本发明专利技术提供了一种掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，包括水泥、硅灰、石英粉、砂子、水、减水剂和钢纤维、超活性矿渣粉；其中，所述超活性矿渣粉由如下方法制备得到：（1）将矿渣粉与第一研磨介质混合，在球磨机内研磨45～90min；（2）向所述步骤（1）中加入第二研磨介质，继续研磨180～480min，即制备得到本发明专利技术所述超活性矿渣粉；其中，所述第一研磨介质为直径为?60mm、?40mm、?20mm的钢球，以及直径为?20mm、?10mm的钢柱的混合物；所述第二研磨介质为直径为?20mm的钢球。本发明专利技术所述掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土在常压热养护条件下的抗压强度可以高达为260～300MPa，抗折强度为35～45MPa，远远高于现有技术中用于工程应用中的200MPa级活性粉末混凝土的抗压强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于建筑材料领域。
技术介绍
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种超高强、超高性能、低孔隙率的新型水泥基复合材料。它是根据最大密实性原理，剔除粗骨料，主要由水泥、石英粉、硅灰、砂子、钢纤维和高效减水剂搅拌混合成型后，再通过蒸养或蒸压养护而制成的。RPC的型号可按抗压强度分为200MPa级、500MPa级和800MPa级。目前，200MPa级的RPC材料已在部分工程中应用，而500MPa级和800MPa级则都处在实验室的试配阶段。RPC的基本组成部分为活性粉末，其中，所述活性粉末主要是指水泥、硅灰和石英粉。采用上述活性粉末制备得到的RPC在使用过程中，由于活性粉末的水化热较高，在后期养护或使用过程中存在温度收缩和自收缩的问题，这样易导致RPC在使用过程中产生裂缝。此外，活性粉末中的石英粉只有在200°C以上和一定压力下进行高温蒸压养护时才具有反应活性，而在常压热养护(100°C及以下)条件下，石英粉的反应活性较低，使得其与水泥基体存在明显的界面过渡区，导致常压热养护条件下的活性粉末混凝土的抗压强度不高。而如果将RPC在200°C以上和一定压力条件下养护时，会导致该RPC的成本更高，更不利于其工业应用。为了不使RPC的成本太高，现有技术中通常将RPC在常压热养护条件下进行养护，这样也就导致200MPa级的RPC在实际工程应用中，其抗压强度较低，通常远低于200MPa。诸如，中国专利文献CN101139192A公开了一种掺杂纤维材料的活性混凝土，其由水泥、硅灰、石英砂、石英粉、减水剂、钢纤维或聚丙烯纤维火钢纤维与聚丙烯纤维的混合物、水组成，其组分配 比如下:水泥100份、硅灰20 30份、石英粉27 42份、石英砂100 120份，按混凝土总体积计算，钢纤维为广2.5%，聚丙烯纤维为0.05、.3%，按水泥和硅灰总和为100质量份计，减水剂为2 3份，水为22 27份。上述技术中，通过在活性粉末混凝土中加入钢纤维或聚丙烯纤维或钢纤维与聚丙烯纤维混合物，钢纤维材料的加入可以改善RPC的延性，从而提高RPC的抗拉强度，聚丙烯纤维的加入可以提高RPC的抗折强度和韧性，在RPC中加入上述纤维材料后可以一定程度上减缓PRC后期养护过程中出现的收缩问题，从而在一定程度上解决RPC在使用过程中易于开裂的问题。但是上述技术中，仅在原有RPC中加入纤维材料，这样一方面会增加活性粉末混凝土的成本，另一方面，纤维材料只是在一定程度上解决了 RPC易开裂问题，但是并没有改变活性粉末之间的反应活性，也就是该方法制备得到的RPC在常压热氧护条件下抗压强度也很低，经测试其抗压强度最高还不超过120MPa，远低于200MPa级活性混凝土的抗压强度
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中活性粉末混凝土成本高，且在实际工程应用中，活性粉末混凝土的抗压强度低的问题，进而提供一种通过掺加超活性矿渣粉而降低活性粉末混凝土的开裂性和成本、同时还能提高其常压热养护条件下的抗压强度的活性粉末混凝土及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，包括水泥、硅灰、石英粉、砂子、水、减水剂和钢纤维，还包括超活性矿渣粉； 其中，所述超活性矿渣粉由如下方法制备得到: (1)将矿渣粉与第一研磨介质混合，在球磨机内研磨45、0min； (2)向所述步骤(I)中加入第二研磨介质，继续研磨18(T480min，即制备得到本专利技术所述超活性矿渣粉； 其中，所述第一研磨介质为直径为、、的钢球，以及直径为、的钢柱的混合物； 所述第二研磨介质为直径为的钢球。以重量份数计，所述第一研磨介质与所述第二研磨介质添加量比为(7、): ( f 3)。在第一研磨介质内，以第一研磨介质的重量份数计，所述所述的钢球为2(T35份、所述的钢球为5 15份，所述的钢球为1(T25份；所述的钢柱为2 15份，所述所述的钢柱为3 20份。以所述第一研磨介质和所述第二研磨介质总质量计，所述矿渣粉的添加量为5^25wt%0 所述掺超活性矿洛粉的活性粉末混凝土,包括如下重量份数的组分:水泥I份 超活性矿渣粉0.2^0.3份 硅灰0.2 0.25份 石英粉0.35 0.4份 砂子1.25 1.35份 水:0.38 0.42份 减水剂0.035 0.045份 其中，所述钢纤维的掺入量为制备成型后的活性粉末混凝土的总体积的1.509T2.50%。所述钢纤维表面镀铜，所述钢纤维的形状为哑铃型和波浪型，钢纤维直径0.18 0.23 _，长度12 15 _，抗拉强度彡2000Mpa。所述掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，还包括聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维的掺入量为活性粉末混凝土的总体积的1.5^2.5% ;所述聚丙烯纤维的形状为束状单丝，聚丙烯纤维的直径为18 20 iim，长度为6 19 mm。所述超活性矿渣粉的比表面积为80(T900m2/kg，7d的活性指数彡115%，28d的活性指数彡125%。所述矿渣粉为S75级矿渣粉、S95级矿渣粉或S105级矿渣粉； 所述水泥为普通硅酸盐水泥，标号为P.0 42.5或P.0 52.5 ； 所述硅灰的表观密度为15(T250 kg/m3,比表面积2(T28m2/g，平均粒径为0.f 0.3 u m,所述硅灰中无定形SiO2含量为859^95% ； 所述水为工业用水；所述石英粉的粒径范围为5 25 u m,所述石英粉中SiO2含量> 99% ； 所述砂子为天然河砂，粒径为200飞00 u m，平均粒径为300 u m,细度模数为2.2^1.6，所述天然河砂中SiO2的含量> 99% ； 所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为209^30% ； 所述粉末混凝土的水胶比为0.20、.23。 本专利技术还提供一种制备所述掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土的方法，包括如下步骤: (1)将特定量的水泥、超活性矿渣粉、石英粉或特定量的水泥、超活性矿渣粉、石英粉和聚丙烯纤维混合均匀； (2)将特定量的硅灰、石英砂以及钢纤维混合均匀； (3)将特定量的减水剂溶于特定量的水中，得到减水剂水溶液； (4)将上述减水剂水溶液总体积的三分之二加入至所述步骤(I)中的混合物中，搅拌均匀； (5)将剩余的减水剂水溶液加入至所述步骤(2)中的混合物中，搅拌均匀； (6)将所述步骤(4)中的混合物加入至所述步骤(3)中的混合物中，搅拌均匀，得到活性粉末混凝土。本专利技术与现有技术相比具有如下优点: (I)本专利技术所述掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，通过在活性粉末中加入超活性矿渣粉，其中，所述超活性矿渣粉的制备方法创造性地采用两步研磨，且通过控制每一步的研磨时间，同时在一步研磨后，不经过细粉筛选的矿渣粉内添加的钢球进行二步研磨，这样在球磨机内由于新加入的钢球与经第一步研磨后得到的比表面积较大(即粒径小)的矿渣粉共同作用于比表面积小(即粒径大)的矿渣粉上，使得研磨介质与比表面积较大的矿渣粉以及比表面积较小的矿渣粉之间的相互作用力改变，打破了现有技术中常出现的“粉磨-团聚”的动态平衡，从而可以制备得到比表面积为80(T900m2/kg的超活性矿渣粉。所述超活性矿渣本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，包括水泥、硅灰、石英粉、砂子、水、减水剂和钢纤维，其特征在于，还包括超活性矿渣粉；其中，所述超活性矿渣粉由如下方法制备得到：（1）将矿渣粉与第一研磨介质混合，在球磨机内研磨45~90min；（2）向所述步骤（1）中加入第二研磨介质，继续研磨180~480min，即制备得到本专利技术所述超活性矿渣粉；其中，所述第一研磨介质为直径为?60mm、?40mm、?20mm的钢球，以及直径为?20?mm、?10mm的钢柱的混合物；?所述第二研磨介质为直径为?20mm的钢球。
【技术特征摘要】
2012.12.28 CN 201210582387.71.一种掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，包括水泥、硅灰、石英粉、砂子、水、减水剂和钢纤维，其特征在于，还包括超活性矿渣粉； 其中，所述超活性矿渣粉由如下方法制备得到: (1)将矿渣粉与第一研磨介质混合，在球磨机内研磨45、0min； (2)向所述步骤(I)中加入第二研磨介质，继续研磨18(T480min，即制备得到本发明所述超活性矿渣粉； 其中，所述第一研磨介质为直径为060mm、040mm、020mm的钢球，以及直径为020 mm、010mm的钢柱的混合物； 所述第二研磨介质为直径为020mm的钢球。2.根据权利要求1所述掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，以重量份数计，所述第一研磨介质与所述第二研磨介质添加量比为(7、):(广3)。3.根据权利要求1或2所述掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，在第一研磨介质内，以第一研磨介质的重量份数计，所所述060mm的钢球为2(T35份、所述040mm的钢球为5 15份，所述020mm的钢球为10 25份；所述020 mm的钢柱为2 15份，所述所述010mm的钢柱为3 20份。4.根据权利要求1或2或3所述掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，以所述第一研磨介质和所述第二研磨介质总质量计，所述矿渣粉的添加量为5 25wt%。5.根据权利要求f4任一所述掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分: 水泥I份 超活性矿渣粉0.2^0.3份 硅灰0.2 0.25份 石英粉0.35 0.4份 砂子1.25 1.35份 水:0.38 0.42份 减水剂0.035 0.045份 其中，所述钢纤维的掺入量为制备成型后的活性粉末混凝土的总体积的1.509T2.50%。6.根据权利要求f5任一所述掺超活性矿渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，所述钢纤维表面镀铜，所述钢纤维的形状为哑铃型和波浪型，钢纤维直径0.18、.23 mm，长度12 15 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙占兴，聂法智，贾伟进，
申请(专利权)人：北京新航建材集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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