一种高性能自密实混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能自密实混凝土及其制备方法，包括高贝利特硫铝酸盐水泥40～90份，无水硫铝酸钙熟料5～40份，石膏1～15份，粉煤灰5～15份，减水剂0.3～1.5份，早强剂0.02～0.1份，纤维0.1～5份，缓凝剂0～1份，稳定剂0.05～5份，消泡剂0.02～0.5份，水24～35份，细集料60～300份，粗集料80～200份。该材料具有良好的自密实性能，体积稳定性高，可在零下5℃的负温环境下快速硬化，施工简便。施工简便。

A high performance self compacting concrete and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高性能自密实混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种高性能自密实混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]与普通混凝土相比，自密实混凝土具有良好的工作性能，可自动填充成型，由于不需要振捣，在形状复杂、薄壁和密集配筋的结构中得到广泛应用，同时混凝土浇筑时间可大幅度缩短，工人劳动强度也可明显降低，生产效率得到提高，自密实混凝土的应用领域也越来越多。然而，自密实混凝土的含气量高(通常为大气泡)、收缩大，且硬化后强度较低，耐久性较差，尤其是在寒冷气候条件下，更容易出现破损。
[0003]专利CN 108358562 A公开了一种微膨胀高性能低含气量自密实混凝土及其配制方法，由硅酸盐水泥、粉煤灰、矿粉、粗骨料、细骨料、膨胀剂、专用外加剂、内养护剂和拌合水组成，特别适用于双曲拱桥的拱肋增大截面工程，但其无法实现快速硬化，中后期强度偏低，28天强度低于50MPa。专利CN 111704432 A公开了一种快速抢修高性能自密实混凝土及其制备方法和应用，采用特种水泥与普通硅酸盐水泥复配而成，具有超早强、无收缩和高和易性等特点，该专利提供的自密实混凝土技术指标为坍落扩展度大于550mm，2h抗压大于30MPa，28d抗压可达到60MPa，但是在低温环境下，其早期强度较低，难以满足快速开放交通的要求，后期强度也不是很高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了提供一种高性能自密实混凝土材料,其混凝土拌合物具有良好的填充性能，体积稳定性高，微膨胀不收缩，可在零下5℃的负温环境下实现快速凝结硬化，中后期强度仍有显著增长。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提供一种高性能自密实混凝土的制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]本专利技术提供了一种高性能自密实混凝土材料，所述的自密实混凝土包括以下重量份数的原料：
[0008]高贝利特硫铝酸盐水泥40～90份，无水硫铝酸钙熟料5～40份，石膏1～15份，粉煤灰5～15份，减水剂0.3～1.5份，早强剂0.02～0.1份，纤维0.1～5份，缓凝剂0～1份，稳定剂0.05～5份，消泡剂0.02～0.5份，水24～35份，细集料60～300份，粗集料80～200份。
[0009]所述的高贝利特硫铝酸盐水泥、无水硫铝酸钙熟料、石膏和粉煤灰合计的重量份数为100份。
[0010]优选的，所述的快速修补材料包括以下重量份数的原料：
[0011]高贝利特硫铝酸盐水泥60～85份，无水硫铝酸钙熟料7～25份，石膏2～9份，粉煤灰5～10份，减水剂0.4～1.2份，早强剂0.04～0.08份，纤维0.2～4份，缓凝剂0.1～0.6份，稳定剂0.06～2份，消泡剂0.05～0.1份，水26～32份，细集料80～200份，粗集料90～180份。
[0012]所述的高贝利特硫铝酸盐水泥、无水硫铝酸钙熟料、石膏和粉煤灰合计的重量份数为100份。
[0013]所述的高贝利特硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5，比表面积不小于450m2/kg。
[0014]所述的石膏为无水石膏、半水石膏中的一种或两者的混合物，优选无水石膏。
[0015]所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰或超细粉煤灰中的至少一种，优选Ⅰ级粉煤灰。
[0016]所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂、三聚氰胺系高效减水剂、萘系高效减水剂中的至少一种，优选聚羧酸高性能减水剂。
[0017]所述的早强剂为碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂、氯化钙、亚硝酸钙或甲酸钙中的至少一种。
[0018]所述的纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维或钢纤维中的一种或由两种及以上纤维组成。
[0019]所述的缓凝剂为柠檬酸钠、柠檬酸、硼砂、硼酸、葡萄糖酸钠中的至少一种。
[0020]所述的稳定剂是一种水溶性高分子聚合物、无机材料等加工而成的细粉状材料，所述的水溶高分子聚合物为低粘度纤维素醚、淀粉醚或黄原胶中的一种，所述的无机材料由硅铝酸钙、膨润土、纳米二氧化硅中的至少一种。
[0021]所述的消泡剂为聚醚改性硅类、聚醚类和有机硅类消泡剂，优选聚醚改性硅类消泡剂。
[0022]所述的细集料由3号砂、5号砂和6号砂三种不同颗粒粒径的石英砂组成，3号石英砂粒径为1～3mm，5号砂粒径为0.3～1.2mm，6号砂为0.075～0.6mm，三种石英砂重量比列为3：3：4。
[0023]所述的粗集料颗粒粒径为5～10mm的石英石、玄武石或石灰石，粗集料的针片状颗粒含量小于总重量的8％，优选石英石。
[0024]本专利技术还提供了高性能自密实混凝土的制备方法，包括下列步骤：
[0025]1、无水硫铝酸钙熟料的制备方法：先将石灰石、铝矾土、二水石膏三种原料分别粉磨至180目，通过率大于90％，然后将三种原料按10：(6～10)：(3～5)的重量比例在行星磨中混匀，并加入占三种原料重量10％的水拌合均匀，用钢模压制成的试块，在105℃环境下烘干，最后将试块在1300℃煅烧1小时，冷却至室温，得到无水硫铝酸钙熟料。
[0026]2、将无水硫铝酸钙熟料与石膏按重量比为1：(0.2～0.4)的比例混合均匀，并研磨至比表面积达到400～500m2/kg。
[0027]3、将除缓凝剂、消泡剂外的其余材料按比例称量并倒入混合设备中搅拌5min以上。
[0028]4、将缓凝剂、消泡剂混入水中，并充分混合均匀，然后倒入步骤3得到的混合物中，继续搅拌3min得到高性能自密实混凝土。
[0029]本专利技术提供的高性能自密实混凝土具有以下优点和使用效果：
[0030]1、混凝土拌合物的填充性非常好，坍落扩展度性能等级可满足SF2，间隙通过性的性能等级可达到PA2，抗离析性的性能等级达到SR1，自密实性能及要求参见《自密实混凝土应用技术规程》(JGJ/T 283
‑
2012)。
[0031]2、可在零下5℃环境下，实现快速凝结硬化，2h开放交通，小时强度非常优异，后期
强度也可稳定增长，不倒缩。
[0032]3、体积稳定性好，微膨胀不收缩，抗裂性能好，混凝土表观均匀无气泡。
[0033]4、施工简便，无需振捣，可自行填充配筋密集的混凝土结构，冬季施工无需采用特殊的保温措施。
具体实施方式
[0034]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0035]本专利技术公开了一种高性能自密实混凝土，包括以下重量份数的原料，高贝利特硫铝酸盐水泥40～90份，无水硫铝酸钙熟料5～40份，石膏1～15份，粉煤灰5～15份，减水剂0.3～1.5份，早强剂0.02～0.1份，纤维0.1～5份，缓凝剂0～1份，稳定剂0.05～5份，消泡剂0.02～0.5份，水24～35份，细集料60～300份，粗集料80～200份。该高性能自密实混凝土的填充性能优异，可自行填充配筋密集的混凝土结构，可在负温环境下实现快速硬化，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能自密实混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的原料：高贝利特硫铝酸盐水泥40～90份，无水硫铝酸钙熟料5～40份，石膏1～15份，粉煤灰5～15份，减水剂0.3～1.5份，早强剂0.02～0.1份，纤维0.1～5份，缓凝剂0～1份，稳定剂0.05～5份，消泡剂0.02～0.5份，水24～35份，细集料60～300份，粗集料80～200份；所述的高贝利特硫铝酸盐水泥、无水硫铝酸钙熟料、石膏和粉煤灰合计的重量份数为100份。2.根据权利要求1所述的高性能自密实混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的原料：高贝利特硫铝酸盐水泥60～85份，无水硫铝酸钙熟料7～25份，石膏2～10份，粉煤灰5～10份，减水剂0.4～1.2份，早强剂0.04～0.08份，纤维0.2～4份，缓凝剂0.1～0.6份，稳定剂0.06～2份，消泡剂0.05～0.1份，水26～32份，细集料80～200份，粗集料90～180份；所述的高贝利特硫铝酸盐水泥、无水硫铝酸钙熟料、石膏和粉煤灰合计的重量份数为100份。3.根据权利要求1所述的高性能自密实混凝土，其特征在于，所述的高贝利特硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5，比表面积不小于450m2/kg。4.根据权利要求1所述的高性能自密实混凝土，其特征在于，所述的石膏为无水石膏、半水石膏中的一种或两者的混合物，优选无水石膏。5.根据权利要求1所述的高性能自密实混凝土，其特征在于，所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰或超细粉煤灰中的至少一种，优选Ⅰ级粉煤灰。6.根据权利要求1所述的高性能自密实混凝土，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂、三聚氰胺系高效减水剂、萘系高效减水剂中的至少一种，优选聚羧酸高性能减水剂；早强剂为碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂、氯化钙、亚硝酸钙或甲酸钙中的至少一种。7.根据权利要求1所述的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，吴方政，苏兰，章玺，
申请(专利权)人：杭州修路人科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：