一种适用于离心施工成型的低坍落度高强混凝土及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种适用于离心施工成型的低坍落度高强混凝土及其制备方法和应用，包括以下重量份的原料：水泥：550

【技术实现步骤摘要】
一种适用于离心施工成型的低坍落度高强混凝土及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于混凝土
，具体涉及一种适用于离心施工成型的低坍落度高强混凝土及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]混凝土电线杆是一种应用于通讯、照明、输电线路等方向的预制构件，在城市化建设和基建工程中具有广泛应用，对我国的经济发展具有重要意义。
[0003]传统混凝土电线杆主要采用离心成型的方法，离心成型对于混凝土管桩制造是一个十分重要的工序，是确保管桩混凝土达到良好密实度的关键工序，它会影响管桩混凝土强度和沿整根管桩长度上的混凝土均匀性。
[0004]但基于离心成型的传统混凝土的水泥用量较大，且普遍强度不高，抗拉强度较低，离心成型过程后，管壁易出现分层开裂和早起收缩大等现象。在后期服役过程中，混凝土制品易出现强度低、抗裂能力差、耐久性差等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种适用于离心施工成型的低坍落度高强混凝土及其制备方法和应用，本专利技术公开的低坍落度高强混凝土在离心成型工艺中不会出现浆体骨料分层现象，相比于传统混凝土具有强度高、抗裂能力强、耐久性良好等优势，可通过离心成型工艺制备出性能优异的电线杆。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]一种适用于离心施工成型的低坍落度高强混凝土，包括以下重量份的原料：
[0008]水泥：550
‑
650份；
[0009]I级粉煤灰：70
‑/>90份；
[0010]S105矿粉：70
‑
90份；
[0011]硅灰：70
‑
90份；
[0012]石英砂：550
‑
650份；
[0013]5mm≤粒径＜16mm的玄武岩骨料：310
‑
380份；
[0014]16mm≤粒径≤31.5mm的玄武岩骨料：720
‑
790份；
[0015]拌合水：90
‑
130份；
[0016]减水剂：9
‑
13份。
[0017]所述水泥为满足GB 175
‑
2007《通用硅酸盐水泥》技术要求的52.5级普通硅酸盐水泥，其比表面积为300kg/m3‑
400kg/m3，28d胶砂抗压强度≥52.5MPa。
[0018]所述I级粉煤灰为满足GB/T1596
‑
2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》技术要求的F类I级粉煤灰，细度45微米，筛余<10％，需水量比≤95％，烧失量<5％，28d活性指数≥80％。
[0019]所述S105矿粉为满足《GB/T18046
‑
2008》技术要求的矿粉，比表面积≥500m2/kg，28d活性指数≥105％。
[0020]所述硅灰的平均粒径为0.1
‑
0.3μm，比表面为20
‑
28m2/g。
[0021]所述石英砂的细度模数为2.4
‑
2.8。
[0022]所述玄武岩骨料的表观密度为2800～3000kg/m3，压碎值≤5％；所述玄武岩骨料在投料前进行水洗和干燥，并在干燥后去除0.15mm以下细颗粒。
[0023]5mm≤粒径＜16mm的玄武岩骨料与16mm≤粒径≤31.5mm的玄武岩骨料的重量比为3:7。
[0024]所述减水剂为满足GB/T8076
‑
2008《混凝土外加剂》技术要求的聚羧酸高性能减水剂，减水率≥27％。
[0025]本专利技术提供的所述低坍落度高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：依次将水泥、I级粉煤灰、S105矿粉、硅灰、石英砂、玄武岩骨料混合搅拌80s，然后加入拌合水的用量的1/2～2/3，继续搅拌150s，缓慢加入溶有减水剂的剩余量的拌合水，继续搅拌100～120s，即可得到低坍落度高强混凝土。
[0026]本专利技术还提供了所述低坍落度高强混凝土在制备电线杆中的应用。
[0027]本专利技术提供的适用于离心施工成型的低坍落度高强混凝土中，各原料作用如下：
[0028]水泥：为制备的混凝土提供主要强度，本专利技术中优选52.5级普通硅酸盐水泥，其水化速度快，强度高。
[0029]S105矿粉：是一种混凝土掺合料，部分取代水泥，降低混凝土收缩值，提升混凝土工作性，在二次水化作用下可为混凝土提供较高强度，且其比表面积大、活性高，能够调节混凝土流变性能。如果选用其他级别的矿粉，混凝土坍落度增加，粘聚性下降，强度下降，不利于产品适应离心成型。
[0030]I级粉煤灰：是一种混凝土掺合料，部分取代水泥，降低混凝土收缩值，提升混凝土工作性，且具有一定的火山灰性，在碱激发作用下可为混凝土提供较高强度，，如果选用其他级别的粉煤灰，材料活性下降，导致混凝土强度变差。
[0031]硅灰：高活性粉体颗粒，作为一种矿物掺合料使用，对胶凝材料粉体体系有较好的填充效果，同时具有超高活性，水化产物可填充。本专利技术中优选平均粒径为0.1
‑
0.3μm，比表面为20
‑
28m2/g的硅灰，其有利于实现混凝土体系的最紧密堆积，提升材料致密度，减少缺陷。
[0032]石英砂：是一种细骨料，其在混凝土中主要起骨架和填充作用，本专利技术中优选细度模数为2.4
‑
2.8的石英砂。
[0033]玄武岩骨料：是一种粗骨料，在混凝土中主要起骨架和填充作用，本专利技术中将5mm≤粒径＜16mm的玄武岩骨料和16mm≤粒径≤31.5mm的玄武岩骨料配合使用，有利于施工成型过程中骨料颗粒的均匀分布。
[0034]减水剂：具有较好的减水效果，用于保证低水胶比混凝土具有合适的工作性，本专利技术中优选减水率≥27％、满足GB/T8076
‑
2008《混凝土外加剂》技术要求的聚羧酸高性能减水剂，此种减水剂相较于其他的减水剂，减水效果较好。
[0035]为了实现混凝土的低坍落度高强度，本专利技术提供的适用于离心施工成型的低坍落度高强混凝土的各原料及各原料的粉体粒径满足最紧密堆积原理，原料中使用具有高强度
和耐冲击的玄武岩作为粗骨料、石英砂作为细骨料，并基于“大元+中元+小元”堆积设计思路来选用粉体颗粒，选择水泥颗粒作为最紧密堆积体系中的“大元”，超细矿粉和粉煤灰为“中元”，粒径小于0.3微米的硅灰为“小元”，并控制这些粉体颗粒的用量在合适的配比之下，这样这些粉体颗粒在骨料中可实现紧密堆积，最大程度降低空隙率，提升材料匀质性，在粉体颗粒的物理堆积作用之下，水化后浆体具有超高强度。而粉体颗粒的填充效应可进一步释放颗粒间隙的自由水，浆体水胶比极低，但仍具有较好的流动性。结合具体施工需求和应用环境，为了使混凝土材料更适应离心成型工艺，本专利技术中选用比了表面积更大，活性更高的S105矿粉来调节混凝土的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于离心施工成型的低坍落度高强混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥：550
‑
650份；I级粉煤灰：70
‑
90份；S105矿粉：70
‑
90份；硅灰：70
‑
90份；石英砂：550
‑
650份；5mm≤粒径＜16mm的玄武岩骨料：310
‑
380份；16mm≤粒径≤31.5mm的玄武岩骨料：720
‑
790份；拌合水：90
‑
130份；减水剂：9
‑
13份。2.根据权利要求1所述的低坍落度高强混凝土，其特征在于，所述水泥为满足GB 175
‑
2007《通用硅酸盐水泥》技术要求的52.5级普通硅酸盐水泥，其比表面积为300kg/m3‑
400kg/m3，28d胶砂抗压强度≥52.5MPa。3.根据权利要求1所述的低坍落度高强混凝土，其特征在于，所述I级粉煤灰为满足GB/T1596
‑
2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》技术要求的F类I级粉煤灰，细度45微米，筛余<10％，需水量比≤95％，烧失量<5％，28d活性指数≥80％。4.根据权利要求1所述的低坍落度高强混凝土，其特征在于，所述S105矿粉为满足《GB/T18046
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：吴铁军，王大胜，庄云芳，恽进进，肖慧丽，王一健，黄士伟，叶书峰，沈江平，张亚楠，沈笑天，汪萍，徐雪玲，
申请(专利权)人：安徽精公检测检验中心有限公司，
类型：发明
国别省市：