一种低碳超高性能UHPC混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低碳超高性能UHPC混凝土及其制备方法，包括以下重量份的原材料：普通硅酸盐水泥200

【技术实现步骤摘要】
一种低碳超高性能UHPC混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，具体为一种低碳超高性能UHPC混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]UHPC混凝土是近年来，最具创新性的水泥基工程材料，实现工程材料性能的大跨越。“超高性能混凝土”包含两个方面
‘
超高
’
——具有超高的耐久性和超高的力学性能（抗压、抗拉以及高韧性）。而且安装成本低，操作简便，有利于环保，是专为建筑而生的神奇材料。
[0003]UHPC是一种高强度、高韧性、低孔隙率的超高强水泥基材料。它的基本配置原理是：通过提高组分的细度与活性，不使用粗骨料，使材料内部的缺陷（孔隙与微裂缝）减到最少，以获得超高强度与高耐久性。超高性能混凝土的设计理论是最大堆积密度理论，其组成材料不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积，即毫米级颗粒(骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充，微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。
[0004]UHPC不使用粗骨料，必须使用硅灰和纤维(钢纤维或复合有机纤维)，水泥用量较大，水胶比很低,成本很高，在实际使用过程中有很大的限制。因此减少水泥用量是解决UHPC混凝土使用限制的关键之一，而且减少水泥用量也是减少CO2产生，有利于降低超高性能混凝土的碳排放，实现低碳超高性能混凝土。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种低碳超高性能UHPC混凝土及其制备方法，以此解决混凝土中水泥用量大，导致碳排放较多的问题；利用脱硫石膏对矿物掺合料的活性激发作用，大掺量使用矿粉，取代部分水泥，使水泥用量减少近50%，有效改善了超高性能混凝土的高水泥用量、高碳排放问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下方案：一种低碳超高性能UHPC混凝土，包括以下重量份的原材料：普通硅酸盐水泥 200
‑
400份；粉煤灰 50
‑
100份；矿粉 300
‑
500份；硅灰 100
‑
200份；脱硫石膏 0
‑
100份；石英砂 800
‑
1000份；钢纤维 100
‑
200份；高效减水剂 32份；自来水 147份。
[0007]优选的，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5。
[0008]优选的，所述矿粉活性等级满足S95等级要求。
[0009]优选的，所述高效减水剂为聚羧酸高效减水剂。
[0010]优选的，所述钢纤维为镀铜微丝钢纤维。
[0011]优选的，所述硅灰为微硅灰，比表面积大于20000m2/kg。
[0012]一种低碳超高性能UHPC混凝土的制备方法，包括如下步骤：S1、按照重量份配比，将 200
‑
400份的普通硅酸盐水泥、50
‑
100份的粉煤灰、300
‑
500份的矿粉、0
‑
100份的脱硫石膏、100
‑
200份的硅灰放置到胶砂搅拌机中的搅拌锅中，低速且充分混合搅拌，获得混合胚料一；S2、将800
‑
1000份的石英砂倒入到步骤S1获得的混合胚料一中，搅拌均匀，获得混合胚料二；S3、将32份的高效减水剂加入至147份的自来水中，搅拌均匀并一同倒入到步骤S2获得的混合坯料二中，持续搅拌3
‑
5min，获得混合坯料三；S4、将100
‑
200份的钢纤维加入至步骤S3获得的混合坯料三中，再次持续搅拌3
‑
5min，获得混合泥浆；S5、将步骤S4中获得的混合泥浆倒入三联试模中，依次经干燥、保温和养护至龄期后，即可获得低碳高性能UHPC混凝土本体。
[0013]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、以脱硫石膏作为矿物掺合料激发剂，不仅能够很好的激发矿物掺合料的活性，而且在一定程度上也有利于脱硫石膏资源化利用的问题；2、脱硫石膏的活性激发作用，使矿粉掺合料用量提高，取代相当一部分水泥用量，水泥用量减少约50%，极大的缓解了因大量使用水泥导致的高碳排放问题。
实施方式
[0014]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]一种低碳超高性能UHPC混凝土，包括以下重量份的原材料：普通硅酸盐水泥 200
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400份；粉煤灰 50
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100份；矿粉 300
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500份；硅灰 100
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200份；脱硫石膏 0
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100份；石英砂 800
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1000份；钢纤维 100
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200份；高效减水剂 32份；自来水 147份。
[0016]所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5。
[0017]所述矿粉活性等级满足S95等级要求。
[0018]所述高效减水剂为聚羧酸高效减水剂。
[0019]所述钢纤维为镀铜微丝钢纤维。
[0020]所述硅灰为微硅灰，比表面积大于20000m2/kg。
[0021]一种低碳超高性能UHPC混凝土的制备方法，包括如下步骤：S1、按照重量份配比，将 200
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400份的普通硅酸盐水泥、50
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100份的粉煤灰、300
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500份的矿粉、0
‑
100份的脱硫石膏、100
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200份的硅灰放置到胶砂搅拌机中的搅拌锅中，低速且充分混合搅拌，获得混合胚料一；S2、将800
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1000份的石英砂倒入到步骤S1获得的混合胚料一中，搅拌均匀，获得混合胚料二；S3、将32份的高效减水剂加入至147份的自来水中，搅拌均匀并一同倒入到步骤S2获得的混合坯料二中，持续搅拌3
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5min，获得混合坯料三；S4、将100
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200份的钢纤维加入至步骤S3获得的混合坯料三中，再次持续搅拌3
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5min，获得混合泥浆；S5、将步骤S4中获得的混合泥浆倒入三联试模中，依次经干燥、保温和养护至龄期后，即可获得低碳高性能UHPC混凝土本体。
实施例
[0022]根据表1的配合比，制备对照件（常规UHPC件）与试件A。
[0023]表1：对照件配合比与试件A配合比
[0024]将对照件与试验件进行不同天数的养护，养护完成后并分别进行抗压强度与抗折强度的检测，如表2和表3所示。
[0025]表2 抗压强度对照表
[0026]表3 抗折强度对照表
[0027]从数据上可以看出，采用以脱硫石膏为矿物激发剂，大产量使用矿粉，能够满足超高性能混凝土的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低碳超高性能UHPC混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原材料：普通硅酸盐水泥 200
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400份；粉煤灰 50
‑
100份；矿粉 300
‑
500份；硅灰 100
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200份；脱硫石膏 0
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100份；石英砂 800
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1000份；钢纤维 100
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200份；高效减水剂 32份；自来水 147份。2.根据权利要求1所述的一种低碳超高性能UHPC混凝土，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5。3.根据权利要求1所述的一种低碳超高性能UHPC混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为一级粉煤灰。4.根据权利要求1所述的一种低碳超高性能UHPC混凝土，其特征在于，所述矿粉活性等级满足S95等级要求。5.根据权利要求1所述的一种低碳超高性能UHPC混凝土，其特征在于，所述高效减水剂为聚羧酸高效减水剂。6.根据权利要求1所述的一种低碳超高性能UHPC混凝土，其特征在于，所述钢纤维为镀铜微丝钢纤维。7.根据权利要求1所述的一种低碳超高性能UHPC混凝土，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王优，王聪，陈迎，王永贤，杜倩楠，
申请(专利权)人：江苏顺为绿色建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：