[發(fā)明專利]一種常溫養(yǎng)護(hù)超高性能混凝土及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810017062.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108164217A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張普;趙軍;夏洋;高丹盈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B111/20
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 李秋紅

本發(fā)明提供一種常溫養(yǎng)護(hù)下制備的超高性能混凝土及其制備方法，以制備每立方米超高性能混凝土為基準(zhǔn)，各種原料的用量為：水泥820～1050kg，硅灰212～352kg，粉煤灰74～95kg，粒度為0?1mm的鋁礬土170～310kg，粒度為1?3mm的鋁礬土820～1050kg，鍍銅鋼纖維或者鍍鋅鋼纖維170～310kg，聚羧酸減水劑25～80kg和水120～300kg。本發(fā)明技術(shù)方案通過(guò)控制適合水膠比、硅灰摻量等參數(shù)，從而制備得到28天抗壓強(qiáng)度最高為152.8MPa、28天抗折強(qiáng)度為20MPa的超高性能混凝土試件。

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及混凝土建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種常溫養(yǎng)護(hù)下制備的超高性能混凝土。

二、背景技術(shù)：

超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete，簡(jiǎn)稱UHPC)，UHPC是一種高強(qiáng)度、高耐久性、高韌性、孔隙率較低的超高強(qiáng)性能混凝土材料。它的配置原理是：不使用粗骨料，使用高效聚羧酸減水劑，摻入活性物質(zhì)增加水化反應(yīng)，采用低水膠比，利用最大密實(shí)度堆積原理，使材料內(nèi)部的缺陷(孔隙與微裂縫)減到最少。摻加超細(xì)活性粉末，有效減少微裂縫的產(chǎn)生，使得它比普通混凝土更加密實(shí)，具有更高的強(qiáng)度與韌性；加入微細(xì)鍍銅鋼纖維，有效提高了超高性能混凝土的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度，使得超高性能混凝土具有更高的承受荷載的能力。與普通混凝土相比較，超高強(qiáng)混凝土具有可以大量減少材料用量、降低建筑成本、節(jié)約資源、減少生產(chǎn)運(yùn)輸能耗和減少施工能耗等優(yōu)勢(shì)，采用超高強(qiáng)混凝土將對(duì)改善和保護(hù)人類環(huán)境作出巨大的貢獻(xiàn)。因此，超高性能混凝土具有更高的工程應(yīng)用價(jià)值。在國(guó)防工程、海洋工程、管道工程、核工業(yè)、特種保安和防護(hù)工程以及市政工程領(lǐng)域均有良好的應(yīng)用前景。

但是超高性能混凝土的研究仍然停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，當(dāng)前僅有少部分防護(hù)、橋梁等工程應(yīng)用。其主要原因是制備UHPC的材料組成價(jià)格昂貴，制作工藝復(fù)雜，高溫高壓的養(yǎng)護(hù)條件，大大限制了UHPC在工程中的推廣。本發(fā)明提供了一種常溫養(yǎng)護(hù)下超高性能混凝土的制備方法，簡(jiǎn)化UHPC的養(yǎng)護(hù)方式，大大促進(jìn)UHPC在工程應(yīng)用上的推廣使用。

目前UHPC的養(yǎng)護(hù)方式主要有以下三種：常溫養(yǎng)護(hù)，90℃左右高溫養(yǎng)護(hù)和200℃以上的蒸壓養(yǎng)護(hù)。高溫可改變C-S-H凝膠的結(jié)構(gòu)，并激發(fā)硅粉參與火山灰反應(yīng)，使UHPC獲得更高的強(qiáng)度。一般情況下，常溫養(yǎng)護(hù)的UHPC強(qiáng)度比90℃左右高溫養(yǎng)護(hù)低10-30％，采用200℃以上的蒸壓養(yǎng)護(hù)可以獲得更高的強(qiáng)度，但是由于設(shè)備的限制，目前通常采用前兩種養(yǎng)護(hù)方式。

公開(kāi)號(hào)CN104003682A的發(fā)明專利公開(kāi)了一種超高性能混凝土，所述的超高性能混凝土包括以下質(zhì)量份比的材料：膠凝材料：950-1000份，集料：1057-1107份，水：171-180份，鋼纖維：78份，減水劑：14.25-15份，消泡劑：5.7-6份；集料包括：粒徑3-5mm的機(jī)制砂、粒徑1-3mm的機(jī)制砂和粒徑為0.21-0.42mm的河砂，其中3-5mm的機(jī)制砂、粒徑1-3mm的機(jī)制砂和粒徑為0.21-0.42mm的河砂的質(zhì)量比為1：0.6：0.4；膠凝材料包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料：硅酸鹽水泥0％-60％、快硬水泥15-25％和磨細(xì)水泥15％-25％；磨細(xì)水泥的粒徑為5-20μm。該發(fā)明專利采用常溫常壓的養(yǎng)護(hù)方式，立方體抗壓強(qiáng)度達(dá)到120MPa，劈裂抗拉強(qiáng)度達(dá)到8MPa。該專利雖然采用了常溫常壓的養(yǎng)護(hù)方式，簡(jiǎn)化了養(yǎng)護(hù)工藝，但對(duì)立方體抗壓強(qiáng)度提高效果并不是很大。