一种低徐变混凝土制造技术

本发明专利技术公开了一种低徐变混凝土，按照重量分计，由水泥330-375份、稻壳灰60-80份、金刚砂粉40-50份、机制砂650-700份，金刚砂70-80份，碎石1000-1075份，减水剂4.5-6.5份和水130-190份混合组成；所述的低徐变混凝土强度等级为C50-C60，3d徐变度为3~8´10-6/MPa，28d徐变度为10~20´10-6/MPa，90d徐变度为15~30´10-6/MPa，并趋于稳定。本发明专利技术所采用的混凝土中稻壳灰、金刚砂粉和金刚砂等组分都有利于降低徐变，混合使用可实现超叠加效应，极大地降低了机制砂混凝土徐变，通过控制混凝土组分彼此之间的质量比例，可有效调整混凝土徐变变化。

【技术实现步骤摘要】
一种低徐变混凝土
：本专利技术属于建筑材料领域，具体是涉及一种低徐变混凝土，可有效降低机制砂混凝土徐变。
技术介绍
：混凝土徐变是指在持续荷载作用下其变形随时间不断增加的现象，其对混凝土结构安全性和耐久性有着重要影响，也是造成混凝土桥梁长期变形和预应力损失的主要原因之一。因此，对于混凝土桥梁建设，特别是大跨度预应力混凝土桥梁，一般都要求混凝土徐变较小，同时尽快发展趋于稳定，以保证混凝土桥梁结构的稳定性，提高其服役寿命。随着基础建设规模的扩大，优质混凝土原材料越来越紧张，特别是天然河砂资源，因此不同的混凝土结构都已在成规模地使用机制砂混凝土。而机制砂由于其中含有一定量的石粉，在一定程度上会影响混凝土体积稳定性，因此降低机制砂混凝土徐变成为推广使用机制砂混凝土的技术瓶颈。常用的双掺机制砂和河砂制备混凝土技术，由于机制砂和河砂的硬度和弹性模量较低，其降低混凝土徐变效果有限，有必要探寻一种硬度高的细骨料取代部分机制砂，以降低混凝土徐变。当前桥梁建设使用的混凝土强度等级较高，主要集中在C50-C60，常采用掺加了各种不知组分和掺量的混合材料的非P·I类水泥，其中的有些混合材料不利于降低混凝土徐变，再加上制备混凝土时，掺加一定量的矿物掺合料，使得混凝土组分种类和用量处于未知状态，无法科学有效地确定有利于降低徐变的混凝土配合比。此外，由于混凝土强度等级较高，其水胶比相对较低，致使部分胶凝材料始终未能水化。在专利技术人早先提出的一份中国专利申请201210205536.8的低徐变混凝土中，主要是采用掺加偏高岭土、惰性掺合料和河砂，来降低混凝土的徐变度，由于偏高岭土在混凝土中有很好的活性效应，可以有效改善界面结构，增强混凝土抵抗徐变变形的能力，同时高弹性模量的惰性掺合料取代部分水泥，也可以有效抵抗徐变变形，这些技术措施有效地降低了河砂混凝土徐变。但是，随着基础建设规模地扩大，目前合格优质的天然河砂资源越来越少，全国各地不同的工程都在成规模地使用机制砂混凝土，而机制砂与天然河砂最主要的区别在于机制砂含有一定量的石粉，其会显著增加混凝土徐变，而采用先前申请的中国专利技术专利201210205536.8中的技术发现，该技术可以降低河砂混凝土徐变，但对降低机制砂混凝土徐变没有明显效果，因此，针对降低机制砂混凝土的徐变，必须寻求新的技术方案。
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供一种全新的方案，主要是针对机制砂混凝土并有效提高机制砂混凝土抵抗徐变变形的能力。本专利技术为实现上述目的采取的技术方案如下：一种低徐变混凝土，按照重量分计，由水泥330-375份、稻壳灰60-80份、金刚砂粉40-50份、机制砂650-700份，金刚砂70-80份，碎石1000-1075份，减水剂4.5-6.5份和水130-190份混合组成；所述的低徐变混凝土强度等级为C50-C60，3d徐变度为3～8×10-6/MPa，28d徐变度为10～20×10-6/MPa，90d徐变度为15～30×10-6/MPa，并趋于稳定。本专利技术的原理如下：本专利技术针对桥梁建设中所使用的C50-C60的混凝土结构，提供一种低徐变混凝土，采用P·I52.5水泥以掌握混凝土组分种类和用量，从而科学地确定混凝土配合比；采用火山灰活性高的稻壳灰延缓混凝土内部相对湿度地降低，其微集料效应和活性效应可有效改善混凝土内部结构；采用硬度和弹性模量很高的金刚砂粉取代部分胶凝材料，采用硬度和弹性模量很高的金刚砂取代部分机制砂，提高混凝土抵抗徐变变形的能力，以得到一种低徐变机制砂混凝土。本专利技术与中国专利申请201210205536.8的低徐变混凝土相比，其原理上的不同主要在于：(1)实施对象不同：中国专利申请201210205536.8中主要是针对河砂混凝土，其技术方案仅对降低河砂混凝土徐变有效，而不能解决机制砂混凝土徐变过大的技术难题，而本专利申请主要是针对目前普遍使用的机制砂混凝土，其目的是有效降低机制砂混凝土徐变。(2)降低徐变的机理不同：中国专利申请201210205536.8中技术原理主要基于优化设计胶凝材料，采用偏高岭土和惰性掺合料，其中的偏高岭土主要的作用机理在于有效改善了河砂混凝土的界面结构，增强了河砂混凝土抵抗徐变变形的能力。而本专利申请中，主要是通过两个方面来降低机制砂混凝土的徐变：1、掺加的稻壳灰不仅可以改善机制砂混凝土的界面结构，同时由于其具有一定吸水性，不仅在固相成分上增强了抵抗徐变变形的能力，而且从液相角度延缓了混凝土内部相对湿度地降低，辅以弹性模量极高的金刚砂粉，从两个方面降低机制砂混凝土的徐变；2、与中国专利申请201210205536.8相比，本专利技术新增了优化设计骨料的思路，采用双掺机制砂和金刚砂使用细骨料的技术方案，从而实现多方位，多角度地降低机制砂混凝土徐变，这一点是先前申请的专利技术专利201210205536.8中未能考虑的技术亮点，先前申请的专利仅考虑优化设计胶凝材料，其对降低机制砂混凝土徐变效果十分有限。在以下优选方案的条件下，可以获得更好的抵抗徐变变形的性能：所述的水泥为P·I52.5水泥。所述的稻壳灰无定形SiO2质量百分比含量≥90％，比表面积≥62000m2/kg，平均粒径≤5.7μm。所述的金刚砂粉显微硬度≥3000kg/mm2，比表面积≥500m2/kg。所述的机制砂细度模数为2.4～2.9，级配为Ⅱ区中砂要求，MB＜1.4，石粉质量百分比含量≤5％。所述的金刚砂显微硬度≥3000kg/mm2，目数为6-10目。所述的碎石粒径5～20mm的连续级配，其针片状含量小于碎石总质量的3％，含泥量小于0.3％。所述的减水剂为聚羧酸减水剂，其固含量≥26％。本专利技术与现有技术相比，其有益效果如下：(1)针对机制砂混凝土，采用稻壳灰为主要原料降低其徐变：稻壳灰是一种农业副产品，其分布广泛，产量丰富，原料价格低廉易获得，在反复研究过程中发现，稻壳灰具有比偏高岭土更高的活性，另外，由于其内部含有大量微米尺度的孔隙，具有巨大的比表面积，在混凝土中具有一定的吸水性，可起到延缓机制砂混凝土内部相对湿度降低的作用，这一特性是其它传统矿物掺合料如粉煤灰、矿粉、硅灰和偏高岭土等完全不具备的技术优势，可以有效延缓机制砂混凝土内部相对湿度地降低，十分有利于降低机制砂混凝土的徐变，同时可进一步增强抵抗徐变变形的能力，再者，其微集料效应和活性效应可有效改善机制砂混凝土内部结构，从而极大地降低了机制砂混凝土徐变。(2)针对机制砂混凝土，优化骨料设计：本专利技术首次采用双掺机制砂和金刚砂使用细骨料的技术方案，从而实现多方位，多角度地降低机制砂混凝土徐变。由于机制砂混凝土强度等级较高，其水胶比较低，胶凝材料不能完全水化，选取硬度在无机材料中排行第四的金刚砂，将其研磨成粉，得到的金刚砂粉能取代部分未能水化的胶凝材料，而更为重要和不同的是，其粗颗粒的金刚砂取代部分机制砂当作细骨料使用，形成双掺金刚砂和机制砂使用细骨料的情况，从优化设计骨料角度进一步抵抗徐变变形。(3)基于降低混凝土徐变，混合使用稻壳灰、金刚砂粉和金刚砂等组分，可实现超叠加效应，通过控制混凝土组分彼此之间的质量比例，可有效调整混凝土徐变变化。经试验证明：本专利技术制备的低徐变混凝土强度等级为C50-C60，3d徐变度为3～8×10-6/MPa本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低徐变混凝土，其特征在于：按照重量份计，由水泥330‑375份、稻壳灰60‑80份、金刚砂粉40‑50份、机制砂650‑700份、金刚砂70‑80份、碎石1000‑1075份、减水剂4.5‑6.5份和水130‑190份混合组成；所述的低徐变混凝土强度等级为C50‑C60，3d徐变度为3~8´10‑6/MPa，28d徐变度为10~20´10‑6/MPa，90d徐变度为15~30´10‑6/MPa，并趋于稳定。

【技术特征摘要】
1.一种低徐变混凝土，其特征在于：按照重量份计，由水泥330-375份、稻壳灰60-80份、金刚砂粉40-50份、机制砂650-700份、金刚砂70-80份、碎石1000-1075份、减水剂4.5-6.5份和水130-190份混合组成；所述的低徐变混凝土强度等级为C50-C60，3d徐变度为3~8´10-6/MPa，28d徐变度为10~20´10-6/MPa，90d徐变度为15~30´10-6/MPa，并趋于稳定；所述的稻壳灰无定形SiO2质量百分比含量≥90%，比表面积≥62000m2/kg，平均粒径≤5.7μm；所述的金刚砂粉显微硬度≥3000kg/mm2...

【专利技术属性】
技术研发人员：何智海，杜时贵，何玲玲，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33