[發明專利]一種輕質低收縮超高性能混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 201711233051.9
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107935505B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 丁慶軍;鄢鵬;胡曙光;劉沐宇;劉勇強;耿春東;葉強;汪迪;李宏斌
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B24/32;C04B103/30
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮;李欣榮<國際申請>=<國際公布>

本發明公開了一種輕質低收縮超高性能混凝土，它以水泥、粉煤灰微珠、硅灰、陶砂、鍍銅鋼纖維、減縮降粘型減水劑、保水減縮內養護劑和水為主要原料制備而成。本發明采用陶砂作為集料，降低混凝土自重，并采用預拌工藝在陶砂表面形成高強、致密的“拱殼”界面區，提高界面強度和混凝土的力學性能、抗滲性能；采用減縮降粘型減水劑和粉煤灰微珠，改善混凝土的工作性能和密實性；利用預濕陶砂和開發的保水減縮內養護劑延緩混凝土內部濕度的降低，降低混凝土自收縮和干燥收縮，提高混凝土的體積穩定性。本發明所述輕質低收縮超高性能混凝土在降低混凝土自重的同時，可兼具良好的工作性能、力學性能以及抗滲、耐久性能，具有重要的實際應用價值。

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種輕質低收縮超高性能混凝土及其制備方法。

背景技術

現如今，混凝土橋面板橋梁正逐步向大跨徑、高重載、輕質化、高耐久等方向發展，對混凝土材料的各項性能提出了新的要求，而普通混凝土橋面板由于具有強度低、自重大、易損傷等缺點，已不能滿足工程實際的需要。與普通混凝土相比，超高性能混凝土具有以下優點：剔除了粗骨料，提高了骨料的均質性；優化了細骨料的級配，增大了骨料的密實度；摻入具有微集料填充效應和火山灰火系的超細活性礦物摻合料，降低了孔隙率，優化了內部孔結構；加入了纖維，改善了混凝土材料的韌性；通常采用高溫高壓養護，因而具有超高強度和超高韌性，常被用來制備預制混凝土構件，在橋梁結構中具有廣闊的應用前景。

但目前超高性能混凝土仍存在以下問題：超高性能混凝土由于其在制備過程中水膠比較低、超細顆粒用量較高，因而表現出粘性大和坍落度損失大的缺點，不利于其澆筑施工；超高性能混凝土水泥用量較高，內部含有大量未水化的水泥顆粒，這些未水化的水泥顆粒在混凝土結構使用過程中可能會繼續水化，從而影響混凝土結構的尺寸穩定性；若采用輕集料制備，由于輕集料自身強度的限制，超高性能混凝土存在一個強度極限，并且抗折強度較低，具有高脆性等缺點，這些缺點都限制了它在土木工程領域的廣泛應用。針對以上超高性能混凝土存在的問題，急需提供一種輕質低收縮超高性能混凝土及其制備方法，使混凝土在降低自重、提高韌性的同時，保有良好的工作性能、力學性能以及抗滲、耐久性能，更好地服役于各種混凝土結構。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種輕質低收縮超高性能混凝土及其制備方法，所述超高性能混凝土具有良好的工作性能、力學性能以及抗滲、耐久性能，在保證高強度和高韌性的同時可有效降低混凝土自重，具有重要的實際推廣價值。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種輕質低收縮超高性能混凝土，各組分及其含量包括：水泥650～800kg/m³，粉煤灰微珠180～300kg/m³，硅灰130～200kg/m³，陶砂610～710kg/m³，鍍銅鋼纖維100～200kg/m³，減縮降粘型減水劑12.5～18.5kg/m³，保水減縮內養護劑4.5～8.0kg/m³，水140～160kg/m³。

根據上述方案，所述水泥為P·O42.5或P·O52.5硅酸鹽水泥。

根據上述方案，所述粉煤灰微珠燒失量≤5.0％，需水量比≤90％，球形顆粒體積率≥95％。

根據上述方案，所述硅灰的SiO₂質量含量≥95％，比表面積≥15500m²/kg，28d活性指數≥100％。

根據上述方案，所述陶砂為1～5mm連續級配陶砂，筒壓強度≥7.5MPa，堆積密度550～670kg/m³，表觀密度1350～1500kg/m³，飽和面干吸水率6.0～9.0％。