本发明专利技术涉及一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土及其制备方法，混凝土按照重量份数计算，包括以下成分：429.6份水泥、1074份石英砂、157份钢纤维、43份高效减水剂、0.54份消泡剂、107.4‑537份石灰石粉、107.4‑537份偏高岭土和193份水。本发明专利技术中使用大掺量的石灰石、偏高岭土的掺入混凝土内，能明显降低水泥用量的使用，能够大幅度减少碳排放。大量石灰石的掺入配合偏高岭土使其流动性大大提升，有利于工程UHPC的施工；大掺量UHPC的碳排放量要比Ref组UHPC低24％‑37％。
1、超高性能混凝土(ultra-high performance concrete，uhpc)是一种具有超高强度、高韧性、和优异耐久性能的新型水泥复合材料。但是uhpc需要大量的水泥，水泥的生产和使用又会造成大量的污染，每年生产的水泥所排放的二氧化碳占二氧化碳总排放量的5％以上，因此利用大量工业废料替代水泥符合可持续绿色发展的要求。
2、scms通常为工业副产品或废物，通过掺入scms来降低uhpc中的水泥用量节约了水泥用量，使其得到重新利用，保护了环境。lc3是一种由偏高岭土(mk)和石灰石粉(lp)组成的三元粘结剂体系。偏高岭土是一种高活性的火山灰材料，其含有的大量铝酸盐可以与石灰石粉反应生成碳铝酸盐，并且石灰石粉和偏高岭土都有成核效应，为水化产物的沉淀提供了成核位点，为水化产物沉淀提供了成核位点，加速了水化反应，提高了水泥的水化程度。大量的偏高岭土的掺入会促进其c-a-s-h(水化硅铝酸钙)的形成，lp的存在，单碳酸盐产生间接稳定了钙矾石，使孔隙率下降，并且改善微观力学性能。
3、目前关于使用石灰石偏高岭土替代水泥制作uhpc的研究很多，但大多掺量都停留在30％以内，尤其是石灰石粉，掺量过高会导致其强度的显著下降。有研究者以最高20％掺量的偏高岭土和30％的石灰石粉(按质量比)取代总粘合剂，发现用15％的偏高岭土取代粘合剂的长期强度最佳，随着偏高岭土的掺量增加，混合物的流动性却会大幅降低。
/>技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土及其制备方法。
2、本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
4、429.6份水泥、1074份石英砂、157份钢纤维、43份高效减水剂、0.54份消泡剂、107.4-537份石灰石粉、107.4-537份偏高岭土和193份水。
5、优选地，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
6、429.6份水泥、1074份石英砂、157份钢纤维、43份高效减水剂、0.54份消泡剂、107.4份石灰石粉、537份偏高岭土和193份水。
7、优选地，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
8、429.6份水泥、1074份石英砂、157份钢纤维、43份高效减水剂、0.54份消泡剂、214.8份石灰石粉、429.6份偏高岭土和193份水。
9、优选地，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
10、429.6份水泥、1074份石英砂、157份钢纤维、43份高效减水剂、0.54份消泡剂、322.2份石灰石粉、322.2份偏高岭土和193份水。
11、优选地，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
12、429.6份水泥、1074份石英砂、157份钢纤维、43份高效减水剂、0.54份消泡剂、429.6份石灰石粉、214.8份偏高岭土和193份水。
13、优选地，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
14、429.6份水泥、1074份石英砂、157份钢纤维、43份高效减水剂、0.54份消泡剂、537份石灰石粉、107.4份偏高岭土和193份水。
15、优选地，所述水泥为山东诸城市杨春水泥有限公司的p.o52.5普通硅酸盐水泥
16、优选地，所述石英砂为河南铭海环保科技有限公司的高纯度石英砂，粒径分别为16-26(占比0.55)，26-40(占比0.15)，40-70(占比0.22)，70-110(占比0.08)
17、优选地，所述钢纤维为衡水松泰金属制品有限公司的镀铜钢纤维，钢纤维长度为12mm，抗拉强度大于3000mpa。
18、优选地，所述高效减水剂为莱阳市宏祥建筑外加剂厂，减水效率为18-25％。
19、优选地，所述消泡剂为河北欧宁建材销售有限公司
20、优选地，所述石灰石粉(lp)采购自河南恒源新材料有限公司，细度为325目重钙。
21、优选地，所述偏高岭土(mk)采购自巩义市龙泽净水材料有限公司，细度为300目。
22、第二方面，本专利技术提供一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土的制备方法，包括：
23、s1、先加入水泥、石灰石粉、偏高岭土和石英砂，再加入消泡剂，然后混合搅拌一分钟；
24、s2、然后加入水和减水剂混合液体，搅拌四分钟；
25、s3、之后添加钢纤维，等待五分钟完成整个搅拌，得到水泥混合物；
26、s4、将水泥混合物倒入准备好的模具中，利用震动台震动压实后，覆盖上保鲜膜，放入标准养护室中；
27、s5、等待24小时进行脱模，将脱模的试块进行标记，并放入标准蒸汽养护室中进行养护。
28、优选地，所述s4中，标准养护室的温度为25±2℃，相对湿度为60±5％。
29、优选地，所述s5中，标准蒸汽养护室的温度为20±2℃，相对湿度≥95％。
30、本专利技术的有益效果为：
31、(1)本专利技术中使用大掺量的石灰石、偏高岭土的掺入混凝土内，能明显降低水泥用量的使用，能够大幅度减少碳排放。
32、(2)大量石灰石的掺入配合偏高岭土使其流动性大大提升，有利于工程uhpc的施工；大掺量uhpc的碳排放量要比ref组(纯水泥组)uhpc低24％-37％。
33、(3)按照本专利技术中的制备，石灰石粉和偏高岭土即使达到60％的替代比，56天强度依然可以达到最高117.9mpa(纯水泥组强度120mpa)的超高强强度。最优实施例mk20lp40(偏高岭土占胶凝材料质量20％，石灰石粉占胶凝材料质量40％)在56天时具有116.6mpa的抗压强度，与ref组仅相差3.6％，碳排放量只有839.4kg/m3，比ref组(1331.3kg/m3)低37％。
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【技术保护点】
1.一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下成分：
2.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
3.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
4.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
5.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
6.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
7.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述水泥为山东诸城市杨春水泥有限公司的P.O52.5普通硅酸盐水泥；所述石英砂为河南铭海环保科技有限公司的高纯度石英砂；所述钢纤维长度为12mm，抗拉强度大于3000MPa；所述石灰石粉细度为325目，所述偏高岭土的细度为300目。
8.一种权利要求1-6任意之一所述的大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，所述S4中，标准养护室的温度为25±2℃，相对湿度为60±5％。
10.根据权利要求8所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，所述S5中，标准蒸汽养护室的温度为20±2℃，相对湿度≥95％。
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【技术特征摘要】
1.一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下成分：
2.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
3.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
4.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
5.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，按照重量份数计算，包括以下成分：
6.根据权利要求1所述的一种大掺量石灰石偏高岭土超高性能混凝土，其特征在于，所述大...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄悦，张伟，商怀帅，高磊，杨国涛，宋军，刘晓阳，尤伟杰，黄谦，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：
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