一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土及其制备方法。本发明专利技术的混凝土由如下重量份数的原料制成：水泥20‑23份，水7.2‑7.5份，天然中砂15‑18份，天然石子40‑42份，玻璃骨料11.5‑14份，聚丙烯纤维0.03‑0.05份，钢纤维0.5‑2.5份。本发明专利技术确定了聚丙烯纤维和钢纤维的最佳掺量范围，在提高高强混凝土耐火性和防爆裂性的前提下，降低了纤维使用量和生产成本、减少了对高强混凝土强度的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土及其制备方法
本专利技术属于建筑工程材料领域，具体涉及一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土及其制备方法。
技术介绍
高强混凝土与普通混凝土相比，结构更为密实，渗透性低，脆性更大，因而造成其抗火性能差。尤其是火灾发生时，高强混凝土频频在高温状态下发生爆裂现象，限制了其使用范围。从目前混掺纤维混凝土己取得的成果来看，纤维混杂混凝土的研究虽刚起步，但已初步表明混掺纤维对混凝土的性能有明显的改善作用，极具发展前景。然而混掺纤维中纤维的用量并非多多益善，纤维用量过多会影响混凝土的强度。此外，骨料的改变对混凝土耐火性和防爆裂性能的研究还处于探索阶段，目前主要使用耐火骨料来改善混凝土的耐火性，但其对混凝土的耐火性提升有限，对防爆裂性能提升也比较小。因此，现有技术对高强混凝土的耐火性和防爆裂性的改善效果较差。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土及其制备方法。因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土。本专利技术的另一个目的是提供制备上述高强混凝土的方法。实现本专利技术目的的技术方案如下：一方面，本专利技术提供一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土，该混凝土由如下重量份数的原料制成：优选地，上述混凝土中，以重量份计，所述钢纤维为1-2份，更优选为1.46份。优选地，上述混凝土由如下重量份数的原料制成：更优选地，上述混凝土由如下重量份数的原料制成：优选地，上述混凝土中，所述水泥选自普通硅酸盐水泥；更优选地，所述水泥选自P.O42.5普通硅酸盐水泥；进一步优选地，所述水泥选自无石灰岩类混合料的P.O42.5普通硅酸盐水泥。优选地，上述混凝土中，所述玻璃骨料选自破碎废弃玻璃骨料；更优选地，所述玻璃骨料选自分级破碎废弃玻璃骨料；进一步优选地，所述玻璃骨料选自与天然中砂细度模数相同的分级破碎废弃玻璃骨料。优选地，上述混凝土中，所述聚丙烯纤维选自纤维长度为8-16mm，直径为18μm的聚丙烯纤维；更优选地，所述聚丙烯纤维选自纤维长度为12mm，直径为18μm的聚丙烯纤维。优选地，上述混凝土中，所述钢纤维选自长度为30-40mm，等效直径为0.55mm的端勾型钢纤维；更优选地，所述钢纤维选自长度为35mm，等效直径为0.55mm的端勾型钢纤维。另一方面，本专利技术提供一种上述混凝土的制备方法，该方法包括如下步骤：1)将天然中砂、玻璃骨料、天然石子和水泥按配方比例加入混凝土搅拌机，例如HJW-60型混凝土搅拌机中，搅拌10-30秒；2)向步骤1)得到的产品中加入钢纤维配方量的40-60％(质量分数)和配方量的聚丙烯纤维，然后搅拌10-30秒；3)向步骤2)得到的产品加入配方量的水，然后搅拌50-70秒；4)向步骤3)得到的产品中加入剩余的钢纤维，然后搅拌50-70秒；5)将步骤4)得到的产品浇注后于20℃下养护24小时后拆模，然后常温养护28天，即得。优选地，步骤1)中搅拌的时间为15-25秒；更优选地，步骤1)中搅拌的时间为20秒。优选地，步骤2)中加入钢纤维配方量的45-55％(质量分数)；更优选地，步骤2)中加入钢纤维配方量的50％(质量分数)。优选地，步骤2)中搅拌的时间为15-25秒；更优选地，步骤2)中搅拌的时间为20秒。优选地，步骤3)中搅拌的时间为55-65秒；更优选地，步骤3)中搅拌的时间为60秒。优选地，步骤4)中搅拌的时间为55-65秒；更优选地，步骤4)中搅拌的时间为60秒。在一个具体实施方案中，所述混凝土的制备方法如下：1)将4kg天然中砂、3kg玻璃骨料、9.78kg天然石子和5.18kg水泥加入混凝土搅拌机中，搅拌20秒；2)向步骤1)得到的产品中加入9.6g聚丙烯纤维和175g钢纤维，然后搅拌20秒；3)向步骤2)得到的产品中加入1.75kg水，然后搅拌60秒；4)向步骤3)得到的产品中加入175g钢纤维，然后搅拌60秒；5)将步骤4)得到的产品浇注后于20℃下养护24小时后拆模，然后常温养护28天，即得。本专利技术的混凝土不仅提高了高强混凝土的耐火性，也提高了其防爆裂性能，对高强混凝土工作性能的提升和适用范围的扩大有重要的意义。纤维掺量不仅对混凝土的耐火性和防爆裂性有影响，也会影响高强混凝土本身的强度。本专利技术确定了聚丙烯纤维和钢纤维的最佳掺量范围，在提高高强混凝土耐火性和防爆裂性的前提下，降低了纤维使用量和生产成本、减少了对高强混凝土强度的影响。本专利技术使用了玻璃骨料，对降低混凝土成本、提高固体废弃物利用率和资源再利用有积极作用。本专利技术采用的混凝土制备方法，可以提高聚丙烯纤维以及钢纤维的分散效果，降低纤维团聚对混凝土性能的影响。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的范围。除非另行定义，以下实施例中所使用的水泥均为无石灰岩类混合料的P.O42.5普通硅酸盐水泥；所使用的玻璃骨料均为与天然中砂细度模数相同的分级破碎废弃玻璃骨料；所使用的聚丙烯纤维均为纤维长度为12mm，直径为18μm的聚丙烯纤维；所使用的钢纤维均为长度为35mm，等效直径为0.55mm的端勾型钢纤维。实施例1本专利技术的混凝土一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土，该混凝土由如下配方的原料制成：上述混凝土的制备方法如下：1)将4kg天然中砂、3kg玻璃骨料、9.78kg天然石子和5.18kg水泥加入混凝土搅拌机中，搅拌20秒；2)向步骤1)得到的产品中加入9.6g聚丙烯纤维和175g钢纤维，然后搅拌20秒；3)向步骤2)得到的产品加入1.75kg水，然后搅拌60秒；4)向步骤3)得到的产品中加入剩余的钢纤维，然后搅拌60秒；5)将步骤4)得到的产品浇注后于20℃下养护24小时后拆模，然后常温养护28天，即得。实施例2本专利技术的混凝土一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土，该混凝土由如下配方的原料制成：上述混凝土的制备方法如下：1)将4.1kg天然中砂、2.89kg玻璃骨料、9.64kg天然石子和5.3kg水泥加入混凝土搅拌机中，搅拌25秒；2)向步骤1)得到的产品中加入9.5g聚丙烯纤维和175g钢纤维，然后搅拌15秒；3)向步骤2)得到的产品加入1.75kg水，然后搅拌60秒；4)向步骤3)得到的产品中加入剩余的钢纤维，然后搅拌60秒；5)将步骤4)得到的产品浇注后于20℃下养护24小时后拆模，然后常温养护28天，即得。实施例3本专利技术的混凝土一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土，该混凝土由如下配方的原料制成：上述混凝土的制备方法如下：1)将4.2kg天然中砂、2.9kg玻璃骨料、10.1kg天然石子和4.8kg水泥加入混凝土搅拌机中，搅拌20秒；2)向步骤1)得到的产品中加入9.5g聚丙烯纤维和115g钢纤维，然后搅拌30秒；3)向步骤2)得到的产品加入1.73kg水，然后搅拌50秒；4)向步骤3)得到的产品中加入剩余的钢纤维，然后搅拌60秒；5)将步骤4)得到的产品浇注后于20℃下养护24小时后拆模，然后常温养护28天，即得。实施例4本专利技术的混凝土一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土，该混凝土由如下配方的原料制成：上述混凝土的制备方法如下：1)将3.6kg天然中砂、3.1kg玻璃骨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土，该混凝土由如下重量份数的原料制成：

【技术特征摘要】
1.一种具有耐火性和防爆裂性的高强混凝土，该混凝土由如下重量份数的原料制成：2.根据权利要求1所述的混凝土，其中所述水泥选自普通硅酸盐水泥。3.根据权利要求2所述的混凝土，其中所述水泥选自P.O42.5普通硅酸盐水泥。4.根据权利要求3所述的混凝土，其中所述水泥选自无石灰岩类混合料的P.O42.5普通硅酸盐水泥。5.根据权利要求1所述的混凝土，其中所述玻璃骨料选自破碎废弃玻璃骨料。6.根据权利要求5所述的混凝土，其中所述玻璃骨料选自分级破碎废弃玻璃骨料。7.根据权利要求6所述的混凝土，其中所述玻璃骨料选自与天然中砂细度模数相同的分级破碎废弃玻璃骨料。8.根据权利要求1所述的混凝土，其中所述聚丙烯纤维选自纤维长度为8-16mm，直径为18μm的聚丙烯纤维。9.根据权利要求8所述的混凝土，其中所述聚丙烯纤维选自纤维长度为12mm，直径为18μm的聚丙烯纤维。10.根据权利要求1所述的混凝土，其中所述钢纤维选自长度为30-40mm，等效直径为0.55mm的端勾型钢纤维。11.根据权利要求10所述的混凝土，其中所述钢纤维选自长度为35mm，等效直径为0.55mm的端勾型钢纤维。12.一种权利要求1-11中任一项所述的混凝土的制备方法，该方法包括如下步骤：1)将天然中砂、玻璃骨料、天然石子和水泥按配方比例加入混凝土搅拌机中，搅拌10-30秒；2)以质量分...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢一飞，匡红杰，田寅，骆静静，朱群芳，
申请(专利权)人：苏州中材建筑建材设计研究院有限公司，苏州混凝土水泥制品研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32