超致密混凝土制造技术

本发明专利技术是关于一种超致密混凝土，铯‑137离子的有效扩散系数为4.5×10‑5‑4.8×10‑5cm2/d，氯盐渗透系数5×10‑19‑10×10‑19m2/s，氮气渗透系数0.5×10‑19‑1.0×10‑19m2，在1.2‑2.0MPa压力下水渗透高度为0，其包括：胶凝材料、骨料、水、钢纤维和减水剂。本发明专利技术超致密混凝土具有良好的放射性核素扩散系数、水渗、氯盐渗透以及氮气渗透性能，具有良好的耐磨耐腐蚀性以及包容、阻滞放射性核素的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混凝土，特别是涉及一种超致密混凝土。
技术介绍
混凝土是目前世界上用量最大的建筑材料，因其价格低廉、承载力强及耐久性好而被广泛应用于众多领域。混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力称为耐久性。混凝土抵抗环境介质作用的能力非常重要，包括物质交换(如氯离子、硫酸根离子、二氯化碳等)及能量交换(冷热交替下所带来的物质变化)，这种交换必然会带来混凝土结构的不稳定与性能的降低，从而影响其耐久性能。超致密混凝土具有耐久性，可通过水渗、氯盐渗透、气体渗透和放射性核素扩散四种不同的介质对混凝土的致密程度进行评价。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种新型的超致密混凝土，所要解决的技术问题是使其改善了水泥的全周期水化产物生成及其结构形成过程，钢纤维以三维的状态分散于混凝土中，并通过“桥联”的形式充分地将混凝土固结为一个紧密的整体，从而实现了超致密结构，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种超致密混凝土，铯-137离子的有效扩散系数为4.5×10-5-4.8×10-5cm2/d，氯盐渗透系数5×10-19-10×10-19m2/s，氮气渗透系数0.5×10-19-1.0×10-19m2，在1.2-2.0MPa压力下水渗透高度为0，其包括：胶凝材料、骨料、水、钢纤维和减水剂。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的超致密混凝土，其中所述的胶凝材料包括水泥或水泥和活性粉体的混合物。优选的，前述的超致密混凝土，其中所述的水泥为P.I型水泥，强度等级不低42.5。优选的，前述的超致密混凝土，其中所述的活性粉体为硅灰、偏高岭土和粉煤灰，活性粉体材料用量为0-330kg/m3。优选的，前述的超致密混凝土，其中所述的水与胶凝材料的质量比为0.20-0.35：1。优选的，前述的超致密混凝土，其中所述的骨料由砂和石子组成，砂率为30-40％。优选的，前述的超致密混凝土，其中所述的砂为普通河砂，细度模数为2.60。优选的，前述的超致密混凝土，其中所述的石子的颗粒级配为5-10mm和10-20mm级配，其中最大粒径不超过20mm。优选的，前述的超致密混凝土，其中所述的减水剂为液体聚羧酸系减水剂，减水率不低于30％，掺量为混凝土总质量的1.5-2.5％。优选的，前述的超致密混凝土，其中所述的钢纤维掺量为混凝土总体积的0.1-2.0％，选自镀铜钢纤维和端勾型钢纤维；其中镀铜钢纤维长度为12-14mm，抗拉强度≥2850MPa；端勾型钢纤维长度不低于30mm，抗拉强度≥800MPa。借由上述技术方案，本专利技术超致密混凝土至少具有下列优点：超细活性粉体的匹配使用改善了水泥的全周期水化产物生成及其结构形成过程，钢纤维以三维的状态分散于混凝土中，并通过“桥联”的形式充分地将混凝土固结为一个紧密的整体，从而实现了超致密结构，具有良好的耐磨耐腐蚀性，并能包容、阻滞放射性核素。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的超致密混凝土其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。本专利技术的一个实施例提出的一种超致密混凝土，铯-137离子的有效扩散系数为4.5×10-5-4.8×10-5cm2/d，氯盐渗透系数5×10-19-10×10-19m2/s，氮气渗透系数0.5×10-19-1.0×10-19m2，在1.2-2.0MPa压力下水渗透高度为0，其包括：胶凝材料、骨料、水、钢纤维和减水剂。胶凝材料包括水泥或水泥和活性粉体的混合物；其中水泥为P.I型水泥，强度等级不低42.5。水泥可提高混凝土强度，并将骨料粘合。活性粉体为硅灰、偏高岭土和粉煤灰；其中粉煤灰为I级粉煤灰。活性粉体材料用量为0-330kg/m3。活性粉体材料的颗粒小，可以填充水泥空隙，并与水泥水化产物反应，使混凝土更致密。水与胶凝材料的质量比为0.20-0.35：1。骨料由砂和石子组成，砂率为30-40％。其中砂为普通河砂，细度模数为2.60；石子的颗粒级配为5-10mm和10-20mm级配，其中最大粒径不超过20mm。骨料的颗粒大，限制混凝土收缩。钢纤维掺量为混凝土总体积的0.1-2.0％，选自镀铜钢纤维和端勾型钢纤维；其中镀铜钢纤维长度为12-14mm，抗拉强度≥2850MPa；端勾型钢纤维长度不低于30mm，抗拉强度≥800MPa。纤维可以增强混凝土的抗裂能力，减少因水泥收缩而产生的裂缝。减水剂为液体聚羧酸系减水剂，减水率不低于30％，掺量为混凝土总质量的1.5-2.5％。减水剂可改善因加入纤维而降低的流动性。水渗测试是对养护到期的试样表面进行刷毛处理，以消除边界效应和脱模剂的影响。安装试件前必须先启动抗渗仪，检查机器是否工作正常。抗渗仪设备应该能够保证在24h的加压期间，水压力稳定地维持在2.0MPa。试验过程中应随时检查试件周围的渗水情况。密封试件通常采用石蜡进行密封。停止试验的条件是加压时间达到24h。加压过程中注意试件端面是否出现渗水，如有渗水，应停止该试件的抗渗试验，其它试件则继续进行试验直到24h。对于端面出现渗水的试件，其渗水高度为试件的高度，即为150mm。在压力机上劈裂试件时，应保证上下放置的钢垫条相互平行，并处于同一竖直面内，而且应放置在试件两端面的直径处，以保证劈裂面与端面垂直和便于准确测量渗水高度。在渗透高度的测量时，如果读数时遇到某测点被骨料阻挡，可以靠近骨料两端的渗水高度平均值来代替该测点的渗水高度。渗透高度的读数应精确到0.1mm。氮气渗透测试是将试件切割成Φ150mm×50mm圆饼；试件称重后放入60℃烘箱25天，然后称重；将试件置于相对湿度60％，温度20℃的徐变室内22天。按照改进的CEMBUREAU法进行气体渗透性测试，具体步骤如下：试件侧面涂抹环氧树脂以保证密封；称量试件质量、厚度；将试件放入渗透仪压力室内，施加围压(7bar)；施加进气口压力，待气体流速稳定后测量体积流速；变更进气压力，重复测量；测量完所有压力等级下的情况后，释放仪器内残留气体，取出试件，再次称重，完成测量。分析整理数据，计算不同压力条件下试件表观渗透系数KA，并利用下式回归出本征渗透系数KV：氯盐渗透是通过氯离子迁移测试进行，试件加工后应打磨光滑，使试件表面平整、便于安装和去除表面杂物。试件表面处理光滑后再测量其尺寸。真空泵应能保证真空容器的绝对压力在几分钟内达到10～50mbar(1～5KPa)。选购真空泵时要注意其抽真空的能力。浸泡试件用的是氯化钠溶液。根据初始电流调整电压，按照调整后的电压再记录新的初始电流。根据新初始电流决定试验持续时间。记录阳极电解液中的初始温度，记录阳极电解液的最终温度，计算迁移系数用。记录最终电流，观察电流变化情况。放射性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超致密混凝土，其特征在于：铯‑137离子的有效扩散系数为4.5×10‑5‑4.8×10‑5cm2/d，氯盐渗透系数5×10‑19‑10×10‑19m2/s，氮气渗透系数0.5×10‑19‑1.0×10‑19m2，在1.2‑2.0MPa压力下水渗透高度为0，其包括：胶凝材料、骨料、水、钢纤维和减水剂。

【技术特征摘要】
1.一种超致密混凝土，其特征在于：铯-137离子的有效扩散系数为4.5×10-5-4.8×10-5cm2/d，氯盐渗透系数5×10-19-10×10-19m2/s，氮气渗透系数0.5×10-19-1.0×10-19m2，在1.2-2.0MPa压力下水渗透高度为0，其包括：胶凝材料、骨料、水、钢纤维和减水剂。2.根据权利要求1所述的超致密混凝土，其特征在于，所述的胶凝材料包括水泥或水泥和活性粉体的混合物。3.根据权利要求2所述的超致密混凝土，其特征在于，所述的水泥为P.I型水泥，强度等级不低42.5。4.根据权利要求2所述的超致密混凝土，其特征在于，所述的活性粉体为硅灰、偏高岭土和粉煤灰，活性粉体材料用量为0-330kg/m3。5.根据权利要求1所述的超致密混凝土，其特征在于，所述的水与胶凝材料的质量比为0.20...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚燕，吴浩，王玲，高瑞军，张萍，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11