一種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土。
【背景技術(shù)】
[0002] 尚強(qiáng)尚性能混凝土因具有尚強(qiáng)度、尚抗腐蝕耐久性，可減小結(jié)構(gòu)尺寸、減輕結(jié)構(gòu)自 重、節(jié)約用地、降低能耗、降低結(jié)構(gòu)維修費(fèi)和重建費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，其技術(shù)發(fā)展成為了建筑行業(yè)重 點(diǎn)研宄并關(guān)注的混凝土技術(shù)之一。同時隨著建筑設(shè)計(jì)的高層及超高層化、大跨度化、地下化 以及環(huán)境嚴(yán)酷的發(fā)展趨勢，高強(qiáng)及超高強(qiáng)高性能混凝土在超高層建筑、跨海大橋、海上采油 平臺等大型工程中具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢。
[0003] 超高強(qiáng)混凝土是指立方體抗壓強(qiáng)度大于lOOMPa的混凝土，但因其膠凝材料用量 較高（600~700kg/m 3)、水膠比低（0. 18~0. 21)，外加劑用量較高（18~25kg/m3)，加上 超活性材料硅灰，使得超高強(qiáng)混凝土水化熱高、收縮開裂嚴(yán)重，同時較大的粘性導(dǎo)致超高強(qiáng) 混凝土在應(yīng)用中的泵送困難等問題逐漸顯現(xiàn)出來。隨著技術(shù)的日益發(fā)展，超高強(qiáng)混凝土凸 顯的問題逐漸有所改善，但均是單一方面的。如中國專利CN103524093A《一種超高強(qiáng)混凝 土》，利用磷渣的特性來延緩水泥水化，降低混凝土水化熱，減少混凝土溫差裂縫，但其技術(shù) 并未能有效改善混凝土收縮大、粘性高的問題；如中國專利CN103613348A《低粘度、易泵送 平均強(qiáng)度120MPa超高強(qiáng)混凝土》，采用微珠、專用減水劑雙摻技術(shù)改善超高強(qiáng)混凝土粘度， 并泵送至500m以上，但其技術(shù)仍未涉及混凝土水化熱高、收縮開裂風(fēng)險(xiǎn)高的問題。
[0004] 除以上情況外，目前多數(shù)技術(shù)配制超高強(qiáng)混凝土?xí)r，膠凝材料種類均在4種及以 上，且水泥為52. 5硅酸鹽水泥。若大規(guī)模生產(chǎn)時，商品混凝土攪拌站又將會面臨粉料儲存 罐數(shù)量不足的困境，使得混凝土技術(shù)難以真正大規(guī)模應(yīng)用于實(shí)際工程中，最終脫離實(shí)際應(yīng) 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于提供一種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，由膠凝材料、機(jī)制砂、碎石、減水劑和水組成，按 照單方用量（kg/m 3)計(jì)，該混凝土各成分的用量如下：膠凝材料510~550,機(jī)制砂820~ 860,碎石950~1000,減水劑7~11，水115~125 ;所述膠凝材料的各組分按單方用量 (kg/m3)計(jì)為：水泥250~300,微珠120~180和礦粉90~120〇
[0008] 按上述方案，所述水泥為P ? 042. 5普通硅酸鹽水泥，水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度不低 于48MPa，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量不大于26 %。
[0009] 按上述方案，所述微珠為全球狀的超細(xì)粉煤灰，堆積密度為800~1000kg/m3,激光 粒度參數(shù)D 5(l< 2 y m，膠砂需水量比不大于90 %，燒失量不大于1 %，28d活性指數(shù)不小于 100%〇
[0010] 按上述方案，所述的礦粉比表面積不小于750m2/kg，激光粒度參數(shù)D 5(l< 10 y m，燒 失量不大于3.0%，28d活性指數(shù)不小于115%。
[0011] 按上述方案，所述機(jī)制砂為細(xì)度模數(shù)為2. 7~3. 0的II區(qū)砂，MB值小于1. 4,石粉 含量不大于4%，泥塊含量不大于0. 5%。
[0012] 按上述方案，所述碎石為5~20mm連續(xù)級配反擊破碎石，針片狀含量不大于5%， 含泥量不大于〇. 5%，泥塊含量不大于0. 2%，其中母巖為玄武巖或石灰?guī)r，母巖抗壓強(qiáng)度 不小于130MPa。
[0013] 按上述方案，所述的減水劑為聚羧酸高性能減水劑，減水劑含固量不低于20%，減 水率不低于25%。
[0014] 本發(fā)明的超高強(qiáng)混凝土中所用的微珠，是利用優(yōu)質(zhì)粉煤灰經(jīng)過自己獨(dú)特工藝精選 出的一種超細(xì)（亞微米級）全球狀的粉體產(chǎn)品。因其獨(dú)特的球狀形態(tài)及微粒徑尺度，微珠 具有顯著的"形態(tài)效應(yīng)"、"活性效應(yīng)"、"微集料效應(yīng)"，在混凝土中有明顯的減水、降粘、增強(qiáng) 作用，是一種性能優(yōu)異的新型高性能摻合料。通過大摻量技術(shù)，在超高強(qiáng)混凝土中，不僅增 強(qiáng)、降粘效果明顯，而且還能顯著降低混凝土水化溫升，減少混凝土收縮裂縫。
[0015] 本發(fā)明的超高強(qiáng)混凝土中所用的礦粉，28d活性指數(shù)不低于115%，表面積不小于 750m 2/kg，是一種超細(xì)的新型高性能摻合料，具有活性高、早強(qiáng)、改善新拌混凝土性能和力 學(xué)性能等作用。應(yīng)用在在超高強(qiáng)混凝土中，不僅對混凝土強(qiáng)度的增加作用明顯，而且混凝土 耐久性也得到顯著提高。本發(fā)明的有益效果：
[0016] (1)本發(fā)明所述的低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土可以同時解決超高強(qiáng)混凝土的收 縮開裂以及粘性過大導(dǎo)致泵送困難的問題，使用的膠凝材料總量低（510~550kg/m 3)，礦 物摻合料摻量大（礦物摻合料總摻量達(dá)40% -55% )，超強(qiáng)混凝土工作性能佳（擴(kuò)展度達(dá) 650±50mm)，收縮?。偸湛s率為0. 3~0. 4%。），粘度低（倒置坍落度筒排空時間為5~ l〇s，同配比砂漿的粘度為20~28Pa，s)，28d抗壓強(qiáng)度為llOMPa~130MPa，56d抗壓強(qiáng)度 為 120MPa-135MPa ;
[0017] (2)本發(fā)明采用商品混凝土攪拌站常用的普通硅酸鹽水泥，雙摻大摻量微珠和超 細(xì)礦粉，混凝土攪拌時間短（1. 5~2. Omin)，綜合成本低，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用，具有 廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)例。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 一種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，單方（m3)混凝土組分如下：水泥250kg，微珠 180kg，礦粉120kg，機(jī)制砂820kg，玄武巖碎石985kg，減水劑9. 0kg，水125kg。材料準(zhǔn)備齊 全后，將上述組分混合，經(jīng)過強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌1. 5mim，即可得本發(fā)明中所述的低收縮低粘 度超高強(qiáng)混凝土，混凝土工作性佳，粘度較低，無離析、泌水現(xiàn)象。混凝土拌合物性能及硬化 性能、收縮率如表1所示。
[0021] 實(shí)施例2
[0022] -種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，單方（m3)混凝土組分如下：水泥280kg，微珠 150kg，礦粉110kg，機(jī)制砂840kg，玄武巖碎石1000kg，減水劑8. 7kg，水120kg。材料準(zhǔn)備齊 全后，將上述組分混合，經(jīng)過強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌1. 5min，即可得本發(fā)明中所述的低收縮低粘 度超高強(qiáng)混凝土，混凝土工作性佳，粘度較低，無離析、泌水現(xiàn)象。混凝土拌合物性能及硬化 性能、收縮率如表1所示。
[0023] 實(shí)施例3
[0024] -種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，單方（m3)混凝土組分如下：水泥300kg，微珠 120kg，礦粉120kg，機(jī)制砂860kg，石灰?guī)r碎石970kg，減水劑10. 2kg，水120kg。材料準(zhǔn)備齊 全后，將上述組分混合，經(jīng)過強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌2. Omin，即可得本發(fā)明中所述的低收縮低粘 度超高強(qiáng)混凝土，混凝土工作性佳，粘度較低，無離析、泌水現(xiàn)象?；炷涟韬衔镄阅芗坝不?性能、收縮率如表1所示。
[0025] 實(shí)施例4
[0026] -種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，單方（m3)混凝土組分如下：水泥300kg，微珠 120kg，礦粉90kg，機(jī)制砂860kg，玄武巖碎石990kg，減水劑11. 0kg，水115kg。材料準(zhǔn)備齊 全后，將上述組分混合，經(jīng)過強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌2. Omin，即可得本發(fā)明中所述的低收縮低粘 度超高強(qiáng)混凝土，混凝土工作性佳，粘度較低，無離析、泌水現(xiàn)象?；炷涟韬衔镄阅芗坝不?性能、收縮率如表1所示。
[0027] 實(shí)施例5
[0028] -種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，單方（m3)混凝土組分如下：水泥300kg，微珠 160kg，礦粉90kg，機(jī)制砂850kg，玄武巖碎石970kg，減水劑9. 5kg，水115kg。材料準(zhǔn)備齊全 后，將上述組分混合，經(jīng)過強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌1. 5min，即可得本發(fā)明中所述的低收縮低粘度 超高強(qiáng)混凝土，混凝土工作性佳，粘度較低，無離析、泌水現(xiàn)象?；炷涟韬衔镄阅芗坝不?能、收縮率如表1所示。
[0029] 表1混凝土性能測試結(jié)果
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，其特征在于，所述超高強(qiáng)混凝土是由膠凝材 料、機(jī)制砂、碎石、減水劑和水組成，按照單方用量計(jì)，該混凝土各成分的用量如下：膠凝 材料 510~550kg/m3,機(jī)制砂 820~860kg/m3,碎石 950~1000kg/m3,減水劑 7~11kg/m3， 水115~125kg/m3;所述膠凝材料的各組分按單方用量計(jì)為：水泥250~300kg/m3,微珠 120~180kg/m3和礦粉 90~120kg/m3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，其特征在于，所述水泥為 P*042. 5普通硅酸鹽水泥，水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度不低于48MPa，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量不大 于 26%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，其特征在于，所述微珠為全球 狀的超細(xì)粉煤灰，堆積密度為800~1000kg/m3,激光粒度參數(shù)D5tlS2ym，膠砂需水量比不大 于90%，燒失量不大于l%，28d活性指數(shù)不小于100%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，其特征在于，所述的礦粉比表 面積不小于750m2/kg，激光粒度參數(shù)D5tlS10ym，燒失量不大于3. 0%，28d活性指數(shù)不小于 115%〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，其特征在于，所述機(jī)制砂為細(xì) 度模數(shù)為2. 7~3. 0的II區(qū)砂，MB值小于1. 4,石粉含量不大于4%，泥塊含量不大于0. 5%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，其特征在于，所述碎石為 5~20mm連續(xù)級配反擊破碎石，針片狀含量不大于5%，含泥量不大于0. 5%，泥塊含量不大于 0. 2%，其中母巖為玄武巖或石灰?guī)r，母巖抗壓強(qiáng)度不小于130MPa。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，其特征在于，所述的減水劑為 聚羧酸高性能減水劑，減水劑含固量不低于20%，減水率不低于25%。
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低收縮低粘度超高強(qiáng)混凝土，該混凝土按照單方配比用量計(jì)，各成分及用量如下：水泥250～300kg，微珠120～180kg，礦粉90～120kg，機(jī)制砂820～860kg；碎石950～1000kg，減水劑7～11kg；水115～125kg，攪拌1.5～2min，得到混凝土拌合物。本發(fā)明所述混凝土膠凝材料用量少，總收縮率低(0.3～0.4‰)，倒置坍落度筒排空時間為5～10s，同配比砂漿的粘度為20～28Pa·s，28d抗壓強(qiáng)度為110MPa～130MPa，56d抗壓強(qiáng)度為120MPa-135MPa。該混凝土具有膠凝材料用量低，攪拌時間短，工作性能佳，綜合成本低的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C04B28-04, C04B18-30
【公開號】CN104844099
【申請?zhí)枴緾N201410853189
【發(fā)明人】張恒春, 季錫賢, 鄒開波, 劉士紅, 劉中心, 林熙, 殷新博, 趙柳, 張昌穩(wěn), 鄭小青
【申請人】中建商品混凝土（福建）有限公司, 中建長通（福州）商品混凝土有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年12月31日