【技术实现步骤摘要】
高韧高粘结性C250超高强混杂纤维混凝土及制备方法
[0001]本专利技术属于建筑材料领域,是一种掺苎麻纤维、玄武岩纤维、CaCO3晶须、羧基改性聚乙烯醇聚合物、纳米钛/氧化石墨烯分散液、秸秆灰、粉煤灰、硅灰和纳米硅的具有较高韧性、高粘结性、高耐久性、高体积稳定性的混凝土,具体涉及一种高韧高粘结性C250超高强混杂纤维混凝土及其制备方法。
技术介绍
[0002]在结构设计中,考虑到使用功能、构件刚度与施工方便的需求,通常需针对不同受力情况采用不同标号混凝土,以满足构件受荷时所需的抗压、抗弯、抗劈拉强度,以及保证混凝土与钢材协同工作的粘结强度。不同标号的混凝土材料弹性模量不同,变形性能不同,故强度指标过大或过小,都会造成构件受力时钢与混凝土的变形不协调,从而造成两种材料无法完全协同工作或某一材料无法充分发挥力学性能,导致材料浪费。普通混凝土与高性能混凝土材料抗裂性能差、脆性大并且随着混凝土强度等级提高,脆性特征愈专利技术显,而在高应力或复杂应力状态下,往往又需要使用特定高强度等级的混凝土,如在巨型超高层结构的不同楼层包括底部受力层、加强层以及工业建筑中,不同跨度与承载需求的超大跨、重载结构、超大跨桥梁及其桥墩、超耐久水工结构中,对构件承载力、刚度与结构使用功能要求严格,因此,考虑承载力、刚度需求及经济效益、设计需求等,有时需特定使用C250强度等级的混凝土,此时,在复杂应力与恶劣环境下,混凝土的脆性特征将会降低构件与结构的抗震承载能力,乃至影响其安全可靠性。同时,随着钢材力学性能的逐步提高,普通混凝土的韧性、变形性能和 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高韧高粘结性C250超高强混杂纤维混凝土,其特征在于,混凝土包括下述质量份数的原料:水泥550-560份、砂760-770份、碎石830-840份、粉煤灰65-70份、秸秆灰103-108份、硅灰125-135份、纳米硅5.4-5.6份、水70-75份、减水剂20-21份、激发剂16-17份、消泡剂3-3.3份、减缩剂14.5-15份、苎麻纤维7.5-8份、玄武岩纤维13.3-13.6份、CaCO3晶须21-21.5份,纳米钛/氧化石墨烯分散液42-46份,羧基改性聚乙烯醇聚合物22-23.5份。2.根据权利要求1所述的高韧高粘结性C250超高强混杂纤维混凝土,其特征在于,所述水泥为P
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I62.5R级硅酸盐水泥,选择与聚羧酸系减水剂相容性良好的水泥品种;所述细骨料采用质量比为1:1的质地坚硬的砂和级配良好的优质石英砂,砂细度模数为2.8-3.0,石英砂中二氧化硅含量不小于98%,粒径为0.3-0.6mm,密度为2.62g/cm3;所述碎石选择级配良好、致密坚硬、表面粗糙的玄武岩碎石,按照连续粒级5-10mm投料,母体岩石强度不低于300MPa,最大粒径为10mm;所述粉煤灰采用电厂优质Ⅰ级粉煤灰,其45μm方孔筛筛余不大于10%,需水量比不大于95%,比表面积应大于400m2/kg;所述硅灰其二氧化硅含量大于95%,火山灰活性指数大于95%,平均粒径为0.1μm-0.15μm,比表面积大于28m2/g;所述纳米硅为气相法制得高纯度纳米二氧化硅,其纯度大于99%,平均粒径为10nm-40nm,比表面积大于130m2/g;所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,固含量为20%,减水剂的减水率在38%以上;所述消泡剂采用立奇X-2756高效混凝土消泡剂;所述减缩剂为SU-SRA型减缩剂。3.根据权利要求1所述的高韧高粘结性C250超高强混杂纤维混凝土,其特征在于,所述秸秆灰是由玉米秸秆的成熟茎干在600-820℃的温度下焚烧,再经过去钾处理,随后使用球磨机研磨制得,其二氧化硅含量大于84.1%,平均粒径为6-12μm,比表面积大于12m2/g。4.根据权利要求3所述的高韧高粘结性C250超高强混杂纤维混凝土,其特征在于,所述去钾处理方法,包括如下步骤:1)将秸秆灰置于蒸馏水中搅拌浸泡,随后静置,倒去上层清液后继续加蒸馏水搅拌浸泡,重复此过程5次以上,浸泡时间持续一周;2)最后一次将上层清液倒去后,用蒸馏水加热至90℃保温15-20min,保温结束后将上层清液倒去,再加蒸馏水浸泡,重复步骤1);3)将步骤1)、2)按顺序再重复两次;4)最后60℃保温2h,将上层清液倒去后,烘干备用。5.根据权利要求1所述的高韧高粘结性C250超高强混杂纤维混凝土,其特征在于,所述激发剂采用有机-无机复合激发剂,复合激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成:二水石膏50-58%、氯化钙40-48%、三乙醇胺1.2-1.8%。6.根据权利要求1所述的高韧高粘结性C250超高强混杂纤维混凝土,其特征在于,所述苎麻纤维为碱处理烘干后精干麻纤维,长度为40-50mm,直径为30μm-40μm,抗拉强度≥766MPa,弹性模量≥9.1GPa,断裂延伸率达到8.9%,比重为1.54-1.55g/cm3;所述玄武岩纤维长度为12mm,直径为7μm-15μm,抗拉强度≥3000MPa,弹性模量≥
91GPa,比重为2.63-2.65g/cm3;所述CaCO...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑山锁,董晋琦,阮升,刘晓航,杨松,郑淏,温桂峰,刘华,龙立,尚志刚,郑捷,张晓辉,曹琛,董立国,
申请(专利权)人:西安建筑科技大学,
类型:发明
国别省市:
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