一种低收缩超高强混凝土制造技术

本发明专利技术公开了一种低收缩超高强混凝土及其应用方法。所述混凝土包括胶凝材料和沸石粉，所述胶凝材料总用量650～750kg/m

A Low Shrinkage Ultra-high Strength Concrete

The invention discloses a low shrinkage ultra-high strength concrete and its application method. The concrete comprises cementitious material and zeolite powder, and the total amount of the cementitious material is 650-750 kg/m.

【技术实现步骤摘要】
一种低收缩超高强混凝土
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种低收缩超高强混凝土，尤其涉及混凝土中相关原材料的选取，胶凝材料体系设计，粗细骨料搭配。
技术介绍
目前已有众多学者结合低水胶比、特殊的矿物掺合料以及特殊骨料配制出28天抗压强度120MPa以上的超高强混凝土，但由于超高强混凝土的胶凝材料用量普遍较大，早期由于水泥水化引发的自收缩很大。当混凝土收缩时，由于周边环境或连接件的约束作用，会产生一定量的拉应力，当该拉应力超过材料的抗拉强度时，开始形成裂缝。对于超高强混凝土，其早期收缩，尤其是自收缩大是引起结构或构件开裂的主要原因之一。处于开裂状态的构件显著降低结构总体承载能力，此外，裂缝的出现使得水和其它化学介质，如除冰盐等，迅速穿过保护层并与钢筋直接接触，从而导致钢筋锈蚀，钢筋混凝土结构劣化。为了降低超高强混凝土的收缩，补偿或减缓其内部的湿度下降尤为关键。使用预吸水轻骨料作为混凝土内部的储水元件，在混凝土干燥过程中不断提供水分是减小混凝土自收缩的一种有效途径，但预吸水轻骨料的粒径一般大于4mm，在超高强混凝土中并不适用。此外，采用高吸水树脂也能减小混凝土的收缩，但因其加入会产生额外孔隙，导致混凝土强度降低。因此，有必要寻找一种适用于超高强混凝土的内养护材料，既能在超高强混凝土干燥过程中不断提供水分，降低其自收缩与干燥收缩，又不会造成其强度的明显降低。经研究发现，在超高强混凝土的配制过程中，采用预吸水煅烧沸石适量替代超高强混凝土中的一部分胶凝材料和细骨料，能有效降低其收缩变形。虽然国内外对超高强混凝土的配制已有报道，但对于低收缩超高强混凝土的配制技术研究却很少。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是配制一种低收缩的超高强混凝土，在保证超高抗压强度的同时，有效降低混凝土的收缩变形，减小其开裂风险，尤其适合应用于对变形与开裂要求高的路面板、桥面铺装等领域。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种低收缩超高强混凝土，包括胶凝材料和沸石粉，所述胶凝材料总用量650～750kg/m3，所述胶凝材料包括水泥，超细矿渣与玻璃粉、硅灰，其中水泥占比60％～70％，超细矿渣与玻璃粉、硅灰占比为30％～40％，三者比例为1:1.5:1，所述沸石粉用量控制在250～350kg/m3。进一步，所述超细矿渣与玻璃粉的细度不应小于1250目，且不超过2000目。进一步，所述硅灰的SiO2含量超过95％，比表面积为20000m2/kg。进一步，所述沸石粉为煅烧沸石粉，最大粒径为0.1-0.4mm。进一步，所述混凝土还包括聚羧酸减水剂，其固含量30kg/m3。上述混凝土的应用方法，包括(1)混凝土的水胶比介于0.15-0.25之间，用于水胶比计算的用水量为总用水量减去内养护水量；(2)沸石粉需预吸水3天；(3)微调减水剂用量，控制混凝土的坍落度在150mm～180mm之间。。本专利技术具有以下优点：本专利技术涉及的沸石内养护超高强混凝土，采用了优化设计的胶凝材料，并通过预吸水煅烧沸石内养护，在保证混凝土超高强度的同时，实现了超高强混凝土收缩变形的降低，有效解决了传统超高强混凝土收缩变形大的问题，减小了结构或构件的开裂风险，总体效果理想。附图说明图1为130MPa对照组收缩试验结果图。图2为130MPa内养护混凝土收缩试验结果图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步阐述，但并不限制本专利技术。原材料：水泥为北京金隅P·O42.5普通硅酸盐水泥，密度为3.1g/cm3；试验采用细骨料为天然河砂，细度模数为2.6；粗骨料为破碎花岗岩，粒径为5～16mm；硅灰为北京奥斯麦特公司生产，SiO2含量超过95％，比表面积为20000m2/kg；超细矿渣为山东盈安环保科技材料有限公司生产，目数为1250；减水剂为江苏苏博特新材料股份有限公司生产的聚羧酸减水剂，固含量30kg/m3；玻璃粉采用河北灵寿县生产的超细玻璃粉，平均粒径为2.5μm；水为实验室自来水。表1130MPa内养护超高强混凝土配合比(kg/m3)对照组和内养护配比的超高强混凝土和易性均较好，坍落度高于150mm。而相比于对照组，内养护超高强混凝土单方水泥用量较小，仅420kg/m3。此外，将两个配比混凝土的收缩试验结果列出。表2130MPa对照组与内养护混凝土28天收缩试验参数对比表中数据，28天龄期时，相比于对照组，130MPa内养护混凝土在干燥与密封条件下相对湿度均提高，尤其是密封试件，相对湿度提高18.5％；此外，对比两配比的密封试件试验结果(密封试件收缩值代表自收缩)，内养护配比的自收缩减小36.1％，结合干燥与密封试件结果(干燥与密封试件收缩差值代表干燥收缩)，内养护配比的干燥收缩减小39.1％。本专利技术采用预吸水沸石内养护技术，结合水泥+硅灰+超细矿渣+玻璃粉的复合胶凝材料体系，配制出了早期收缩尤其是自收缩低的超高强混凝土，解决了传统超高强混凝土早期收缩变形大的问题，采用本专利技术的设计方法配制出低收缩超高强混凝土，其技术指标如下：(1)新拌混凝土和易性良好，成型质量高；(2)100mm立方体28天抗压强度达130MPa及以上；(3)相比于普通超高强混凝土，本专利技术中的低收缩超高强混凝土28天相对湿度明显提高，自收缩及干燥收缩变形值降低了35％以上上述实施例对本专利技术的技术方案进行了详细说明。显然，本专利技术并不局限于所描述的实施例。基于本专利技术中的实施例，熟悉本
的人员还可据此做出多种变化，但任何与本专利技术等同或相类似的变化都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低收缩超高强混凝土，其特征在于，包括胶凝材料和沸石粉，所述胶凝材料包括水泥，超细矿渣、玻璃粉和硅灰，其中水泥占比60％～70wt％，超细矿渣、玻璃粉和硅灰占比为30％～40wt％，所述胶凝材料用量为650～750kg/m3，所述沸石粉用量为250～350kg/m3。

【技术特征摘要】
1.一种低收缩超高强混凝土，其特征在于，包括胶凝材料和沸石粉，所述胶凝材料包括水泥，超细矿渣、玻璃粉和硅灰，其中水泥占比60％～70wt％，超细矿渣、玻璃粉和硅灰占比为30％～40wt％，所述胶凝材料用量为650～750kg/m3，所述沸石粉用量为250～350kg/m3。2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述超细矿渣、玻璃粉和硅灰的三者比例为1:1.5:1。3.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述超细矿渣与玻璃粉的细度不应小于1250目，且不超过2000目。4.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张君，张佳佳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11