一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料制造技术

本发明专利技术公开了一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料，包括以下原料：三元混合胶凝体系、石英砂、石英粉、外加剂、钢纤维和掺杂物；所述三元混合胶凝体系、石英砂、石英粉、外加剂、钢纤维和掺杂物的质量百分比为44.95％、38.74％、2.29％～9.16％、0.65％、6.5％、0％～6.87％；所述掺杂物为风积沙或者铬铁渣；所述石英砂、石英粉、风积沙和铬铁渣的粒径分别为：0.212～0.850mm、0.075～0.212mm、0.075～0.212mm、0.075～0.212mm。本发明专利技术采用风积沙或者铬铁渣取代现有UHPC中的部分石英粉，可以明显的降低UHPC的收缩性能，同时达到节能减排低碳的效果。碳的效果。碳的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料。

技术介绍

[0002]超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度与优异耐久性的新型水泥基复合材料，适用于各种严苛环境下的大跨高层建筑结构，其研究与应用已成为近年来土木工程的热点与前沿技术。传统的UHPC制备原理是基于“均布超细致密理论”，剔除粗骨料，使用坚硬的石英砂与石英粉，通过很低的水胶比，并在制备过程中加入具有高活性的矿物掺合料，来改善混凝土内部的孔结构和提高混凝土内部的致密性。但是传统UHPC具有诸多缺陷，包括：原材料成本高、能耗高、工作性能差、收缩大、养护方式复杂等，其中最主要的问题是传统UHPC采用高温蒸养方式来减少收缩，大大造成了养护成本高，限制了工程应用，这些缺陷成为UHPC发展亟待解决的问题。
[0003]目前，国内外研究者开展大量试验研究，用以降低原材料的成本及收缩问题。如高原等研究发现85℃高温蒸养可提高棱柱体抗压强度，蒸养温度对抗折强度的影响较小；崔存森等研究发现与标准养护相比热水养护、干热养护与组合养护均可使得UHPC的干燥收缩减少，提高混凝土的强度；董伟等研究发现，在砂浆中掺入风积沙可以改善骨料的颗粒级配，提高砂浆的抗压强度；龚建清等研究发现2％减缩剂和10％HCSA膨胀剂复掺对UHPC收缩的抑制作用最好，同时UHPC具有较高的力学性能；杨峰等研究了不同掺量铬铁渣粉对混凝土物理力学性能的影响，研究表明适量的铬铁渣可以提高混凝土的力学性能；其中比较有效的方法是采用绿色、环保、低能耗的固废材料，包括风积沙、铬铁渣、稻壳灰、铁矿石等。然而，大多数关于风积沙和铬铁渣的研究都集中在砂浆和普通混凝土上，而对风积沙、铬铁渣制备UHPC的研究很少；大多数UHPC的研究采用不同的养护方式来减少收缩，高能耗且繁琐复杂，而从骨料搭配选取上来解决UHPC收缩大等问题尚无研究。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料，采用风积沙或铬铁渣取代现有UHPC中的部分石英粉，可以明显的降低UHPC的收缩性能，同时达到节能减排低碳的效果。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料，其特征在于，包括以下原料：三元混合胶凝体系、石英砂、石英粉、外加剂、钢纤维和掺杂物；所述三元混合胶凝体系、石英砂、石英粉、外加剂、钢纤维和掺杂物的质量百分比分别为44.95％、38.74％、2.29％～9.16％、0.65％、6.5％、0％～6.87％。
[0007]进一步的，所述掺杂物为风积沙或者铬铁渣。
[0008]进一步的，所述石英砂、石英粉、风积沙和铬铁渣的粒径分别为：0.212～0.850mm、
0.075～0.212mm、0.075～0.212mm、0.075～0.212mm。
[0009]进一步的，所述三元混合胶凝体系包括水泥、粉煤灰、硅灰和水，所述水泥、粉煤灰、硅灰和水的质量百分比分别为24.16％、7.71％、6.25％和6.83％。
[0010]进一步的，所述水泥采用蒙西P.O52.5水泥，密度为3120kg/m3。
[0011]进一步的，所述粉煤灰细度为25％，28d活性指数为76％。
[0012]进一步的，所述硅灰的比表面积17930m2/kg，28d活性指数为115％。
[0013]进一步的，所述外加剂采用复合型聚羧酸高性能减水剂，含固量为26％，减水率为35％。
[0014]进一步的，所述钢纤维采用端钩形镀铜钢纤维。
[0015]本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术的改进之处在于，
[0016]1、本专利技术中的超高强度混凝土混合料采用风积沙或铬铁渣取代现有UHPC中的部分石英粉，可以明显的降低UHPC的收缩性能，同时达到节能减排低碳的效果。
[0017]2、本专利技术中的超高强度混凝土混合料均为大流态超高性能混凝土，扩展度均在650mm～800mm之间；且在风积沙或铬铁渣对石英粉的取代率为50％时制得的超高强度混凝土混合料抗压强度和抗折强度最佳，能够明显的降低UHPC的早期收缩和后期干燥收缩，很好的解决了UHPC收缩大的问题，从而大大减少了养护费用，为UHPC在工程中大量使用提供了技术依据。
附图说明
[0018]图1为本专利技术风积沙颗粒放大形貌图。
[0019]图2为本专利技术铬铁渣颗粒放大形貌图。
[0020]图3为本专利技术铬铁渣外观形貌图。
[0021]图4为本专利技术铬铁渣外观样点高度曲线。
[0022]图5为本专利技术UHPC坍落扩展度测量图。
[0023]图6为本专利技术掺杂物对石英粉的相对取代率与坍落扩展度的关系图。
[0024]图7为本专利技术不同的超高强度混凝土混合料抗折强度。
[0025]图8为本专利技术不同的超高强度混凝土混合料抗压强度。
[0026]图9为本专利技术不同的超高强度混凝土混合料的早期收缩率拟合曲线。
[0027]图10为本专利技术不同的超高强度混凝土混合料早期收缩装置图。
[0028]图11为本专利技术不同的超高强度混凝土混合料的干燥收缩率变化曲线。
[0029]图12为本专利技术不同的超高强度混凝土混合料气泡变化图。
[0030]图13为本专利技术不同的超高强度混凝土混合料内部孔结构变化规律。
具体实施方式
[0031]为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的描述。
[0032]实施例一：
[0033]一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料，包括以下原料：三元混合胶凝体系、石英砂、石英粉、外加剂和钢纤维；所述三元混合胶凝体系、石英砂、石英粉、外加剂和钢
纤维的质量百分比分别为44.95％、38.74％、9.16％、0.65％和6.5％。
[0034]所述三元混合胶凝体系包括水泥、粉煤灰、硅灰和水，所述水泥、粉煤灰、硅灰和水的质量百分比分别为24.16％、7.71％、6.25％和6.83％。需要说明的是，在该超高性能混凝土中，水泥的用量为580kg/m3，其他原料的百分比均以水泥为基准。
[0035]具体的，所述水泥选用蒙西P.O52.5水泥，密度为3120kg/m3；所述粉煤灰选用包头河西电厂的II级粉煤灰，细度为25％(0.045mm筛网负压筛析)，28d活性指数为76％；所述硅灰选用宁夏特种科技有限公司的硅灰，比表面积17930m2/kg，28d活性指数为115％；所述外加剂为减水剂，选用内蒙古包头市安顺新型建材有限责任公司生产的复合型聚羧酸高性能减水剂，其含固量为26％，减水率为35％；所述钢纤维选用上海真强纤维有限公司生产的端钩形镀铜钢纤维，其性能指标如下表1所示。
[0036]表1钢纤维性能指标
[0037]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料，其特征在于，包括以下原料：三元混合胶凝体系、石英砂、石英粉、外加剂、钢纤维和掺杂物；所述三元混合胶凝体系、石英砂、石英粉、外加剂、钢纤维和掺杂物的质量百分比分别为44.95％、38.74％、2.29％～9.16％、0.65％、6.5％、0％～6.87％。2.根据权利要求1所述的一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料，其特征在于：所述掺杂物为风积沙或者铬铁渣。3.根据权利要求2所述的一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料，其特征在于，所述石英砂、石英粉、风积沙和铬铁渣的粒径分别为：0.212～0.850mm、0.075～0.212mm、0.075～0.212mm、0.075～0.212mm。4.根据权利要求1所述的一种具有低收缩性能的超高强度混凝土混合料，其特征在于：所述三元混合胶凝体系包括水泥、粉煤灰、硅灰和水，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭美艳，曲树强，程腾，冀慧星，
申请(专利权)人：包头市安顺新型建材有限责任公司，
类型：发明
国别省市：