中强度的自充填混凝土制造技术

一种中强度的自充填混凝土，其各成分的配比为：粗粒料６００－１０００ｋｇ／ｍ＃＋［３］、细粒料８００－１０００ｋｇ／ｍ＃＋［３］、粉体４５０－７００ｋｇ／ｍ＃＋［３］、拌和水１５０－１９５ｋｇ／ｍ＃＋［３］及强塑剂为粉体用量的０．８－１．５％重量。具有良好的填充性能（坍落度扩散值４５０－８００ｍｍ）及适当的中度强度（强度介于１４０－５６０ｋｇｆ／ｃｍ＃＋［２］），适用于一般建筑工程及土木工程。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种自充填混凝土(Self-Compacting Concrete，SCC)，特别是有关于一种中强度的自充填混凝土的配比。表1自充填混凝土的相关试验参考值 传统自充填混凝土是高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC)，一种如美国专利申请公开案第2002/0038616号，以往的自充填混凝土是利用大量胶结料为基材，使得水胶比(W/B)偏低，故其抗压强度较高，并超过420kgf/cm2，例如当拌和水用量175kg/m3水泥用量336kg/m3，炉石用量96kg/m3，飞灰用量48kg/m3时，自充填混凝土的水胶比(W/B)约为0.37，其28天的抗压强度约为500kgf/cm2，90天的抗压强度约为600kgf/cm2，而一般建筑工程所规范的混凝土强度为140-280kgf/cm2，土木工程所规范的混凝土强度为280-420kgf/cm2，显然传统的高强度自充填混凝土无法普及运用于一般工程。本专利技术的第二目的是提供一种中强度的自充填混凝土，利用不具胶结性质的填充材，例如石灰石粉(limestone powder)的添加，在不改变水胶比的条件下，提供足够的粉体量，确保中强度混凝土的自充填性能，达到良好的工作性的目的。本专利技术的第三目的是提供一种中强度的自充填混凝土，利用不具胶结性质的石粉与至少超过50％重量水泥用量的凝硬材料，以低水泥的用量，达到自充填性能并降低混凝土成本的目的。本专利技术的第四目的是提供一种中强度的自充填混凝土的配比设计流程，达到适当的步骤下设计中强度的自充填混凝土的目的。本专利技术的第五目的是提供一种中强度的自充填混凝土的制造方法，达到在适当的步骤下拌和中强度的自充填混凝土的目的。本专利技术的目的是这样实现的一种中强度的自充填混凝土，其特征是它的各成分的配比是粗粒料600-1000kg/m3、细粒料800-1000kg/m3、粉体450-700kg/m3、拌和水150-195kg/m3及强塑剂为粉体用量的0.8-1.5％重量；该细粒料的细度模数是介于2.5-3.2之间；该粉体至少包含有水泥与凝硬材料；拌和完成后的自充填混凝土的水胶比是0.27-0.75，浆体体积为0.29-0.47m3，水粉体积比为0.56-1.36。该自充填混凝土的抗压强度为140-560kgf/cm2。该凝硬材料选自飞灰、炉石粉或硅灰。该粉体是包含有不具胶结性质的填充材，用以在不改变水胶比的条件下提供足够的粉体量。该不具胶结性质的填充材选自石灰石粉或不具胶结性质的粉体。该凝硬材料的用量是大于该水泥用量的50％重量。本专利技术提供另一种中强度的自充填混凝土，其特征是它的各成分粗粒料、细粒料、粉体、拌和水及强塑剂；该细粒料的细度模数是介于2.5-3.2之间；该粉体至少包含有水泥与凝硬材料；该凝硬材料的用量是大于该水泥用量的50％重量。该凝硬材料的用量是大于该水泥用量的80％重量。该粉体是包含有不具胶结性质的填充材，用以在不改变水胶比的条件下提供足够的粉体量。该填充材选自石灰石粉或不具胶结性质的粉体。本专利技术的中强度的自充填混凝土，其配比包含粗粒料(coarseaggregate)，用量600-1000kg/m3；细粒料(fine aggregate)，用量800-1000kg/m3，其细度模数(Flueness Modulus，F.M)是介于2.5-3.2；粉体用量450-700kg/m3，其是至少包含有水泥(cement)、如飞灰(fiyash)、炉石粉(slag)与硅灰(silica fume)等凝硬材料(Pozzolans)，其中凝硬材料的用量是超过水泥的用量50％重量以上，以超过水泥的用量80％重量以上更具有经济性；较佳地，该粉体更包含有非胶结材料的填充材，例如石灰石粉等；拌和水，用量150-195kg/m3；及强塑剂(Superplasticizer)为粉体用量的0.8-1.5％重量。当该自充填混凝土拌和完成，其水胶比是在0.27-0.75，浆体体积为0.29-0.47m3，水粉体积比为0.56-1.36，坍落度扩散值(Slump flow spread)450-800mm，抗压强度140-560kgf/cm2，可适用于一般建筑工程及土木工程。下面结合较佳实施例和附图详细说明。附图说明图1是本专利技术的中强度自充填混凝土的设计流程示意图。图2上本专利技术的中强度的自充填混凝土的浆体体积与坍流度的关系图。图3是本专利技术的中强度的自充填混凝土的拌和过程流程图。图4是本专利技术的中强度的自充填混凝土的另一拌和过程流程图。图5是本专利技术的坍落度扩散试验器具的示意图。图6是本专利技术的流速试验v型漏斗试验仪的示意图。图7是本专利技术的钢筋间隙通过试验箱型试验仪的示意图。粗粒料为最大粗径不大于25mm的碎石或卵石，使用中，依钢筋的净间距不同，而选用粗粒料，粗粒料的粗径应小于单向钢筋的净间距的倍或是小于双向钢筋的倍，例如，当粗粒料的最大粒径为20mm时，单向钢筋的净间距不得小于37mm，双向钢筋的净间距不得小于48mm，否则粗粒料将会堵塞于钢筋前而形成拱状，即架桥现象，而粗粒料的单位容积(G/Glim)范围是依充填等级加以区分，实际上，粗粒料的用量(Gssd)是在600-1000kg/m3之间，较佳为700-900kg/m3。细粒料，由于细粒料的含水量远较粗粒料更不稳定，为了配比品质的稳定，其细度模数(Fineness Modulus，F.M)宜介于2.5-3.2，而细粒料的体积用量(Vsand)是可由该自充填混凝土的体积减去浆体体积(Vpsate)、粗粒料的体积用量(Vg)及含气量(A)而求得，再乘以细粒料的比重，即为细粒料的用量，即Vsand＝1-Vpaste-Vg-A；细粒料用量S＝Vsand×γsand，其中γsand表细粒料的比重，约为2700kg/m3，依本专利技术，细粒料的用量(S)是800-10000kg/m3之间，较佳为850-980kg/m3。用于自充填混凝土的拌和水应控制其氯化物含量在250ppm以下、硫酸根含量在3000ppm，且不得有过多的有机物、油脂或其它有害物质，水的用量(W)是由浆体体积(Vpaste)与水粉体积比(Vw/Vpowder)求得，W＝Vpaste÷(1+Vw/Vpowder)×1000，通常拌和水量是150-195kg/m3。粉体(powder)是包含胶结料(binder)与填充材，胶结料为水泥(cement)与凝硬材料(Pozzolans)，其中凝硬材料是包含有飞灰(flyash)、炉石粉(slag)或硅灰(silica fume)等；炉石粉是炼钢高炉的炉渣，包含SiO2、Al2O3、Fe2O3等成分，具有凝硬性质，用以取代部分的水泥，飞灰(fly ash)通常是指燃煤电厂所生产的尘粉或火山爆发时喷出的灰尘，包含氧化硅与铝酸盐等成分，能与氢氧化钙发生反应而生成有胶结性质的硅酸钙化合物，可以取代部分的水泥，较佳地，凝硬材料的用量是超过水泥的用量50wt％以上，故能降低水泥的用量，而具有较低成本与良好流动性(水泥为自充填混凝土中较昂贵的原料)，且不影响强度，水泥与凝硬材料等胶结物的用量(B)是可由水用量(w)除以水胶比(W/B)得到，即B＝W÷(W/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中强度的自充填混凝土，其特征是：它的各成分的配比是： 粗粒料６００－１０００ｋｇ／ｍ↑［３］、细粒料８００－１０００ｋｇ／ｍ↑［３］、粉体４５０－７００ｋｇ／ｍ↑［３］、拌和水１５０－１９５ｋｇ／ｍ↑［３］及强塑剂为粉体用量的０．８－１．５％重量；该细粒料的细度模数是介于２．５－３．２之间；该粉体至少包含有水泥与凝硬材料；拌和完成后的自充填混凝土的水胶比是０．２７－０．７５，浆体体积为０．２９－０．４７ｍ↑［３］，水粉体积比为０．５６－１．３６。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文成，
申请(专利权)人：赵文成，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]