[發(fā)明專利]一種海水珊瑚砂超高性能混凝土及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011435429.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112551974A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玨;鄭楠;王亞楠;高原;張發(fā)盛;高全青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交第三公路工程局有限公司;中交公路長(zhǎng)大橋建設(shè)國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B22/00;C04B14/28
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發(fā)明公開(kāi)了一種海水珊瑚砂超高性能混凝土，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，包括以下重量份的組分：珊瑚砂900～1100份、水泥700～900份、硅灰100～270份、改性偏高嶺土75～120份、鋼纖維78～312份、水200～300份、減水劑5～20份、消泡劑1～2份。所述混凝土采用珊瑚砂替代石英砂作為集料，利用其吸水返水特性，在混凝土中可起到內(nèi)養(yǎng)護(hù)的作用，可改善海水珊瑚砂超高性能混凝土的自收縮，采用改性偏高嶺土可防止海洋中氯離子對(duì)混凝土鋼材的侵蝕，進(jìn)一步提高混凝土的耐久性，采用不銹鋼纖維替代普通鋼纖維，提高混凝土抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，采用減水劑和消泡劑，使其具有良好的工作性及密實(shí)度。本發(fā)明配比合理科學(xué)，制得的海水珊瑚砂超高性能混凝土，具有工作性好、高強(qiáng)度、低收縮、高耐久性的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種海水珊瑚砂超高性能混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及海洋權(quán)益維護(hù)使離岸島礁工程建設(shè)需求增加，同時(shí)，由于島礁建筑物易受周?chē)h(huán)境侵蝕，養(yǎng)維護(hù)不便利，對(duì)混凝土的力學(xué)性能及耐久性能提出了更高的要求。

超高性能混凝土是一種具有超高力學(xué)性能與超長(zhǎng)耐久性能的纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料。其力學(xué)性能發(fā)展迅速，用于維修加固混凝土結(jié)構(gòu)可保持混凝土體系的整體性，與有機(jī)聚合物相比可降低成本；超高的力學(xué)性能使其適用于需高承載力的結(jié)構(gòu)，并可減小構(gòu)件尺寸，增大結(jié)構(gòu)跨度；超長(zhǎng)的耐久性使超高性能混凝土提供了建造長(zhǎng)壽命建筑的可能性。

因珊瑚骨料為多孔結(jié)構(gòu)材料，筒壓強(qiáng)度低，傳統(tǒng)珊瑚混凝土工作性差、強(qiáng)度低，難以滿足離岸島礁工程建設(shè)需求；而傳統(tǒng)超高性能混凝土由于膠凝材料用量較高、水膠比極低且剔除了粗骨料，導(dǎo)致自收縮嚴(yán)重，且常規(guī)鋼纖維在炎熱潮濕環(huán)境中極易遭受海洋中氯離子、硫酸根離子的侵蝕，致使在海洋環(huán)境下，耐久性差。而珊瑚砂的多孔結(jié)構(gòu)使其具有吸水返水的特性，在混凝土中可起到內(nèi)養(yǎng)護(hù)的作用，從而改善混凝土的自收縮；不銹鋼纖維在增強(qiáng)增韌的同時(shí)可抵抗海水的侵蝕。鑒于此，提供一種海水珊瑚砂超高性能混凝土及其制備方法也就顯得十分的有意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足或缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種海水珊瑚砂超高性能混凝土及其制備方法，可有效解決現(xiàn)有珊瑚混凝土制備技術(shù)中存在的混凝土的工作性差、強(qiáng)度低等問(wèn)題，以及超高性能混凝土收縮大、普通鋼纖維易銹蝕以及制作工藝復(fù)雜的問(wèn)題。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種海水珊瑚砂超高性能混凝土，包括以下重量份的組分：珊瑚砂900～1100份、水泥700～900份、硅灰100～270份、改性偏高嶺土75～120份、鋼纖維78～312份、水200～300份、減水劑5～20份、消泡劑1～2份。

進(jìn)一步地，消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。

進(jìn)一步地，改性偏高嶺土通過(guò)以下方法制得：

步驟(1)：將高嶺土和粉煤灰按重量比為2～5:1～2加入到5～10mol/L的氫氧化鈉溶液中，室溫下攪拌15～30分鐘，干燥，得到固體；

步驟(2)：將步驟(1)所得固體放入加熱容器中，溫度由室溫升溫至800～900℃，升溫速率為30～45℃/min，保持0.5～1小時(shí)，然后冷卻至室溫，研磨至細(xì)度為700～1000目的磨細(xì)粉，即得所需的改性偏高嶺土。

進(jìn)一步地，一種海水珊瑚砂超高性能混凝土，包括以下重量份的組分：珊瑚砂1000份、水泥800份、改性偏高嶺土85份、硅灰150份、鋼纖維150份、水265份、減水劑15份和消泡劑1份。

進(jìn)一步地，水泥為普通硅酸鹽水泥，優(yōu)選為強(qiáng)度等級(jí)42.5的普通硅酸鹽水泥。

進(jìn)一步地，硅灰為SiO₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥92％，比表面積≥15m²/g，45μm篩選余量≤2.0％的硅粉。