一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土制造技术

一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土，本发明专利技术属于建筑材料领域，具体涉及一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土。混凝土由按重量份数由280～320份水泥、160～200改性掺合料、740～780份机制砂、1000～1100份粗集料、4.5～5份减水剂和140～150份水组成。本发明专利技术100％替代天然砂石骨料，通过大量改性掺合料，有效解决机制砂石骨料工作性能差的问题，能获得较好的塌落度，实现超高泵送。采用改性掺合料固废大掺量，实现低水泥高标号，并且显著降低水化热，有效降低收缩徐变。本发明专利技术用于地形复杂山区建设特大斜拉桥的超高主塔。特大斜拉桥的超高主塔。特大斜拉桥的超高主塔。

【技术实现步骤摘要】
一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土


[0001]本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土。

技术介绍

[0002]特大斜拉桥的跨度大，且主塔超高，且由于往往在山区，更缺乏天然砂石骨料。因此，需要大量采用机制砂石骨料；然而，混凝土要求的标号高，为保证混凝土结构实体具有较高的强度，配制混凝土时，要保证有足够的强度富余系数；另外，还要求有较高的流动性和较小的黏度。同时由于泵送高度大、距离长，且钢筋较密并夹有钢板，因此要求混凝土流动性要高，而且要有较小的黏度，以利于降低泵送压力。尤其是要求混凝土有良好的防收缩徐变性能。
[0003]然而上述性能要求同时存在，为其同时实现带来了很大矛盾和难度。高强混凝土水灰比低，胶凝材料等细颗粒总量多，内聚性较高，在泵管内作塞形运动时阻碍形成合适的润滑层，导致流动阻力增加；表现在混凝土性能上就是混凝土的黏度较大，而且比普通低强度等级混凝土要大的多。另外，黏度较高也不利于混凝土的浇筑和密实，这也是高强混凝土的致命弱点。因此，在高强混凝土配制与施工过程中要解决以下几个主要矛盾问题：
[0004]首先，黏度与和易性之间的矛盾；泵送失败的两个主要原因是摩擦阻力大和离析；因此配合比设计不良的混凝土需要更大输送能力的泵，且更易堵塞管道；摩擦阻力正比于混凝土的黏度、流速与管道的粗糙程度等，黏度大则泵送阻力大，且泵的吸入效率也会降低。黏度较大是高强混凝土的共性，因此提高高强混凝土可泵性的技术关键是降低混凝土内聚性，降低混凝土的黏度。可是，当坍落度增大而黏度降低时，其和易性也会有所降低。尤其是在高坍落度的情况下，可能出现离析等和易性变差的现象。
[0005]其次，坍落度与扩展度泵送损失的矛盾。长距离泵送混凝土，经过泵送挤压后，坍落度、扩展度、黏度和流动性等都会损失，损失率随着泵送距离的增加而进一步加大；即便是自密实性能很好的混凝土，通过泵送后，在泵送至所浇筑的部位后能否达到自密实性能也是一个问题；以及混凝土的高流动性与超高抗压强度保证的矛盾。现有材料很难系统解决这一系列矛盾问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术为解决上述问题，而提供一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土。
[0007]本专利技术一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土按重量份数由280～320份水泥、160～200改性掺合料、740～780份机制砂、1000～1100份粗集料、4.5～5份减水剂和140～150份水组成；该混凝土的塌落度为170～200mm，砂率为40～43％，水胶比为0.27～0.33，容重为2400～2500kg/m3。
[0008]本专利技术的有益效果：
[0009]本专利技术不仅实现改性掺合料固废大掺量，实现低水泥高标号，并且显著降低水化热，有效降低收缩徐变。
[0010]采用机制砂和机制碎石100％替代天然砂石骨料，通过大量改性掺合料，有效解决机制砂石骨料工作性能差的问题，进而获得较好的塌落度，实现超高泵送。利用机制砂石骨料的机械咬合作用，不仅确保高标号强度，而且进一步显著改善混凝土收缩徐变。本专利技术通过严格的级配设置，有效改善堆积模型，保障100％采用机制砂和机制碎石代替天然砂石骨料，制备出低水泥含量的高标号混凝土，制备出的混凝土抗压强度普遍高于60MPa，不仅适于超高泵送，而且有效解决高塔水泥混凝土收缩徐变问题。
[0011]本专利技术水泥、粉煤灰、矿渣粉采用较低的比表面积，较好地调整了放热速率，并整体降低放热量，并且通过C2S和C3S的量，降低水化热同时解决高标号混凝土收缩徐变，而且保障高标号混凝土的强度。
[0012]本专利技术通过设计机制砂的级配，确保机制砂的强度和弹性模量，尤其通过严格控制堆积密度、孔隙率和吸水率，不仅提高混凝土强度、更是显著降低高标号混凝土收缩徐变。尤其通过控制5～10mm和10～20mm的级配、堆积密度、孔隙率、针片状含量，不仅改善高标号混凝土的收缩徐变，而且确保混凝土的工作性能，实现超高泵送顺利施工。
附图说明
[0013]图1为混凝土强度与水灰比关系曲线；
[0014]图2为剑黎高速公路南孟溪特大桥照片；
[0015]图3为剑黎高速公路南孟溪特大桥立面图；
[0016]图4为试样1单位面积贯入阻力与测试时间关系曲线；
[0017]图5为试样2单位面积贯入阻力与测试时间关系曲线；
[0018]图6为试样3单位面积贯入阻力与测试时间关系曲线。
具体实施方式
[0019]具体实施方式一：本实施方式一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土按重量份数由280～320份水泥、160～200改性掺合料、740～780份机制砂、1000～1100份粗集料、4.5～5份减水剂和140～150份水组成；该混凝土的塌落度为170～200mm，砂率为40～43％，水胶比为0.27～0.33，容重为2400～2500kg/m3。
[0020]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述水泥为P.O42.5水泥，比表面积为300～350m2/kg，C2S含量为35～40％，C3S含量为40～50％。其它与具体实施方式一相同。
[0021]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述改性掺合料包括粉煤灰、矿渣、CFB脱硫灰和硅灰；所述粉煤灰、矿渣、CFB脱硫灰和硅灰的相对质量比为(40～50):(70～80):(20～30):(30～40)。其它与具体实施方式一相同。
[0022]具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述粉煤灰为F类Ⅱ级，比表面积为300～350m2/kg，需水量比为100～105％。其它与具体实施方式三相同。
[0023]具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述矿渣粉等级为
S105，比表面积为300～350m2/kg，需水量比为95～100％。其它与具体实施方式三相同。
[0024]具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述CFB脱硫灰的比表面积为300～350m2/kg，需水量比为95～105％；所述CFB脱硫灰中SiO2含量为50～65％，Al2O3含量为15～25％，CaO含量为5～12％，Fe2O3含量为3～5％。其它与具体实施方式三相同。
[0025]具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述硅灰中SiO2含量为85～95％，含水率为1.5～2.5％，烧失量为2～4％。其它与具体实施方式三相同。
[0026]具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述机制砂的粒径≤4.75mm，所述机制砂的加工母料岩石抗压强度为150～350MPa，细度模数为2.8～3.2；所述机制砂中各粒径质量配合比为：粒径≤0.075mm的含量为2～5％、粒径为0.075～0.15mm的含量为2～5％、粒径为0.15～0.3mm的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土，其特征在于固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土按重量份数由280～320份水泥、160～200改性掺合料、740～780份机制砂、1000～1100份粗集料、4.5～5份减水剂和140～150份水组成；该混凝土的塌落度为170～200mm，砂率为40～43％，水胶比为0.27～0.33，容重为2400～2500kg/m3。2.根据权利要求1所述的一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土，其特征在于所述水泥为P.O42.5水泥，比表面积为300～350m2/kg，C2S含量为35～40％，C3S含量为40～50％。3.根据权利要求1所述的一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土，其特征在于所述改性掺合料包括粉煤灰、矿渣、CFB脱硫灰和硅灰；所述粉煤灰、矿渣、CFB脱硫灰和硅灰的相对质量比为(40～50):(70～80):(20～30):(30～40)。4.根据权利要求3所述的一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土，其特征在于所述粉煤灰为F类Ⅱ级，比表面积为300～350m2/kg，需水量比为100～105％。5.根据权利要求3所述的一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土，其特征在于所述矿渣粉等级为S105，比表面积为300～350m2/kg，需水量比为95～100％。6.根据权利要求3所述的一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土，其特征在于所述CFB脱硫灰的比表面积为300～350m2/kg，需水量比为95～105％；所述CFB脱硫灰中SiO2含量为50～65％，Al2O3含量为15～25％，CaO含量为5～12％，Fe2O3含量为3～5％。7.根据权利要求3所述的一种固废大掺量全机制骨料的超高泵送低收缩徐变C50混凝土，其特征在于所述硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘立洋，汪青杰，赵健，曲智富，高健，钟玉刚，韩成龙，杨长鹏，陈鸣宇，
申请(专利权)人：中铁建大桥工程局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：