一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC及其制备方法，其UHPC组成及配比包括：铁铝酸盐水泥690.2kg/m

A kind of Coral Reef Sand c120uhpc mixed with seawater and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC及其制备方法
本专利技术涉及土木工程材料的制备
，特别涉及一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC及其制备方法。
技术介绍
我国远海岛礁远离祖国大陆,物资和淡水资源缺乏,限制了海岛的工程建设。由于远海工程建设在物资和淡水资源缺乏的情况下，若继续传统建筑材料的使用不仅存在海上运输任务艰巨、运输成本过高，严重制约我国对远海的大规模建设、管理及资源开发。而且传统的建筑材料在海洋气候环境下耐久性差，服役寿命短，严重制约了人们对远海的大规模建设，管理和资源开发。而超高性能混凝土（UHPC）是一种具备超高强度、高韧性、高耐久性、体积稳定性和抗冲击性能好等优点的新型水泥基复合材料，具有良好的力学性能和耐久性能，同时还具有良好的环保性能。在这些远海岛礁中，其岛屿主要为珊瑚礁，所以需要考虑充分利用岛礁周围的原材料来对岛礁进行建设，其中，利用珊瑚礁砂细骨料代替石英砂拌制超高性能混凝土，通过配制一些不需要配筋的海工混凝土结构，如护岸防波堤等，不仅可以摆脱远距离海上运输的制约，而且能够大幅度节省工程造价。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种就地取材方便，成本低，工期短，早期强度高，具有良好抗氯离子渗透，抗碳化，耐腐蚀和抗冲磨等性能，更加环保节能的海水拌养珊瑚礁粉超高性能混凝土及其制备方法。一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC，包括：铁铝酸盐水泥、细珊瑚礁粉、粗珊瑚礁粉、石英砂、硅灰、粉煤灰、海水、高效减水剂、钢纤维。其中，该混凝土的组成及配比如下：铁铝酸盐水泥690.2kg/m3；细珊瑚礁粉138.6kg/m3；粗珊瑚礁粉194.1kg/m3；石英砂776.3kg/m3；硅灰138.6kg/m3；粉煤灰34.7kg/m3；海水182.3kg/m3；高效减水剂41.6kg/m3；钢纤维140.4kg/m3。所述的一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC，水泥为铁铝酸盐水泥，其化学成分为二氧化硅（SiO2）12.4%,氧化铝（Al2O3）26.45%，氧化铁(Fe2O3)9.50%，氧化钙(CaO)48.5%，三氧化硫(SO3）1.46%，烧失量0.15%。所述细珊瑚礁粉与粗珊瑚礁粉均为天然原状或者经破碎的珊瑚礁石通过球磨机粉磨并且筛分后制得，其中：细珊瑚礁粉粒径为1000目，粗珊瑚礁粉粒径为20~70目。所述石英砂为乳白色，其化学成分二氧化硅（SiO2）含量99.5%~99.9%，三氧化二碳（Fe2O3）含量低于0.005%，颗粒粒度为0.45~0.85mm。所述硅灰为灰黑色，其化学成分二氧化硅（SiO2）含量94.5%~96%，氧化镁（MgO）含量0.97%，三氧化二碳（Fe2O3）含量0.83%，比表面积23000m2/kg，比重2400kg/m3，颗粒粒度为0.05。所述粉煤灰为灰白色，其化学成分二氧化硅（SiO2）含量60.98%，三氧化二铝（Al2O3）含量24.47%，三氧化二碳（Fe2O3）含量6.7%，氧化钙（CaO）含量5.1%，氧化镁（MgO）含量0.68%，颗粒粒度为8。所述高效减水剂为巴斯夫（中国）有限公司生产的聚羧酸系高效减水剂，该减水剂为液态减水剂，所述钢纤维为平直型镀铜钢纤维，其长度12~14mm，直径0.21~0.23mm。所述的一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC，混凝土的1天抗压强度为30Mpa，3天抗压强度为58Mpa，7天抗压强度为88Mpa，28天抗压强度为122Mpa，28天抗折强度为15.5MPa，28天抗拉强度为6.98MPa，扩展度为211mm。一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC的制备方法，包括以下步骤：步骤1：根据配比称取特定量石英砂、细珊瑚礁粉和粗珊瑚礁粉置于搅拌机中，在低速条件下搅拌时间不低于5min；步骤2：根据配比加入特定量取水泥、硅灰和粉煤灰置于搅拌机中，在低速条件下搅拌时间不低于5min；步骤3：根据配比称取特定量水和高效减水剂，先将二者进行混合搅拌均匀，然后加入搅拌机中，先低速搅拌2min，再高速搅拌5min，直到搅拌物呈现流态化；步骤4：待步骤3完成后，根据配比称取特定量钢纤维，缓慢加入搅拌物中，加入完成后，继续高速搅拌10min；步骤5：待步骤4完成后，将拌合好的混凝土缓慢倒入模具中，在模具两侧用小锤轻轻敲打20下，再置于标准养护室内养护1天；步骤6：待步骤5完成后，对混凝土进行拆模养护，养护完成后，即得到海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC。所述的一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC的制备方法，其特征在于：在步骤6中，混凝土的养护方式可为：1）将混凝土置于标准养护室中，用湿麻布将试件覆盖，进行高频率间断洒水处理，保持麻布一直处于湿润状态；2）将试件放置于水中进行养护，保证水中温度为20℃。本专利技术的有益效果如下：一、采用海水，珊瑚礁粉拌制混凝土就地取材方便，降低运输成本。二、采用海水和铁铝酸盐水泥搅拌UHPC，使混凝土早期强度高，1天达到30MPa，避免岛上建筑物由于早期强度低而遭受涨潮的破坏，UHPC是一种具备超高强度、高韧性、高耐久性、体积稳定性和抗冲击性能好等优点的新型水泥基复合材料，具有良好的力学性能和耐久性能，其28天抗压强度为122Mpa，28天抗折强度为15.5MPa，28天抗拉强度为6.98MPa，同时还具有良好的环保性能。三、通过珊瑚礁砂具有早期吸水快后期慢的特点，从而导致珊瑚礁产生返水的内养护减缩提供混凝土的耐久性。四、将不同粒径的珊瑚礁粉全部替换超高性能混凝土中的石英粉，部分替代混凝土中的粗骨料石英砂，取代了石英粉并且减少了石英砂的用量，在环境上减少了自然资源的开采及利用，达到节能减排的目的，并且减少珊瑚礁砂堆放占地，减少天然材料的消耗。五、本专利技术基于最大堆积密度理论，通过掺加不同粒径的珊瑚礁粉，填充混凝土之间的空隙，使得混凝土结构变的更加紧密，从而优化了超高性能混凝土颗粒的堆积密度，使其各组分之间空隙得到了充分堆积，保证了超高性能混凝土强度与耐久性；本专利技术还采用粉煤灰替代部分硅灰，细珊瑚礁粉替代10%的水泥，从而降低了超高性能混凝土的生产成本，经济环保，并且掺加粉煤灰可以保证混凝土后期强度，而粉煤灰微观颗粒表面光滑，可以大大提高了混凝土的流动性，加上水胶比的优化，混凝土达到自密实的效果，使其满足不同的施工条件与施工环境。六、本专利技术制备的海水拌养混凝土，在高效减水剂的作用下，继续优选混凝土水胶比，使搅拌制得的混凝土具有一定的流动性，这使得混凝土的泵送更加方便，并且浇筑过程中无需振捣，混凝土由于自重作用将浆体中气体排出，混凝土到达自然密实的效果；并且本专利技术制备的海水拌养混凝土不需要蒸汽或高温养护，而是用湿麻布将混凝土试块覆盖,并进行高频间断洒水养护，保证麻布处于湿润状态，或者置于水中养护，这种养护方式不仅简化了养护制度，大大降低了养护成本，还有效防止了混凝土中水分的蒸发，并在混凝土养护期间提供了良好的保湿环境，其养护方式之简便与养本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC，其特征在于：包括：铁铝酸盐水泥、细珊瑚礁粉、粗珊瑚礁粉、石英砂、硅灰、粉煤灰、海水、高效减水剂、钢纤维；其中，该混凝土的组成及配比如下：铁铝酸盐水泥690.2kg/m

【技术特征摘要】
1.一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC，其特征在于：包括：铁铝酸盐水泥、细珊瑚礁粉、粗珊瑚礁粉、石英砂、硅灰、粉煤灰、海水、高效减水剂、钢纤维；其中，该混凝土的组成及配比如下：铁铝酸盐水泥690.2kg/m3；细珊瑚礁粉138.6kg/m3；粗珊瑚礁粉194.1kg/m3；石英砂776.3kg/m3；硅灰138.6kg/m3；粉煤灰34.7kg/m3；海水182.3kg/m3；高效减水剂41.6kg/m3；钢纤维140.4kg/m3。


2.根据权利要求1所述的一种海水拌养珊瑚礁砂C150UHPC及其制备方法，其特征在于：所述水泥为铁铝酸盐水泥，其化学成分为二氧化硅（SiO2）12.4%,氧化铝（Al2O3）26.45%，氧化铁(Fe2O3)9.50%，氧化钙(CaO)48.5%，三氧化硫(SO3）1.46%，烧失量0.15%。


3.根据权利要求1所述的一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC，其特征在于：所述细珊瑚礁粉与粗珊瑚礁粉均为天然原状或者经破碎的珊瑚礁石通过球磨机粉磨并且筛分后制得，其中：细珊瑚礁粉粒径为1000目，粗珊瑚礁粉粒径为20~70目。


4.根据权利要求1所述的一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC，其特征在于：所述石英砂为乳白色，其化学成分为二氧化硅（SiO2）含量99.5%~99.9%，三氧化二碳（Fe2O3）含量低于0.005%，颗粒粒度为0.45~0.85mm。


5.根据权利要求1所述的一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC，其特征在于：所述硅灰为灰黑色，其化学成分为二氧化硅（SiO2）含量94.5%~96%，氧化镁（MgO）含量0.97%，三氧化二碳（Fe2O3）含量0.83%，比表面积23000m2/kg，比重2400kg/m3，颗粒粒度为0.05。


6.根据权利要求1所述的一种海水拌养珊瑚礁砂C120UHPC，其特征在于：所述粉煤灰为灰白色，其化学成分为二氧化硅（SiO2）含量60.98%，三氧化二铝（Al2O3）含量24.47%，三氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗百福，刘洋，廖世琦，冯勤勤，李诚，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43