[發明專利]一種高性能清水混凝土及其應用

在審

• 申請號: 201510409938.3
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN105036625A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 王培培
• 申請（專利權）人: 王培培
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;E01D19/12;E01C7/14;E04F13/02
• 代理公司: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 44324
• 代理人: 鄧揚

技術領域

本發明涉及一種混凝土，具體而言涉及一種高性能的清水混凝土組合物及其應用。

背景技術

清水混凝土系一次成型，直接以混凝土原澆筑表面或以透明保護劑做保護性處理后的混凝土表面作為外表面，要求表面平整光滑、色澤均勻、無碰損和污染，通過混凝土的本色和自身質感實現美觀效果的混凝土結構。20世紀70年代，在內澆外掛體系的施工中，清水混凝土主要應用在預制混凝土外墻板反打施工中，取得了進展。后來，由于人們將外裝飾的目光都投諸于面磚和玻璃幕墻中，清水混凝土的應用和實踐幾乎處于停滯狀態。直至1997年，北京市設立了“結構長城杯工程”獎，推廣清水混凝土施工，使清水混凝土重獲發展。近年來，少量高檔建筑工程如海南三亞機場、首都機場、上海浦東國際機場航站樓、東方明珠的大型斜筒體等都采用了清水混凝土。

清水混凝土顯示的是一種最本質的美感，體現了建筑材料的自然之美，是名副其實的綠色建筑，顯示了最純粹、最簡單的建筑語言的特質，是混凝土材料中最高級的表達形式。隨著綠色建筑的客觀需求，人們環保意識的不斷提高，返樸歸真的自然思想的深入人心，我國清水混凝土工程的需求已不再局限于道路橋梁、廠房和機場，在工業與民用建筑中也得到了一定的應用。

清水混凝土是將結構與裝飾功能合二為一，混凝土層面上不再做飾面，直接接受各種氣候條件以及化學物質的侵蝕，所以材質必須要有良好的耐久性和穩定性，從而也就對混凝土的材料提出了更高的要求。

發明內容

本發明提供一種高性能清水混凝土，發明人通過對混凝土組成材料的選擇、配比的優化研究出一種抗壓能力強、穩定性高并且坍落度經時損失小的清水混凝土。

具體的本發明提供一種高性能清水混凝土，配方包含下列重量份數的原料，水泥300-500份，石英粉30-50份，粉煤灰50-150份，粗骨料1000-1100份，細骨料600-750份，減水劑5-15份，水130-180份。

在普通混凝土的水泥漿中，由于水泥水化后仍剩余許多水分及空氣，于是產生許多孔隙，使混凝土的強度及耐久性降低。因此，要混凝土達到高性能，首先要選擇合適的水泥。優選地，所述水泥的白度大于87，初凝時間大于45分鐘，終凝時間小于10小時，確保混凝土的強度、流動性、保水性。

粗骨料為粒徑大于5mm的骨料，普通混凝土常用的粗骨料有天然的卵石(有時稱為礫或礫石)和人工的碎石(包括碎卵石)兩類?；炷林写止橇系淖畲罅竭x用，要受建筑物結構斷面大小、鋼筋凈距和施工條件的限制。太大的最大骨料粒徑，使骨料與水泥砂漿的粘結面積減小、造成混凝土的不連續性等缺點。本發明中粗骨料最大粒徑不大于25mm，針片狀顆粒含量不大于5％，含泥量不大于1％。

細骨料通常按來源分為天然砂和人工砂。細骨料應選擇質地均勻堅固、級配良好、吸水率低的中粗河砂或人工砂，一般其細度模數應大于2.6，含泥量應小于1.5％。

在混凝土中摻加粉煤灰，一方面，可以減少水泥用量，降低成本：另一方面，粉煤灰可以改善砂子的級配，填充一部分砂粒之間的微小空隙，間接地降低混凝土的水灰比，使密實度和抗滲性有一定提高；能提高混凝土的和易性，減少混凝土外表氣泡，標準見《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-91)。

發明人在研究時意外的發現，石英粉、粉煤灰配合使用，可以提高清水混凝土的抗壓能力。其中，石英粉和粉煤灰的重量配比優選1:3，具體效果參見實施例1。

優選地，所述的高性能清水混凝土中，粉煤灰的孔隙率大于70％；所述的高性能清水混凝土中，石英粉的粒度范圍為200-250目，二氧化硅含量大于95％。

優選地，所述的高性能清水混凝土中，還包含沸石40-60重量份。沸石具有提高強度的作用，更為重要的是沸石的格架狀多孔結構，內部表面積大，吸附性強，可以使在混凝土中分散均勻，易于快速、充分發揮外加劑的作用，沸石空隙中原來填充的水分，對混凝土具有保水作用，不離析，不泌水，可減小坍落度損失，使混凝土具有良好的工作性能。

所述的高性能清水混凝土，其中所述的減水劑由木質素磺酸鈉、三聚氰胺、三聚磷酸鈉組成。優選地，其中木質素磺酸鈉、三聚氰胺、三聚磷酸鈉的配比為2:2:1，具體效果參見實施例2。

優選地，所述的高性能清水混凝土，還含有水溶性丙烯酸樹脂和硅烷改性劑，能夠對清水混凝土表面起到保護作用。優選地，包含水溶性丙烯酸樹脂15-25重量份，包含硅烷改性劑10-15重量份；更優選地，其中水溶性丙烯酸樹脂和硅烷改性劑的重量配比為3:2。