一种新型轻质超高强混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，公开了一种新型轻质超高强混凝土及其制备方法，所述新型轻质超高强混凝土，以质量分数计，其原料包括：水泥600

【技术实现步骤摘要】
一种新型轻质超高强混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，更具体地，涉及一种新型轻质超高强混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]轻质高强混凝土在我国也称高强轻质混凝土(High
‑
Strength Light WeightConcrete,简称HSLC)，是指利用高强粗细集料、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3,强度等级为LC30以上的结构用轻质混凝土。轻骨料混凝土具有密度较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点，广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁以及海洋工程中。现有技术制备的轻质混凝土强度偏低，且在保证高强度的同时很难同时保证混凝土的流动性。

技术实现思路

[0003]为解决以上问题，专利技术的目的之一在于提供一种新型轻质超高强混凝土，采用粒径不同空心玻璃微珠、玻璃粉、微硅粉对胶凝材料体系进行逐级填充，内部结构非常密实，所制备的混凝土表观密度低，抗压强度高，比强度高，流动性好。
[0004]专利技术的目的之二在于提供一种新型轻质超高强混凝土的制备方法，该方法制备的混凝土制备工艺简单，可在自然养护下制成，相较于传统的超高强混凝土需要蒸汽高温养护或高温水养，降低了养护难度和养护成本，便于实际工程应用。同时，原材料来源广泛，如微硅粉、玻璃粉和空心玻璃微珠均可由废料制成，有利于实现资源的循环利用，符合节能减排、绿色环保战略需求，适宜推广应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种新型轻质超高强混凝土，以质量分数计，其原料包括：水泥600
‑
650份、微硅粉123
‑
336份、玻璃微珠118份、玻璃粉229
‑
336份、钢纤维118份、减水剂50
‑
60份、水146
‑
176份。
[0007]优选的，以质量分数计，其原料包括：水泥650份，微硅粉123份、玻璃微珠118份、玻璃粉336份、钢纤维118份、减水剂50份、水151份。优选的，水泥为硅酸盐水泥，型号为P
·Ⅱ52.5R。
[0008]进一步的，所述微硅粉的平均粒径为0.1
‑
0.15um，比表面积为15
‑
25m2/g。微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，是大工业冶炼中的副产物。微硅粉是一种重要的水泥或混凝土掺合剂，其平均颗粒尺寸比较小，能够填充水泥颗粒间的孔隙，提高混凝土的强度和耐久性。同时，微硅粉为无定型球状颗粒，可以提高混凝土的流变性能，可显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。此外，微硅粉为无定型球状颗粒，可以提高混凝土的流变性能。
[0009]进一步的，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，密度为600m3/kg，粒径为5
‑
100um，抗压强度为83MPa，PH值为8.0
‑
9.0，漂浮率≥96％，含水率≤0.3％。空心玻璃微珠是一种尺寸微
小的空心玻璃球体，具有质轻、低导热、隔音、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优点。在混凝土中加入空心微珠可大大降低产品的表观密度，同时，可很好的提高产品的分散性和流动性。
[0010]进一步的，所述玻璃粉平均粒径为2.0
‑
3.0um，比重为2.7g/ml。玻璃粉具有粒径小、分散性好、透明度高、防沉效果较好等特点，常用于生产高档家具面漆、建筑、航天航空等领域。在建筑行业，玻璃粉加入混凝土中，玻璃粉中的SiO2和Al2O3与水泥水化产物氢氧化钙发生“二次水化”反应，生成更多的水化硅酸钙和部分水化铝酸钙，改善界面过渡区的密实度，提高产品的抗压强度。同时，部分玻璃粉还可以发挥微集料效应填充混凝土中的孔隙，进一步提高抗压强度。
[0011]进一步的，所述钢纤维为端钩型，长为14mm，直径为0.215mm，长径比为65，抗拉强度为≥2000MPa。端钩型钢纤维属于高性能高纤维，能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。
[0012]进一步的，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂，减水率为25
‑
30％。优选的，减水剂为PCA(R)
‑
1聚羧酸高性能减水剂。聚羧酸高性能减水剂是由含有羧基的不饱和单体和其他单体共聚而成，其减水分散作用机理兼顾DLVO理论：“吸附
‑
静电斥力
‑
分散”理论和HVQ理论：“吸附
‑
空间位阻
‑
分散”，以“疏形柔性吸附一侧链的空间位阻效应和阴离子活性基团的静电斥力效应
‑
分散”微珠，是其他系列减水剂如萘系、密胺系、改性木质素系、氨基磺酸系等所无法相比的。聚羧酸高性能减水剂在减水、坍落度保持、强度提高、收缩减少和环保方面具备优良性能，可减少用水量，提高混凝土和易性、力学性能及耐久性。
[0013]一种新型轻质超高强混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0014]S01、按配比向搅拌机中加入水泥、微硅粉、空心玻璃微珠、玻璃粉搅拌均匀，得干混料，备用；
[0015]S02、按配比取纯净水，将其中二分子一的所述纯净水水加入步骤S01制得的混合物中，继续搅拌均匀，得第一浆料；
[0016]S03、按配比取减水剂，先倒入剩余二分之一的所述纯净水中搅拌均匀，再加入步骤S02制得的第一浆料中，搅拌均匀，得第二浆料；
[0017]S04、按配比取钢纤维加入步骤S03制得的第二浆料中，搅拌均匀，得混合浆料；
[0018]S05、将步骤S04制得的混合浆料分成三份分别加入模具中，振实后用塑料薄膜覆盖放置在阴凉地方，常温静置拆模，自然养护后即可得到轻质超高强混凝土。
[0019]本专利技术相较于现有技术具有已下有益效果：
[0020]1、本专利技术的新型轻质超高强混凝土的原材料选用及配合比合理，采用粒径不同空心玻璃微珠、玻璃粉、微硅粉对胶凝材料颗粒之间的孔隙逐级填充，增强体系密实性，提高硬化强度，本专利技术提供的新型轻质超高强混凝土的表观密度在1786
‑
1796kg/m3，28天抗压强度达到117
‑
126MPa，表明本专利技术制备的混凝土能够有在有效减轻自身重量的同时，提升材料的抗压能力，具有良好的工作性能。同时，产品的比强度高达65.85
‑
70.04KPa/(kg/m3)，可以减少构件截面尺寸，降低建筑结构的自重，适合应用于对自重比较敏感的建筑，如大跨度桥梁，超高层建筑等。
[0021]2、本专利技术采用的空心玻璃微珠具有质量轻、强度高的优点，作为轻质微集料配制
混凝土，可在保持一定力学性能的同时大幅降低混凝土的容重；微硅粉粒径小，具有极高的火山灰效应，能加速水泥的水化反应，显著提高混凝土的力学性能；钢纤维极大增强混凝土的韧性，约束裂缝的产生和发展；聚羧酸高效减水剂减水效率高，大幅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型轻质超高强混凝土，其特征在于，以质量分数计，其原料包括：水泥600
‑
650份、微硅粉123
‑
336份、玻璃微珠118份、玻璃粉229
‑
336份、钢纤维118份、减水剂50
‑
60份、水146
‑
176份。2.根据权利要求1所述的新型轻质超高强混凝土，其特征在于，以质量分数计，其原料包括：水泥650份、微硅粉123份、玻璃微珠118份、玻璃粉336份、钢纤维118份、减水剂50份、水151份。3.根据权利要求1所述的新型轻质超高强混凝土，其特征在于，以质量分数计，其原料包括：水泥600份、微硅粉336份、玻璃微珠118份、玻璃粉229份、钢纤维118份、减水剂60份、水176份。4.根据权利要求1所述的新型轻质超高强混凝土，其特征在于，以质量分数计，其原料包括：水泥625份、微硅粉230份、玻璃微珠118份、玻璃粉285份、钢纤维118份、减水剂55份、水161份。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的新型轻质超高强混凝土，其特征在于，所述微硅粉的平均粒径为0.1
‑
0.15um，比表面积为15
‑
25m2/g。6.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的新型轻质超高强混凝土，其特征在于，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，密度为600m3/kg，粒径为5
‑
100um，抗压强度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：林均进，张心鹏，谢建和，蔡超俊，麦子桦，刘鹏，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：