[發明專利]高性能化的海砂混凝土材料

無效

• 申請號: 200910025342.8
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN101525222A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 殷惠光;李雁;呂恒林;陳柏林;高全;姜慧;李世歌;朱炯
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B28/04;C04B14/06;C04B18/12;C04B14/02
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本發明屬于混凝土材料技術領域，具體是以海砂為細骨料成分，并以礦物摻合料和水泥為膠凝材料的一種高性能化的海砂混凝土材料。

背景技術

隨著我國經濟的迅猛發展，需要興建大量的混凝土建筑物以滿足發展要求。作為混凝土材料的組成之一，建筑用砂的重要性日益凸顯出來。由于前期建設的大量使用，目前淡水砂資源日趨枯竭，如果不能盡快尋找到合適可靠的砂源，勢必影響到當地經濟建設的發展。沿海地區的海砂資源非常豐富，如對其進行合理地開采、利用，不僅有利于消除河砂的過度開采，保證防洪和城市供水的安全，而且有利于海砂混凝土的健康使用，保障人民群眾的生命財產安全，同時也是解決資源枯乏與經濟建設需求之間矛盾的良好方法。

建筑用海砂是指分布于海岸和淺海的、以中砂和粗砂為主、包括部分細砂和礫石的砂質堆積。海砂級配良好，品質優良，可作為混凝土結構的細骨料使用。

此外，嚴峻的環境問題與對海砂混凝土結構耐久性的要求，僅僅建立普通海砂混凝土的概念還遠不夠，必須深化“與自然和諧、與環境共生”的觀念，應用現代科技手段，在優選原材料的基礎上加大混凝土中礦物摻合料的摻量，發展與環境共生的高性能化海砂混凝土，才是混凝土材料可持續發展之路。

所謂混凝土的高性能化是指使普通強度(C20-C40)的混凝土獲得較高的工作及耐久性能。當前，國內外大量研究和生產應用的高性能混凝土，均屬于高強高性能混凝土，其特點之一就是具有較小的水灰比(水灰比≤0.38)，因此強度通常都在C60以上。但是，目前國內外大量使用的還是普通強度的混凝土。其使用壽命一般為40-50年。如何使這些混凝土獲得高性能、高耐久性，使用壽命由原來的40-50年提高到70-80年，對節省資源、能源以及資金均有重大的意義，而且也可以減少混凝土過早毀壞而帶來的環境問題。

所謂的礦物摻合料是指以天然的礦物質材料或者工業廢渣為原料，直接使用或者經預先磨細，在拌制混凝土時作為一種組分直接摻入拌合物中的細粉材料。如粉煤灰、超細礦渣、硅灰、沸石粉等。其共同特點是：與水泥相比，密度更小、顆粒粒徑更細；具有火山灰活性。礦物摻合物以適宜的比例摻入混凝土中，不僅可以變廢為寶，降低混凝土的造價，減少廢渣的環境污染，而且可以顯著改善混凝土的性能，如降低水化熱，改善拌合物的工作性，提高混凝土的后期強度和耐久性等。但不同礦物摻合料的特征性能又各有長短，如將幾種礦物摻合料復合摻加到混凝土拌合物中，則可以充分發揮幾種細摻料的超疊加效應，進一步提高礦物摻合料的摻量及混凝土拌合物的性能。這不僅具有節約水泥的經濟意義和利用工業廢渣和工業副產品的環保意義，更涉及到全面提高海砂混凝土各項性能及混凝土可持續發展的根本問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種高性能海砂混凝土材料，其具有普通強度(C20-C40)及較高的工作和耐久性能。

本發明是以如下技術方案實現的：一種高性能海砂混凝土材料，其特征是以經過淡化處理的海砂和礦物摻合料為主要成分，加水、水泥、石子攪拌制成，各原料的重量份為：

水泥??????????100份

礦物摻合料????50-300份

水????????????50-600份

海砂??????????100-1600份

石子??????????250-2000份；

上述高性能海砂混凝土材料各組份用量優選為：

水泥：????????100份

礦物摻合料：??60-200份

水：??????????20-250份

海砂：????????50-800份

石子：????????700-1500份。

其中對各組成分材料的品質要求如下：

水泥：硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥，等級42.5級為宜。

礦物摻合料：II級粉煤灰、礦粉(比表面積≥400m²/kg)。

海砂：細度模數為2.2-3.0，含泥量小于1.5％，泥塊含量小于0.8％，氯離子含量小于0.05％，貝殼含量小于5％。

石子：石子的粒徑分布5-31.5mm之間，連續級。

本發明的高性能海砂混凝土材料的制備步驟如下：

按質量配比稱取各組份，首先將將水泥、礦物摻合料、海砂以及70％的水加入攪拌機攪拌1-2分鐘，然后加入石子和剩下的30％水再攪拌2-4分鐘，取出后澆搗成型，養護40-60天。