預拌料與水泥、超細石粉和碎石在攪拌機中干拌50秒～70秒后，加入摻有聚羧酸高效減水劑的水，再濕拌110秒～130秒。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述機制砂中的石粉含量為13%，預拌料占骨料的質量比為46%。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述碎石中粒徑為10mm～20mm的碎石與粒徑為5mm～10mm的碎石質量比為8:2。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述水泥標號為c30、c35、c40、c45或c50，所述聚羧酸高效減水劑的減水率為30%。
本發明提供的一種機制砂泵送混凝土，該機制砂泵送混凝土是用前述的機制砂泵送混凝土的制備方法所制備的。
本發明所述技術方案所產生的有益效果為：
本發明提供的一種機制砂泵送混凝土及其制備方法消除了機制砂混凝土的不利因素，改變了機制砂混凝土的低流動性、離析泌水嚴重、難以泵送的應用局限，在機制砂中摻加粉煤灰來改善細集料的級配和細度模數，以代替天然砂，同時采用適量的超細石粉作為摻合料填充水泥等膠凝材料顆粒之間的空隙來制備泵送混凝土，本方法拌制的混凝土具有和易性好、流動性好、可泵性強、用水量低等特征，工作性能、強度與普通泵送混凝土區別不大，使機制砂在工業民用建筑等領域的各種泵送混凝土中得以廣泛應用，改善了天然細集料資源短缺帶來的問題，減少了各地區對天然砂資源的過度依賴和開采，保護了各地的生態環境，經濟和生態效益顯著。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
本發明提供的一種機制砂泵送混凝土的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，先將機制砂摻加粉煤灰干拌制得預拌料，機制砂與粉煤灰質量比為機制砂：粉煤灰=1:0.04～1:0.09；
步驟二，所述預拌料再加入其余機制砂泵送混凝土原材料拌制成機制砂泵送混凝土。
預拌料中機制砂和粉煤灰的質量比與混凝土的設計強度等級相關，一般采用的混凝土強度等級在c30-c50范圍內，在該范圍內機制砂與與粉煤灰質量比為機制砂：粉煤灰=1:0.04～1:0.09。
機制砂為基料，其作用是填充粗集料的空隙，降低混凝土與泵管壁的摩擦系數，增加混凝土保水性能；在機制砂中填充粉煤灰作為細集料，摻加粉煤灰的作用為改善細集料的顆粒級配與比表面積，減小細集料的細度模數，補充和支撐粗集料留下的空隙。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，步驟一中，機制砂和粉煤灰在攪拌機中干拌20秒～40秒。干拌過程中需要使機制砂表面充分包裹粉煤灰。在本發明的一種實施例中，優選機制砂和粉煤灰在攪拌機中干拌30秒。在本發明的一種實施例中，攪拌機的轉速為40轉/分鐘。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述其余機制砂泵送混凝土原料包括水泥、超細石粉、碎石、高效減水劑和水。摻加超細石粉（亦可稱為細石粉）主要是改善水泥和粉煤灰的顆粒級配，減水增強，同時提高混凝土拌合物的流動性和粘聚性，增加拌合物的泵送性能。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述機制砂泵送混凝土的原材料組分按質量份數計如下：
粉煤灰0.10～0.20份；
超細石粉0.1～0.15份；
水泥0.6～0.7份；
機制砂預拌料1.62～2.15份；
碎石1.9～2.8份；
聚羧酸高效減水劑0.01～0.013份；
水0.33～0.39份。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述超細石粉的細度為1000目。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述預拌料與水泥、超細石粉和碎石在攪拌機中干拌50秒～70秒后，加入摻有聚羧酸高效減水劑的水，再濕拌110秒～130秒。
具體拌制時間由實際情況決定，在本發明的一種實施例中，優選預拌料與水泥、超細石粉和碎石在攪拌機中干拌60秒后，加入摻有高效減水劑的水，再濕拌120秒。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述機制砂中的石粉含量為13%，預拌料占骨料的質量比為46%。此處所述的機制砂中的石粉是指機制砂在制備、運輸等過程中本身含有的裹粉，與前述的超細石粉不為同一成分。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述碎石中粒徑為10mm～20mm的碎石與粒徑為5mm～10mm的碎石質量比為8:2。
進一步地，前述的一種機制砂泵送混凝土的制備方法中，所述水泥標號為c30、c35、c40、c45或c50，所述聚羧酸高效減水劑的減水率為30%。
本發明提供的一種機制砂泵送混凝土，該機制砂泵送混凝土是用前述的機制砂泵送混凝土的制備方法所制備的。
本發明提供的機制砂泵送混凝土的制備方法機制砂為基料，摻加粉煤灰后拌和出顆粒級配好、比表面積小、細度模數不大于3.2的細集料，再與水泥、粉煤灰、超細石粉、碎石、拌合水、高效減水劑等材料在攪拌機中攪拌，得到和易性好的大流動性的泵送混凝土。拌制的混凝土具有和易性好、流動性好、可泵性強、用水量低等特征，其工作性能、強度滿足泵送混凝土的施工要求，可滿足各類預拌混凝土的泵送澆筑，能廣泛應用于工業民用建筑領域，同時摻加適量的超細石粉制備出來的泵送混凝土具有流動性好、和易性好、可泵性強等優點。
為了體現本發明提供的機制砂泵送混凝土的制備方法的有益效果，本文提供了一組采用常規方法制備機制砂泵送混凝土的實驗數據，如下：
混凝土的設計強度等級為c30，將總膠材數量為1份，總用量為357kg/m3,其中粉煤灰占膠材總量的30%，水泥占80%，機制砂為2.15份，機制砂的細度模數為3.4，所述機制砂中的石粉含量為13%，砂率為46%，粗骨料碎石占2.8份（其中粒徑為10-20mm與粒徑為5-10mm的質量比為8:2），將以上的原料加入到攪拌機中并干拌60s，之后加入0.392份的水和聚羧酸高效減水劑的混合液，其中減水劑的摻量為膠材總量的1%，減水率為30%，再濕拌2分鐘。按上述方法制備的c30混凝土，其坍落度在180mm，擴展度為395mm，粘聚性差，混凝土出現嚴重離析、泌水現象，根本不能滿足泵送混凝土的性能要求。
本文提供了兩組本發明提供的機制砂泵送混凝土的制備方法機制砂泵送混凝土的實驗數據，如下。
實施例1：
混凝土的設計強度等級為c30，將總膠材數量為1份,用量為357kg/m3,其中粉煤灰占膠材總量的30%，水泥占膠材總量的60%，一種細度為1000目的超細石粉占10%，機制砂預拌料為2.15份，其中預拌料中粉煤灰取代機制砂的比例為10%，粉煤灰與機制砂混拌的時間為30s。所述機制砂中的石粉含量為13%，預拌料占全部骨料的質量比為46%，粗骨料碎石占2.8份（其中粒徑為10-20mm與粒徑為5-10mm的質量比為8:2），將以上的原料加入到攪拌機中干拌60s，之后加入0.39份的水和聚羧酸高效減水劑的混合液，其中減水劑的摻量為膠材總量的1%，減水率為30%，再濕拌2分鐘。本發明制備的c30混凝土，其坍落度在240mm，擴展度為630mm，粘聚性良好，無離析和泌水現象，滿足泵送混凝土的性能要求。
實施例2：
混凝土的設計強度等級為c50，將總膠材數量為1份，用量為475kg/m3，其中水泥占膠材總量的70%，粉煤灰占膠材總量的20%，一種細度為1000目的超細石粉占10%，機制砂預拌料為1.62份，其中粉煤灰取代機制砂的比例為4%，，粉煤灰與機制砂混拌的時間為30s。所述機制砂中的石粉含量為13%，預拌料占全部骨料的質量比為46%，粗骨料碎石占1.9份（其中粒徑為10-20mm與粒徑為5-10mm的質量比為8:2），將以上的原料加入到攪拌機中并干拌60s，之后加入0.33份的水和聚羧酸高效減水劑的混合液，其中減水劑的摻量為膠材總量的1.2%，減水率為30%，再濕拌2分鐘。本發明制備的c50混凝土，其坍落度在225mm，擴展度為590mm，粘聚性較好，無離析和泌水現象，滿足泵送混凝土的性能要求。
本發明一方面改變了機制砂混凝土的低流動性、離析泌水嚴重、難以泵送的應用局限，使機制砂在各種泵送混凝土中得以廣泛應用，改善了天然細集料資源短缺的現象；另一方面減少了各地區對天然砂資源的過度依賴和過度開采，有效的保護了各地的生態環境，經濟和生態效益顯著。
本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。