一种高强自密实混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强自密实混凝土及其制备方法。该高强自密实混凝土包括粉料、碎石、河砂、水和减水剂。粉料包括水泥、矿粉、粉煤灰、及粉煤灰沉珠。该粉料：碎石：河砂：水：减水剂的质量比为550~700：950~1100：630~750：115~145：8~15。该粉料中水泥：矿粉：粉煤灰：粉煤灰沉珠的质量比为20~30：35~50：0~20：15~30。本发明专利技术的高强自密实混凝土可大幅度降低水泥用量，使水泥用量仅为粉料总质量的20~30%，是一种低碳混凝土，可显著降低混凝土的水化热，从而降低混凝土的水化温升，减小水泥水化而导致的收缩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种低水化热、低收缩的高强自密实混凝土及其制备方法。
技术介绍
目前国内一般把强度等级不低于C60的混凝土称为高强度混凝土，其在建筑结构后，可以大幅减少截面尺寸，减轻结构自重，使混凝土的结构更为轻巧美观。但在高强混凝土生产配制中，往往水泥用量较高，水化热较大，温度应力和自身收缩给高强混凝土的开裂带来隐患，尤其是在大体积高强混凝土中，混凝土开裂风险更大。·在高强混凝土尤其是大体积高强混凝土中采用大掺量矿物掺合料可大幅降低混凝土的水化温升，降低混凝土的开裂风险。国内外的研究结果表明，粉煤灰能有效地降低混凝土的水化温升。但当水泥用量较小时，混凝土的强度会降低，因此，从理论上讲，应该合理优化粉料各组分的作用，使粉料发挥出最优化的活性作用和填充作用，使混凝土具有较高的密实性，同时浆体具有良好的胶结性能。工作性能是高强自密实混凝土配制的关键技术，需要具有合适的工作粘度，以便于泵送施工。目前，在高强混凝土的生产中，普遍采用掺加硅灰来降低混凝土的粘度，但硅灰易导致较大的早期自收缩，对混凝土的防裂极为不利。因此，合理优化混凝土配合比，大幅降低水泥用量，选用可改善混凝土工作性能的新材料，采用高性能复合外加剂，使高强自密实混凝土达到低水化温升、低收缩的性能，形成一种新的低水化温升低收缩自密实混凝土，将对现代高性能混凝土的配制理念带来巨大转变，同时，对混凝土行业的发展将会有巨大的推动作用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种低水化热、低收缩的高强自密实混凝土及其制备方法。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为 一种高强自密实混凝土，其特征在于，其包括粉料、碎石、河砂、水和减水剂，所述粉料包括水泥、矿粉、粉煤灰、及粉煤灰沉珠，所述粉料碎石河砂水减水剂的质量比为550 700 =950^1100 :630 750 :115 145 :8 15，所述粉料中水泥矿粉粉煤灰粉煤灰沉珠的质量比为20 30 :35 50 :0 20 :15 30。上述方案中，所述高强自密实混凝土还包括有羟丙基甲基纤维素和辛基酚聚氧乙烯醚，所述羟丙基甲基纤维素占所述粉料质量的O. 005%，所述辛基酚聚氧乙烯醚占所述减水剂质量的O. 5%。上述方案中，所述减水剂为聚竣Ife系闻性能减水剂。上述方案中，所述的水泥为P042. 5、P_ I 52. 5和P II 52. 5中的任意一种；所述的矿粉为S95级矿粉；所述的粉煤灰为I级粉煤灰；所述的碎石为粒径在4. 75^19. 5mm之间的连续级配的碎石；所述的河砂为中砂；所述的粉煤灰沉珠的勃氏比表面积为700m2/kg 1200m2/kg。一种高强自密实混凝土的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤 1)备料按照粉料碎石河砂水减水剂的质量比550 700=950^1100 :630 750 115 145 :8 15称取粉料、碎石、河砂、水和减水剂，所述粉料包括水泥、矿粉、粉煤灰、及粉煤灰沉珠，按照水泥矿粉粉煤灰粉煤灰沉珠的质量比为2(T30 :35 50 :(T20 :15 30称取水泥、矿粉、粉煤灰和粉煤灰沉珠； 2)将粉料、碎石、河砂置于混凝土搅拌机中搅拌30秒，将水、减水剂混合均匀，然后将水、减水剂的混合物倒入混凝土搅拌机内，与粉料、碎石、及河砂混合搅拌3飞分钟。上述方案中，步骤I)中还包括称取占所述粉料质量的O. 005%的羟丙基甲基纤维素和占所述减水剂质量的O. 5%的辛基酚聚氧乙烯醚的步骤，以及步骤2)中是将羟丙基甲基纤维素和辛基酚聚氧乙烯醚与水、减水剂混合均匀，然后将水、减水剂、羟丙基甲基纤维素和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物倒入混凝土搅拌机内。上述方案中，所述减水剂为聚竣Ife系闻性能减水剂。上述方案中，所述的水泥为P042. 5、P_ I 52. 5和P II 52. 5中的任意一种；所述的矿粉为S95级矿粉；所述的粉煤灰为I级粉煤灰；所述碎石为粒径在4. 75^19. 5mm之间的连续级配的碎石；所述的河砂为中砂；所述的粉煤灰沉珠的勃氏比表面积为700m2/kg 1200m2/kg。本专利技术的有益效果是 1.大幅度降低水泥用量，使水泥用量仅为粉料总质量的2(Γ30%，是一种低碳混凝土，可显著降低混凝土的水化热，从而降低混凝土的水化温升，减小水泥水化而导致的收缩； 2.通过大掺量矿粉和降低用水量，保证混凝土的强度； 3.使用粉煤灰沉珠改善混凝土在低水胶比下的工作性能，尤其是降低高强混凝土的粘度，便于泵送施工，同时可以降低减水剂用量； 4.采用聚羧酸系高性能减水剂、羟丙基甲基纤维素和辛基酚聚氧乙烯醚既能降低混凝土的收缩又可以提高混凝土的和易性； 本专利技术的低水化温升低收缩高强自密实混凝土的工作性能、抗压强度和体积稳定性均较为优异。附图说明图I为实施例I提供的高强自密实混凝土与普通高强自密实混凝土的水化温升对比曲线。图2为实施例I提供的高强自密实混凝土与普通高强自密实混凝土的自收缩对比曲线。图3为实施例2提供的掺加与不掺加羟丙基甲基纤维素和辛基酚聚氧乙烯醚的高强自密实混凝土的自收缩对比曲线。图4为实施例5提供的不同粉煤灰沉珠用量的高强自密实混凝土的自收缩对比曲线。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述，当然下述实施例不应理解为对本专利技术的限制。以下实施例中所使用的减水剂均为市售的聚羧酸系高性能减水剂。实施例I 在本专利技术中，粉料包括水泥、矿粉、粉煤灰、及粉煤灰沉珠，下文不再赘述。其中，粉煤灰沉珠由粉煤灰分选而来，为市售商品。按照水泥矿粉粉煤灰粉煤灰沉珠的质量比25 45 10 20称取水泥、矿粉、粉煤灰和粉煤灰沉珠。按照粉料碎石河砂水减水剂的质量比600 :1020 :690 :125 9称取碎石、河砂、水和减水剂，本实施例的具体配合比如表I中的a所示。 表I中的配比编号a、b、c (b和c作为比较例)中均添加有占粉料质量O. 005%的羟丙基甲基纤维素和占减水剂质量O. 5%的辛基酚聚氧乙烯醚，其在表I中并未列出。其中，水泥为P_O 42. 5 ;粉煤灰沉珠的勃氏比表面积为700m2/kg ;矿粉为S95级矿粉；粉煤灰为I级粉煤灰；所述的碎石为粒径在4. 75^19. 5_之间的连续级配的碎石；河砂为中砂。在表I配比中，b为与a同等标号的普通高强混凝土的配比，c为与a同等标号的高强自密实混凝土的配比，可看出a和c的水泥用量都较大。分别将按照表I中a和c配比生产的混凝土浇筑到Im3的立方保温试模中，在试模的中心位置预埋温度检测探头，检测混凝土浇筑后100小时内的温度变化历程，如图I所示。用混凝土标准试模(150mmX 150mmX 150mm)成型混凝土试块,待检测其7天、28天和60天强度。利用非接触混凝土收缩变形测定仪测量a和c从初凝至28天龄期的混凝土自收缩，再利用接触式千分表测量a和c从28天龄期至60天龄期的混凝土自收缩，并绘出a和c从初凝至60天龄期的混凝土收缩率曲线，如图2所示。表I 配比一(kg/m3)权利要求1.一种高强自密实混凝土，其特征在于，其包括粉料、碎石、河砂、水和减水剂，所述粉料包括水泥、矿粉、粉煤灰、及粉煤灰沉珠，所述粉料碎石河砂水减水剂的质量比为550 700 =950^1100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强自密实混凝土，其特征在于，其包括粉料、碎石、河砂、水和减水剂，所述粉料包括水泥、矿粉、粉煤灰、及粉煤灰沉珠，所述粉料：碎石：河砂：水：减水剂的质量比为550~700：950~1100：630~750：115~145：8~15，所述粉料中水泥：矿粉：粉煤灰：粉煤灰沉珠的质量比为20~30：35~50：0~20：15~30。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建亮，陈景，李杰，黄义雄，王凤玲，王军，杨文，吴雄，程宝军，
申请(专利权)人：中建商品混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：