一种低碳低收缩超高强混凝土、制备方法及其应用技术

一种低碳低收缩超高强混凝土、制备方法及其应用，包括：水泥340‑380份，硅粉50‑90份，粉煤灰140‑170份，废胶粉0‑35份，碎石980‑1100份，中砂580‑680份，自来水110‑160份，减水剂10‑22份，纤维0‑3.5份，偶联剂0‑0.875份。制备时，先晒干中砂；按比例计量各种组份，手工捏散废胶粉后倒入搅拌桶中，之后将减水剂、偶联剂、水搅拌均匀后倒入搅拌桶中，搅拌；将水泥、硅粉、粉煤灰倒入搅拌桶，搅拌；再将碎石加入，搅拌；最后将中砂和纤维加入，搅拌后出料。本发明专利技术以较低的单方水泥消耗配置，并且有效解决废胶粉资源化高效利用、超高强混凝土拌合物粘性过大、自收缩偏大和高脆性问题，一举多得。

A Low Carbon and Low Shrinkage Ultra-High Strength Concrete, Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种低碳低收缩超高强混凝土、制备方法及其应用
本专利技术属于建筑材料
，具体是指一种低碳低收缩超高强混凝土的制备方法与工程应用。
技术介绍
目前建筑业存在的主要问题是发展模式粗放、建造资源耗费量大，碳排放量突出等。为落实节约资源、保护环境的基本国策，促进经济发展方式转变，实现节能减排约束性目标，积极应对全球气候变化，建设资源节约型、环境友好型社会，住房和城乡建设部提出坚持科学发展的基本原则，推广绿色建筑和绿色建材，全面提升建筑节能减排水平，实现建筑业可持续发展。在建筑节能和绿色建筑方面提出的发展目标是，要求到2020年，城镇绿色建筑占新建建筑比重达到50％，绿色建材应用比例达到40％等。超高强混凝土具有强度高、负荷能力大、资源和能源消耗少、耐久性好等优点，能满足土木与建筑工程轻量化、高层化、大跨化、重载化以及耐久化等诸多方面的要求，是混凝土科学与技术发展的主要方向。长期以来，国家政策一直支持绿色高强度混凝土的推广应用，如国家应对气候变化规划(2014-2020年)明确提出发展绿色建筑，要求采用先进的节能减碳技术和建筑材料，通过广泛应用高强度、高性能混凝土，提高工程建筑质量，延长使用寿命。目前，在高强度混凝土的开发与应用研究中普遍存在着水泥普遍用量大的问题，这不仅浪费日益短缺的石灰石资源，加速环境恶化，还由此引发了一些问题:a、存在着混凝土的收缩量偏大导致开裂的风险；在钢管混凝土中，过大的混凝土自收缩量将导致钢管混凝土脱粘而影响结构构件的承载力。b、在潮湿环境下，未化的水泥可能继续水化，存在着湿胀开裂导致结构破坏的隐患等。c、超高强高性能混凝土在配制、施工过程中存在着拌合物粘度大、泵送困难等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一在于提供一种以较低的单方水泥消耗配制低碳低收缩超高强混凝土的方法，采用此方法配制的混凝土，可有效解决废胶粉资源化高效利用、超高强混凝土拌合物粘性过大等问题。本专利技术所要解决的技术问题之二在于提供一种低碳低收缩超高强混凝土的制备方法，以较低的单方水泥消耗配制混凝土，不仅可以节约日益短缺的石灰石资源，而且可有效解决超高强混凝土自收缩偏大的难题。本专利技术所要解决的技术问题之三在于提供一种低碳低收缩超高强混凝土应用于墙面抹灰，及柱面、梁面和天棚的的底层灰，作为建筑结构构件的外防护层，其耐久性优异，以提高建筑结构构件的使用寿命，节约宝贵的资源。本专利技术所要解决的技术问题之四在于提供一种低碳低收缩超高强混凝土在防水工程中作为防水材料的应用。本专利技术所要解决的技术问题之五在于提供一种低碳低收缩超高强混凝土在道路工程中的应用。本专利技术是这样实现的：一种低碳低收缩超高强混凝土，包括如下组分及重量比：进一步地，所述纤维，是聚丙烯纤维、或玄武岩纤维。一种低碳低收缩超高强混凝土的制备方法，包括如下步骤：晒干中砂；按上述比例计量各种组份，手工捏散废胶粉后倒入搅拌桶中，之后将减水剂、偶联剂、水搅拌均匀后倒入搅拌桶中，搅拌2min；将水泥、硅粉、粉煤灰倒入搅拌桶，搅拌1min；再将碎石加入，搅拌约2min；最后将中砂和纤维加入，搅拌约3min后出料；混凝土拌合物搅拌后，分两次装入试模内，并在ZHDG-80混凝土磁力振动台上振动成型，或采用高频振动成型工艺制作；试块成型后立即覆盖塑料薄膜；24～36h后拆模，在标准养护室、蒸汽养护室、或冷水中养护。一种低碳低收缩超高强混凝土应用于墙面抹灰，及柱面、梁面和天棚的的底层灰，作为建筑结构构件(如砌体结构、钢筋混凝土结构等)的外防护层，以延长普通结构的服役寿命。一种低碳低收缩超高强混凝土应用于墙面抹灰，及柱面、梁面和天棚的的底层灰，作为建筑结构构件(如砌体结构、钢筋混凝土结构等)的外防护层，采用喷射法工艺进行施工，以延长普通结构的服役寿命。一种低碳低收缩超高强混凝土在防水工程(如卫生间防水、屋面防水、外墙防水防渗、水池防水、地下室等工程)中作为防水材料在工程中应用，采用喷射法工艺进行施工。一种低碳低收缩超高强混凝土应用于道路工程中，其特征在于：采用高频振动成型工艺进行施工。本专利技术的优点在于：1、以较低的水泥消耗(每立方米混凝土的水泥消耗量低于342kg)配制的超高强混凝土，可节约水泥，有效解决混凝土自收缩大等技术难题，及钢管高强混凝土由于内置混凝土自收缩偏大导致的钢管高强混凝土脱空的技术难题。2、以工程应用为目标，通过添加废胶粉改善超高强混凝土的脆性，有效解决废橡胶资源化利用、混凝土拌合物粘度过大及超高强混凝土的高脆性难题，一举多得。3、利用本专利技术的抗渗性能优异的特点，将本专利技术低碳低收缩超高强混凝土作为长寿命的防水材料在防水工程(地下室、外墙、屋面、卫生间、水池、隧道等防水工程)中应用。4、在既有结构加固改造时，在既有结构构件(如砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构、组合结构、木结构等)之外喷射本专利技术低碳低收缩超高强混凝土作为防护层，延滞有害气体的侵入速率，延长普通结构的服役寿命。5、利用本专利技术的耐久性能优异的特点，将耐久性优异的低碳低收缩超高强混凝土应用于墙面抹灰，及柱面、梁面和天棚的的底层灰，兼作结构构件的外防护层；并采用喷射法工艺施工，改变了传统抹灰的施工工艺，可大幅度延长结构的使用寿命，节约宝贵的自然资源。6、将本专利技术低碳低收缩超高强混凝土应用于道路工程中，采用高频振动成型工艺进行施工，延长路面结构的服役寿命，节约资源。【具体实施方式】本申请人通过60组的具体实施例来研究混凝土成型工艺的可行性，并测试其抗压强度和劈拉强度。(采用废胶粉掺入量过高的配合比制作低碳低收缩超高强混凝土不成功，剔出之，不列入)。试验证明：采用低水胶比、低水泥用量、低单位体积用水量的混凝土配合比技术路线和常规的成型工艺，采用廉价的本地原材料完全可以配制变形性能较好的低碳废胶粉改性超高强混凝土，其立方体抗压强度达到100Mpa，单方混凝土的水泥消耗量不高于342kg。混凝土的劈裂抗拉强度与立方体抗压强度的比值在1/20.36～1/8.96之间。下面挑选出6例具体实施例来详细说明试验过程：选取原材料：水泥：采用福建水泥股份有限公司生产的“建福”牌42.5普通硅酸盐水泥，其3d的抗压强度为25.6MPa。粉煤灰：编号为S1～S3试件采用河南省巩义市龙泽净水材料有限公司生产的粉煤灰，编号为S4～S6试件采用福建省漳州益材粉煤灰开发有限公司生产的F类I级粉煤灰。硅粉：选用上海山鹰环保科技有限公司生产的活性二氧化硅微粉。减水剂：福建建筑科学研究院外加剂厂生产的TW-PS聚羧酸高效减水剂。废胶粉：选用的80目的废胶粉的化学成分如下：筛余物：15％，加热减量：0.5％，灰份：7.5％，金属：0.03％，纤维：0，丙酮抽取物：8％，橡胶烃：48％，碳黑：30％，拉伸强度：15.8Mpa。中砂：作为细骨料，采用福州闽江河砂。碎石：作为粗骨料，采用福建省莆田本地产的花岗岩碎石，最大公称粒径约为15mm。偶联剂：采用东莞市鼎海塑胶化工有限公司生产的KH550，无色透明液体。水：采用普通的自来水。加料顺序：1)试验开始前的几天，先晒干河砂。2)各种组份计量的同时，手工捏散废胶粉后倒入搅拌桶中，之后将减水剂、偶联剂、水搅拌均匀后倒入搅拌桶中，搅拌2min。3)将水泥、掺合料等倒入搅拌桶，搅拌1min本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低碳低收缩超高强混凝土，其特征在于：包括如下组分及重量比：

【技术特征摘要】
1.一种低碳低收缩超高强混凝土，其特征在于：包括如下组分及重量比：2.如权利要求1所述的一种低碳低收缩超高强混凝土，其特征在于：所述纤维，是聚丙烯纤维、或玄武岩纤维。3.如权利要求1或2所述的一种低碳低收缩超高强混凝土的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：晒干中砂；按比例计量各种组份，手工捏散废胶粉后倒入搅拌桶中，之后将减水剂、偶联剂、水搅拌均匀后倒入搅拌桶中，搅拌2min；将水泥、硅粉、粉煤灰倒入搅拌桶，搅拌1min；再将碎石加入，搅拌约2min；最后将中砂和纤维加入，搅拌约3min后出料；混凝土拌合物搅拌后，分两次装入试模内，并在ZHDG-80混凝土磁力振动台上振动成型，或采用高频振动成型工艺制作；试块成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国灿，
申请(专利权)人：莆田学院，
类型：发明
国别省市：福建,35