一种应用机制砂的超高性能混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种应用机制砂的超高性能混凝土及其制备方法，解决了现有技术中高强度混凝土抗腐蚀性能较差、长期耐久性差、寿命较短的技术问题。它包括下述重量份的原料：机制砂100

【技术实现步骤摘要】
一种应用机制砂的超高性能混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土制备领域，具体涉及一种应用机制砂的超高性能混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]高强混凝土指的是强度等级为C60及其以上的混凝土，C100强度等级以上的混凝土称为超高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得高强的混凝土。
[0003]高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的4～6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。试验表明，在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能。而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免短柱，对结构抗震也有利，而且提高了经济效益。高强混凝土材料为预应力技术提供了有利条件，可采用高强度钢材和人为控制应力，从而大大地提高了受弯构件的抗弯刚度和抗裂度。因此世界范围内越来越多地采用施加预应力的高强混凝土结构，应用于大跨度房屋和桥梁中。但是，现有的混凝土仍然具有一些下述的缺陷：
[0004]现有技术中的超高性能混凝土，大多采用石英砂提高其强度，而石英砂价格较高，进而导致超高性能混凝土的成本较高。
[0005]高强混凝土是以强度的大小来确定的，单纯地高强度不一定具有高性能，尤其是在严酷的环境下，它的耐久性就更差，从而寿命较短。因此，现有技术中高强度混凝土抗腐蚀性能较差、耐久性差、寿命较短。
[0006]现有技术中，以管道制品为例，它的设计、使用年限一般都是在50
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100年，而该管道通常都是预埋在几米或几十米深的地下，期间经过长期环境影响，导致混凝土开裂、钢筋锈蚀、耐久性降低，从而引发严重后果，以至重新开挖、修复，提高了人工费、材料费等。因此，现有技术中高强混凝土所制产品修复成本高。
[0007]本申请人发现现有技术至少存在以下问题：
[0008]1、现有技术中的超高性能混凝土大多采用石英砂提高其强度，导致超高强性能混凝土成本较高。
[0009]2、现有技术中高强度混凝土抗腐蚀性能较差、长期耐久性差、寿命较短。
[0010]3、现有技术中高强混凝土所制产品修复成本高。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种应用机制砂的超高性能混凝土及其制备方法，以解决现有技术中的高强度混凝土抗腐蚀性能较差、长期耐久性差、寿命较短的技术问题。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0013]本专利技术提供的一种应用机制砂的超高性能混凝土，包括下述重量份的原料：机制砂100
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130份；水泥40
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60份；硅灰10
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20份；微珠15
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20份；矿粉8
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15份；膨胀剂3
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5份；水16
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20份；减水剂3
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5份；钢纤维5
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20份。
[0014]进一步的，各原料的重量份分别为：机制砂110
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120份；水泥45
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55份；硅灰12
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18份；微珠16
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19份；矿粉10
‑
13份；膨胀剂3.5
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4.5份；水17
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19份；减水剂3.5
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4.5份；钢纤维10
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15份。
[0015]进一步的，各原料的重量份分别为：机制砂120份；水泥50份；硅灰15份；微珠18份；矿粉12份；膨胀剂4份；水18份；减水剂4份；钢纤维12份。
[0016]进一步的，所述机制砂的含泥量≤1％、细度模数3.0～2.3；
[0017]所述水泥的强度等级≥52.5级、比表面积≥300
㎡
/kg、初凝时间≥45min、终凝时间≤600min；
[0018]所述矿粉的等级为S95级、流动度比≥95％、7d活性指数≥70％、28d活性指数≥95％；
[0019]所述硅灰的SiO2含量≥90％、需水量比≤125％、活性指数≤105％；
[0020]所述微珠的需水量比≤105％、28天活性指数≥90％、比表面积≥2000
㎡
/kg；
[0021]所述减水剂为聚羧酸减水剂，其减水率≥30％、碱含量≤3.5％、含气量<2.0％，且不含有氯离子；
[0022]所述钢纤维采用表面镀铜微细光圆钢纤维，其抗拉强度≥2850MPa；
[0023]所述膨胀剂的28d抗压强度≥42.5Mpa。
[0024]本专利技术提供的应用机制砂的超高性能混凝土的制备方法，包括下述步骤：
[0025]S1、按配比准备原料；
[0026]S2、将步骤S1中准备的机制砂、水泥、硅灰、微珠、矿粉和膨胀剂倒入搅拌机中，进行初始搅拌；
[0027]S3、将步骤S1中准备的水、减水剂继续倒入搅拌机中，连续搅拌4～6min；在连续搅拌的过程中，将钢纤维倒入正在搅拌的拌合物中，将钢纤维均匀分布在拌合物内，得到混凝土成品。
[0028]进一步的，所述步骤S2中，初始搅拌的时间为0.5～2min。
[0029]本专利技术中超高性能混凝土的主要设计原理：先是通过对不同细度的材料进行合理配比，找出最紧密实的状态，后在胶凝材料中掺入具有良好活性的超细粒级材料，使其参与到水化过程中，使整个材料的密实度得到了更加密实状态。最终使材料内部的孔隙减小到最低程度，以获得超高力学性能和超高耐久性。
[0030]基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：
[0031](1)本专利技术提供的应用机制砂的超高性能混凝土及其制备方法，得到的超高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，它选用优质原材料、降低水灰比、提高密实度，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，提高工程使用寿命。原料中的水泥与水混合形成水泥浆体，起胶凝作用；加入微珠可以进行二次水化，在整个混凝土中可以改善其和易性；加入的硅灰的分散性较好，它能均匀地填充于水泥颗粒空隙之中，使混凝土中空隙较少，起到增加强度、增加紧密性的作用；加入的膨胀剂代替等量的水泥，起到减少混凝土收缩作用；进一步通过高性能减水剂的使用，使超高性能混凝土获得了极低的水灰比，因此，超高性能混
凝土内部没有多余的水份，混凝土整体的密实度提高；最后，钢纤维以类似钢筋材料进行添加，使材料有一定的加筋体系，进一步使混凝土表现出更好的力学性能和韧性；
[0032](2)本专利技术提供的应用机制砂的超高性能混凝土及其制备方法，得到的超高性能混凝土不仅具有超高的力学性能，还具有抗腐蚀性能良好、长期耐久性好、寿命长的优势，并且避免了石英砂的使用，制备成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用机制砂的超高性能混凝土，其特征在于，包括下述重量份的原料：机制砂100
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130份；水泥40
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60份；硅灰10
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20份；微珠15
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20份；矿粉8
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15份；膨胀剂3
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5份；水16
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20份；减水剂3
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5份；钢纤维5
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20份。2.根据权利要求1所述的应用机制砂的超高性能混凝土，其特征在于，各原料的重量份分别为：机制砂110
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120份；水泥45
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55份；硅灰12
‑
18份；微珠16
‑
19份；矿粉10
‑
13份；膨胀剂3.5
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4.5份；水17
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19份；减水剂3.5
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4.5份；钢纤维10
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15份。3.根据权利要求1所述的应用机制砂的超高性能混凝土，其特征在于，各原料的重量份分别为：机制砂120份；水泥50份；硅灰15份；微珠18份；矿粉12份；膨胀剂4份；水18份；减水剂4份；钢纤维12份。4.根据权利要求1所述的应用机制砂的超高性能混凝土，其特征在于，所述混凝土的设计容重为2400 kg/m3～2450kg/...

【专利技术属性】
技术研发人员：粟丽萍，王荣，阙小平，韩亭，
申请(专利权)人：粟丽萍阙小平，
类型：发明
国别省市：