[發明專利]摻超細水泥的活性粉末混凝土

有效

• 申請號: 201210266785.8
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN102807340A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 肖銳;鄧宗才;申臣良
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明涉及一種活性粉末混凝土，尤其是摻超細水泥的活性粉末混凝土，屬于混凝土技術領域。

技術背景

1993年，法國Bouygues公司的Richard等人以超細粒聚密水泥（DSP）與宏觀無缺陷水泥（MDF）為基礎，研制開發出一種超高性能水泥基復合材料——活性粉末混凝土（Reactive?Powder?Concrete，簡稱RPC），現在歐洲通常稱之為超高性能混凝土（Ultra?High?Performance?Concrete,簡稱UHPC）。該材料由活性粉末、水泥、細骨料、高強纖維等組分，通過級配設計優化，經高溫養護等特定工藝制備而成，是一種高技術復合材料。

活性粉末混凝土的基本配制原則包括：無粗骨料，摻加超細活性粉末，最大限度地減小缺陷尺寸；摻加鋼纖維，增加韌性；使用高效減水劑，降低水膠比和孔隙率；高溫養護，促進膠凝材料的水化反應。

與普通混凝土和高強混凝土相比，活性粉末混凝土具有優異的物理力學性能：擁有很高的抗壓強度、優異的抗折強度，并呈現出可觀的抗拉性能，其極高的強度有利于降低結構自重和截面尺寸，充分利用各組成材料的力學性能，減少材料用量；摻加微細的鋼纖維后能顯著提高活性粉末混凝土的抗折強度、抗拉性能和吸收能量的能力，并延緩裂縫開裂，同時其抗壓強度也有進一步提高；由于活性粉末混凝土內部孔隙率很小，材料缺陷低，所以有著優良的抗氯離子滲透、抗碳化、抗腐蝕、抗滲、抗凍及耐磨等耐久性；另外，沖擊試驗表明，活性粉末混凝土還具有優異的抗沖擊性能。

但是，活性粉末混凝土也存在一些問題：活性粉末混凝土的制備對硅粉需求量大，但我國硅粉資源匱乏，且硅粉產量有限，難以滿足混凝土工程的需求；硅粉參與的是二次水化反應，因此，活性粉末混凝土的強度提高速度較為緩慢，這在常溫養護的情況下表現尤為突出。

發明內容

本發明的提供了一種摻超細水泥的活性粉末混凝土，通過使用超細水泥來制備活性粉末混凝土并解決其相關問題，可以提高活性粉末混凝土強度的增長速度，并使活性粉末混凝土擺脫對硅粉的依賴。

超細水泥作為一種灌漿材料，是以普通水泥或水泥熟料為原料,粉磨至規定細度后制得，其比表面通常在500～1000m²/kg，甚至更高；目前已有的各類普通水泥比表面積均小于500m²/kg。

為實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：

一種摻超細水泥的活性粉末混凝土，其特征在于：其原料組份包括超細水泥、摻合料、砂、水、減水劑，其中超細水泥與摻合料總用量：砂：水：減水劑按重量計算的配合比為1：（0.7～1.5）：（0.14～0.2）：（0.01～0.05）；所述的超細水泥的比表面積大于500m²/kg。

所述的摻合料的重量不超過摻合料與超細水泥重量之和的70%；

所述的摻合料與混凝土的摻合料含義相同，即以硅、鋁、鈣等一種或多種氧化物為主要成分，能改善混凝土性能的粉體材料，主要包括粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、鋼渣粉、磷渣粉、硅粉、沸石粉等中的一種或幾種。

所述的砂是天然砂、人工砂或石英砂，砂的粒徑不大于5mm，按干砂的用量計算，若采用的砂為濕砂，應將濕砂中水的重量計入水的用量中。

所述的減水劑重量不包括減水劑中水的重量，如果減水劑含有水，計算時把其中的水折算到水的用量中。

所述的水應符合《混凝土拌合用水標準》JGJ?63-89的規定；

摻超細水泥的活性粉末混凝土，在使用時可通過添加纖維來進一步提高其性能，所述的纖維包括各種適用于活性粉末混凝土的纖維，如鋼纖維，纖維摻量最大不超過6%，纖維的摻量按占活性粉末混凝土總體積的百分比計算。

本發明的有益效果如下：

該新型活性粉末混凝土采用超細水泥作為超細活性粉末組分，與摻入硅粉的活性粉末混凝土相比，由于超細水泥與水直接發生水化反應，因此可以提高活性粉末混凝土強度的增長速度。

超細水泥易于生產，因此可使活性粉末混凝土擺脫對硅粉的依賴，利于活性粉末混凝土的制備。

在使用過程中通過對摻合料的添加量合理使用和優化，可提高活性粉末混凝土攪拌后的和易性，也有助于提高活性粉末混凝土的強度，并提高材料的經濟性。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明：

實施例：

本發明實施例采用的以下典型的材料配合比，以及對應的活性粉末混凝土的流動度和強度見下表：