一种高强自密实混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土的技术领域，具体公开了一种高强自密实混凝土及其制备方法，该混凝土由包含以下重量份的原料制得：水泥、粉煤灰、水、细骨料、粗骨料、膨胀剂、减水剂、天然纤维、膨润土、聚丙烯纤维、黏土陶粒和超细矿渣粉；本申请还公开了高强自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：将粗骨料和细骨料混合，加入黏土陶粒，搅拌，加入天然纤维和聚丙烯纤维，搅拌，得到第一混合物；将水泥、粉煤灰、超细矿渣粉和膨润土混合，加入减水剂，搅拌，加水，搅拌，然后加入第一混合物，搅拌，最后加入膨胀剂，混合搅拌，得到高强自密实混凝土。本申请具有改善高强自密实混凝土的自收缩性，得到强度高，自密实性能好，且自收缩率低的混凝土。且自收缩率低的混凝土。

【技术实现步骤摘要】
一种高强自密实混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土的
，更具体地说，它涉及一种高强自密实混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]自密实混凝土是指在重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好的均质性，并且不需要附加振动的混凝土。
[0003]自密实混凝土是一种高流动性且具有适当粘度的混凝土，属于高性能混凝土的一种，其突出特点是拌合物具有良好的工作性能，即使在密集配筋和复杂形状的条件下，仅依靠自重而无需振捣便能均匀密实填充成型，为施工操作带来极大方便，同时兼有提高混凝土质量、改善施工环境、加快施工进度、提高劳动生产率、降低工程费用等技术、经济效果，被称为“最近几十年中混凝土技术最具革命性的发展”。由于自密实混凝土具有良好的施工性能，已经在建筑工程中得到广泛的应用。
[0004]当前自密实混凝土在工程上应用主要有建筑自密实混凝土、高强自密实混凝土、大体积自密实混凝土、预制轻质自密实混凝土、自密实钢纤维混凝土等，其中高强自密实混凝土不仅具有高强混凝土的优势，还具有自密实混凝土的特点，许多工程部位必须使用自密实混凝土才能施工，许多桩基础工程必须要求混凝土高强，因此高强自密实混凝土具有极高的研究价值，而且当前对于高强自密实混凝土的研究有了一定的进展，但是由于现有技术中的高强自密实混凝土胶凝材料胶材中主要原材料还是以水泥为主，而水泥水化热过高容易引起混凝土收缩值偏大，对混凝土的裂缝控制和提高混凝土的耐久性不利，将其用于墙体材料等工程的时候容易产生裂纹。亟需研究出一款显著改善高强自密实混凝土的自收缩性的新型高强自密实混凝土，从而具有更好的耐久性。

技术实现思路

[0005]为了改善高强自密实混凝土的自收缩性，本申请提供一种高强自密实混凝土及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种高强自密实混凝土，采用如下的技术方案：一种高强自密实混凝土，由包含以下重量份的原料制得：180
‑
260份水泥、65
‑
113份粉煤灰、 85
‑
135份水、305
‑
412份细骨料、285
‑
392份粗骨料、15
‑
22份膨胀剂、5
‑
9份减水剂、24
‑
36 份天然纤维、32
‑
48份膨润土、25
‑
40份聚丙烯纤维、75
‑
96份黏土陶粒和43
‑
62份超细矿渣粉，超细矿渣粉的比表面积为5000
‑
6000cm2/g。
[0007]通过采用上述技术方案，超细矿渣粉和粉煤灰作为矿物掺合料添加于混凝土体系中，采用矿物掺量取代部分水泥，使得混凝土拌合物有足够的粘度保证混凝土在高流态状态下的抗离析性，还减少水泥用量，不仅节省工程造价，降低混凝土的早期水化热，还可以减少干缩，提高混凝土的和易性和强度。超细矿渣粉的添加，一方面，在二次水化反应中大量的CH 晶体被矿渣吸收，使得混凝土的CH晶粒减少，CH晶粒的大量减少加快了C2S和C3S的
反应速度，从而提高混凝土的强度，尤其是混凝土的后期强度；另一方面，可以降低混凝土的水化热。粉煤灰的添加可以改善水泥粒子间的颗粒级配，增加混凝土的密实性，提高硬化后混凝土的密度和强度，尤其是选用本申请中上述比表面积的超细矿渣粉，其活性和增强作用更优；另外，粉煤灰的添加也可以有效降低混凝土这个的水泥水化热，减少混凝土内部产生的不良温度应力。本申请中将粉煤灰与该比表面积的超细矿渣粉按特定比例复配使用，不仅就有优异的增强作用，得到高强自密实混凝土，而且还可以改善混凝土拌合物的自收缩性能，不易出现断裂、变形问题。
[0008]本申请中膨胀剂的添加起到补偿收缩的作用，膨润土作为多孔结构，吸水膨胀，起到抑制收缩的作用，而且膨润土具有一定的粘结性，将膨润土用于混凝土体系中，起到胶凝的作用，使得各个物料之间搭建的骨架更为牢固，起到一定的抑制收缩以及增强的效果。天然纤维具有优异的吸湿性，且天然纤维吸湿后会产生一定的膨润，有一定的堵塞通道的作用，使得天然纤维吸收部分水分后缓慢释放，改善混凝土的自收缩性能，聚丙烯纤维用于本申请体系中起到一定的改善自收缩效果，但是对于体系混凝土强度有所降低，因此加入特定比例的黏土陶粒，黏土陶粒表面具有微空结构，与粉煤灰以及粗集料和细集料等相互填充搭建得到的混凝土的强度和自密实性能好，不易离析，改善混凝土体系的强度且抑制混凝土的干缩，有助于改善混凝土的自收缩性能。另外，经过试验研究发现，膨润土具有一定的催化性，将膨润土与超细矿渣粉和黏土陶粒复配使用，三者协同配合，增强超细矿渣粉和黏土陶粒的活性，最终得到的混凝土强度高，且自密实性能好，自收缩性能优良。综上，本申请中通过矿物掺合料以及黏土陶粒和粗集料等物质的相互作用或填充得到的混凝土具有优良的自密实性能和强度，聚丙烯纤维、膨润土、矿物掺合料以及黏土陶粒之间的协配作用可以显著改善混凝土的自收缩性能。
[0009]进一步地，该高强自密实混凝土由包含以下重量份的原料制得：195
‑
228份水泥、74
‑
91 份粉煤灰、98
‑
120份水、346
‑
384份细骨料、310
‑
350份粗骨料、16
‑
20份膨胀剂、5
‑
9份减水剂、26
‑
32份天然纤维、36
‑
44份膨润土、29
‑
35份聚丙烯纤维、80
‑
90份黏土陶粒和48
‑
58份超细矿渣粉。
[0010]进一步地，该高强自密实混凝土由包含以下重量份的原料制得：210份水泥、82份粉煤灰、113份水、365份细骨料、325份粗骨料、18份膨胀剂、7份减水剂、28份天然纤维、 40份膨润土、33份聚丙烯纤维、86份黏土陶粒和54份超细矿渣粉。
[0011]通过采用上述技术方案，采用上述比例原料添加得到混凝土的自密实性能和强度均更加优异，且其自收缩率更低。
[0012]进一步地，所述黏土陶粒为粒径为5
‑
8mm级配黏土陶粒。
[0013]通过采用上述技术方案，选用上述粒径级配的黏土陶粒，既可以与其它原料进行更好的填充，有助于提高强度和自密实性能，得到混凝土的流动性更好。
[0014]进一步地，所述天然纤维选用质量比为1：(1
‑
2)的棉纤维和麻纤维。
[0015]通过采用上述技术方案，棉纤维具有更加优异的吸湿性能，麻纤维的强度较高，将两者按照比例添加得到的混凝土既具有较小的自收缩率，而且得到的强度较高。
[0016]进一步地，所述聚丙烯纤维的长度为10
‑
14mm，直径为16
‑
20μm。
[0017]通过采用上述技术方案，选用直径小、长度短的聚丙烯纤维均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强自密实混凝土，其特征在于，由包含以下重量份的原料制得：180
‑
260份水泥、65
‑
113份粉煤灰、85
‑
135份水、305
‑
412份细骨料、285
‑
392份粗骨料、15
‑
22份膨胀剂、5
‑
9份减水剂、24
‑
36份天然纤维、32
‑
48份膨润土、25
‑
40份聚丙烯纤维、75
‑
96份黏土陶粒和43
‑
62份超细矿渣粉，超细矿渣粉的比表面积为5000
‑
6000cm2/g。2.根据权利要求1所述的一种高强自密实混凝土，其特征在于，该高强自密实混凝土由包含以下重量份的原料制得：195
‑
228份水泥、74
‑
91份粉煤灰、98
‑
120份水、346
‑
384份细骨料、310
‑
350份粗骨料、16
‑
20份膨胀剂、5
‑
9份减水剂、26
‑
32份天然纤维、36
‑
44份膨润土、29
‑
35份聚丙烯纤维、80
‑
90份黏土陶粒和48
‑
58份超细矿渣粉。3.根据权利要求1所述的一种高强自密实混凝土，其特征在于，该高...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏宇，
申请(专利权)人：北京泽华路桥工程有限公司，
类型：发明
国别省市：