【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超高性能混凝土，涉及一种全再生细骨料超高性能混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、超高性能混凝土是一种具有高强、高韧和高耐久性等优点的新型水泥基复合材料，适用于具有特殊功能要求的建筑结构，其主要通过适当的原材料选择和科学的配合比设计使结构内部达到致密状态，从而获得优异的性能，例如，利用超高的强度实现大跨度桥梁的轻量化、利用超高的抗冲磨性能实现泄水道、排砂洞、泄洪洞和溢洪道等水工建筑物的表面防护。然而，超高性能混凝土也存在一些缺点。由于不使用粗骨料，水泥用量相对较高，使其成本远高于普通混凝土，同时原材料开采和加工过程会带来许多环境污染，影响经济社会发展双碳目标的实现，一定程度上限制了超高性能混凝土的推广应用。
2、将建筑垃圾通过分拣、破碎、清洗和筛分后制备成高品质的再生细骨料，用于替代天然砂制备超高性能混凝土，能有效缓解建筑垃圾引起的环境污染以及解决天然砂资源短缺等问题，获得显著的经济、社会和环保效益，符合可持续发展战略要求。目前，利用现有技术已将再生粗骨料用于普通混凝土的制备中，但由于再生粗骨料表面附着旧砂浆，其吸水率远高于天然砂，导致硬化混凝土界面过渡区性能弱化，使再生混凝土工作性能、力学性能及耐久性能等均不及天然骨料混凝土。如果通过多级破碎和颗粒整形等方式制备成再生细骨料(再生砂)，可最大化的消除骨料表层旧砂浆的影响，使颗粒中原始缺陷降到最低、外形接近甚至优于天然砂，这为制备超高性能混凝土提供了可能。
3、再生细骨料加工过程中产生了许多具有一定水化活性的微粉，如果将其部分替代超高性能混凝土
技术实现思路
1、本专利技术针对难以利用全再生细骨料制备超高性能混凝土的问题，提供一种全再生细骨料超高性能混凝土，实现全再生细骨料的综合利用，降低超高性能混凝土的制备成本，可以推广使用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供一种全再生细骨料超高性能混凝土，所述超高性能混凝土是由全再生细骨料、复合胶凝材料、钢纤维、水和减水剂等组成；所述复合胶凝材料由硅酸盐水泥和辅助胶凝材料构成，其中硅酸盐水泥用量不小于复合胶凝材料质量的55％；所述水的用量为复合胶凝材料质量的14～18％；所述减水剂的用量为复合胶凝材料质量的0.15～0.5％；所述的1m3单位体积中复合胶凝材料体积等于全再生细骨料紧密堆积下空隙所占体积；所述的1m3单位体积超高性能混凝土中钢纤维掺入的体积分数不超过6％；所述全再生细骨料在目标级配下各粒径段相对含量的计算公式如下：
4、
5、式中：i为全再生细骨料划分的粒径段；pφi为全再生细骨料各粒径段的相对含量，％；φi为全再生细骨料第i粒径段的粒径值，mm；φmax为全再生细骨料的最大粒径，mm；φmin为全再生细骨料的最小粒径，mm；n为分布模数。
6、优选地，所述全再生细骨料为粒径小于4.75mm的再生细骨料。
7、优选地，所述辅助胶凝材料选取矿渣粉、粉煤灰、硅灰粉、石灰石粉或石英粉的一种或多种。
8、优选地，所述钢纤维为13mm镀铜微丝钢纤维，其长径比为59，抗拉强度为2380mpa。
9、本专利技术还提供一种全再生细骨料超高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：按比例称量复合胶凝材料中各组分，置于球磨机中混磨15min，便于材料活性激发且保证混合均匀；将混合均匀的复合胶凝材料和减水剂干拌1min，加入1/2的水慢速搅拌1min至浆体状，然后加入全再生细骨料和剩余水快速搅拌3min后，边搅拌边均匀撒入钢纤维，搅拌2min后出料即可。
10、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
11、1)本专利技术利用全再生细骨料制备的超高性能混凝土综合性能优异，克服了难以利用全再生细骨料制备超高性能混凝土的问题，实现了再生细骨料的综合利用。
12、2)本专利技术通过合理的目标级配设计优化了全再生细骨料各粒径段的含量，可以有效发挥不同粒级颗粒的骨架和填充作用，改善超高性能混凝土的工作性能及力学性能。
13、3)本专利技术在保证混凝土优异性能的同时，降低了胶凝材料用量，特别是减少了水泥的用量，降低了制备成本。
14、4)本专利技术采用的全再生细骨料，包含了0.075mm以下再生微粉，实现了全再生细骨料的高品质利用，不仅获得较高的技术和经济效益，还具有较高的环境效益。
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1.一种全再生细骨料超高性能混凝土，其特征在于，所述超高性能混凝土是由全再生细骨料、复合胶凝材料、钢纤维、水和减水剂组成；所述复合胶凝材料由硅酸盐水泥和辅助胶凝材料构成，其中硅酸盐水泥用量不小于复合胶凝材料质量的55％；所述水的用量为复合胶凝材料质量的18％；所述减水剂的用量为复合胶凝材料质量的0.5％；所述1m3单位体积的复合胶凝材料体积等于全再生细骨料紧密堆积下空隙所占体积；所述1m3单位体积的复合胶凝材料中钢纤维掺入的体积分数不超过6％；所述全再生细骨料在目标级配下各粒径段相对含量的计算公式如下：
2.根据权利要求1所述的一种全再生细骨料超高性能混凝土，其特征在于，所述全再生细骨料为粒径小于4.75mm的再生细骨料。
3.根据权利要求1所述的一种全再生细骨料超高性能混凝土，其特征在于，所述辅助胶凝材料选取矿渣粉、粉煤灰、硅灰粉、石灰石粉或石英粉的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种全再生细骨料超高性能混凝土，其特征在于，所述钢纤维为13mm镀铜微丝钢纤维，其长径比为59，抗拉强度为2380Mpa。
5.权利要求1～4任一
...【技术特征摘要】
1.一种全再生细骨料超高性能混凝土，其特征在于，所述超高性能混凝土是由全再生细骨料、复合胶凝材料、钢纤维、水和减水剂组成；所述复合胶凝材料由硅酸盐水泥和辅助胶凝材料构成，其中硅酸盐水泥用量不小于复合胶凝材料质量的55％；所述水的用量为复合胶凝材料质量的18％；所述减水剂的用量为复合胶凝材料质量的0.5％；所述1m3单位体积的复合胶凝材料体积等于全再生细骨料紧密堆积下空隙所占体积；所述1m3单位体积的复合胶凝材料中钢纤维掺入的体积分数不超过6％；所述全再生细骨料在目标级配下各粒径段相对含量的计算公式如下：
2.根据权利要求1所述的一种全再生细骨料超高性能混凝土，其特征在于，所述全再生细骨料为粒径小于4.75mm的再生细骨料。
3.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：高丹盈，郭亚江，汤寄予，杨林，房栋，魏东，谷志强，郭奥飞，李宗泽，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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