本发明专利技术公开了一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为Ｃ１１０的混凝土，其特征在于，该混凝土配合比为：水泥∶细骨料∶粗骨料∶水∶减水剂∶硅灰∶粉煤灰（ｋｇ／ｍ３）＝４５０∶４９６∶１２７６∶１３８∶９∶６０∶９０。其制备方法为：按照重量配比在强制式搅拌机中加入细骨料和用水总量１／２的水，均匀搅拌１～２分钟后，加入粗骨料，均匀搅拌２～４分钟后，再加入水泥、硅灰和粉煤灰，均匀搅拌２～３分钟后，加入减水剂和剩余水，最后均匀搅拌２～３分钟后，出料即得混凝土拌合物。该混凝土能在自然状态下显著改进型钢与混凝土之间的粘结性能，有效发挥该两种材料各自的能力与协同工作性能，从而大幅度提升构件的承载能力与性能，提高其耐久性、高体积稳定性和经济性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料
，涉及一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为 CllO的超高强高性能混凝土。
技术介绍
自从1824年波特兰水泥专利技术之后，使混凝土技术得到了迅速的发展，其用量之 大，适用范围之广堪居世界之最。尽管混凝土这种人造材料是一种传统的建筑材料，但由于 这种材料具有不可取代的优越性以及混凝土材料科学与技术的不断进步，混凝土已成为土 木工程用材的主体，在未来的土木工程和国家建设中也将是不可缺少的主材之一。随着城 市规模的不断扩大，人口的不断增多，地价的不断升高，建筑技术的不断进步及经济的高速 发展，建筑物越来越向空中延伸，即建筑(超)高化、(超)大跨化，及重型结构的发展，尤 其是型钢混凝土结构在(超)高化、(超)大跨化建筑等的广泛应用，对混凝土这种建筑材 料的要求也越来越高。因此，混凝土的高强化、超高强化，同时保证其耐久化、超耐久化的研 究和实践将成为该领域的发展趋势。型钢超高强高性能混凝土组合结构是新型高技术混凝土在型钢混凝土组合结构 (简称SRC结构)中的应用。其中，SRC结构是钢-混凝土组合结构的一种主要形式，由于 其承载能力高、刚度大、延性好、抗震性能优越、防火防腐、便于施工等一系列优点，已被越 来越广泛地应用于大跨、重型结构及地震/台风区的高层和超高层建筑。与钢结构相比， SRC结构可节省大量钢材，增强截面刚度，克服钢结构耐火性和耐久性差及易屈曲失稳等缺 点，使钢材的能力得以充分的发挥；与普通钢筋混凝土结构(简称RC结构)相比，型钢混凝 土结构可减小构件的截面尺寸，减小所占的空间，从而增大建筑使用空间；在施工上，型钢 混凝土结构的钢骨架本身可作为混凝土挂模、滑模的骨架，不仅大大简化了支模工程，还是 承受全部施工荷载(包括挂、滑模与所浇混凝土)的支承体系；另外，由于SRC结构具有整 体性强，延性性能好等优点，能大大改善钢筋混凝土受剪破坏的脆性性质，使结构的抗震性 能得到明显的改善，承载能力及延性均比RC结构有较大的提高。因此，在日本和欧美等发 达国家，具有良好抗震性能的SRC结构已成为一种公认的新型抗震结构体系，且与钢结构、 木结构、钢筋混凝土结构并称为四大结构。我国也是一个多地震国家，绝大多数地区为地震 区，部分位于高烈度区，因此在我国，特别是经济欠发达而且受地震影响较大的西部地区推 广SRC结构就具有非常重要的现实意义。因此，SRC结构在我国有非常广阔的应用前景，尤 其是随着我国经济实力的不断增强及高强钢材和高强/超高强高性能混凝土(它们是被公 认的21世纪材料)的成功研制与应用，将促进这种结构体系的推广应用和发展进步。型钢混凝土结构中，型钢与混凝土之间良好的粘结作用是保证型钢混凝土构件中 型钢与混凝土协调工作的基础，型钢、钢筋和混凝土三种材料元件协同工作，以抵抗各种外 部作用效应，才能够充分发挥型钢混凝土组合结构的优点。但型钢混凝土结构与钢筋混凝 土结构的显著区别之一在于型钢与混凝土之间的粘结力远远小于钢筋与混凝土之间的粘 结力，型钢与普通混凝土的粘结力大约只相当于光面钢筋粘结力的45%。国内外诸多试验研究结果表明，型钢与混凝土之间存在着粘结滑移现象，且对SRC构件的受力性能乃至承 载能力有显著影响。因此，如何保证型钢与混凝土有效地协同工作成为型钢混凝土组合结 构研究的重点之一。目前工程设计中对型钢与混凝土之间粘结滑移问题的处理方法一股有 两种其一是通过计算在构件表面加设一定数量的剪切连接件，这样势必造成施工中的不 便并提高造价，且易造成混凝土内部先天性微裂缝等缺陷；其二是不设或仅设置少量剪切 连接件，在承载能力计算中考虑粘结滑移的影响，相应降低构件的承载能力，这样必然存在 不经济的因素。另一方面，在工程结构设计中普遍存在着重强度而轻耐久性的现象，国内 外已出现过诸多混凝土结构在使用过程中的安全性和耐久性方面的问题。一些混凝土结 构工程在使用不足设计年限一半即由于碱骨料反应、氯离子侵蚀等原因而完全丧失使用功 能乃至承载能力，个别工程甚至出现局部坍塌或整体倒塌，造成人员伤亡或建筑设施破坏。 因此，提高型钢与超高强高性能混凝土之间的自然粘结性能，在型钢表面不设或仅按构造 要求设置少量剪切连接件就可保证型钢与混凝土有效地协同工作的研究具有重大意义；同 时，混凝土结构工程的耐久性也日益引起人们的密切关注和高度重视。现有技术用于型钢混凝土组合结构的混凝土的强度等级类别为C60、C70、C80、C90 及ClOO的高强高性能混凝土的制备技术，上述各强度等级混凝土显著提高了型钢与高强 混凝土之间的粘结性能，并提高了结构的耐久性；但是，还存在不能由此延伸到超高强高性 能混凝土，即混凝土的超高强化、超耐久化，且将其用于型钢混凝土组合结构时不能解决型 钢与超高强高性能混凝土之间的自然粘结性能差的问题，故不能满足土木工程建筑向空中 延伸，即建筑(超)高化、(超)大跨化、(超)耐久化及重型结构等发展这一趋势的要求。 另外，现有技术中也存在部分将混凝土超高强化、超耐久化的制备技术，但是它们均未涉及 或未解决用于型钢混凝土组合结构时型钢与超高强高性能混凝土之间的自然粘结性能差 的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为CllO的超高强高 性能混凝土，该混凝土应用在型钢混凝土组合结构中，能在自然状态(亦即型钢表面不设 或仅按构造要求设置少量剪切连接件)下显著改进型钢与混凝土之间的粘结性能，有效发 挥钢与混凝土两种材料各自的能力与协同工作性能，从而大幅度提升结构构件的承载能力 与性能；另外，该混凝土能提高结构的耐久性，并具有良好的工作性能、高体积稳定性和经 济性。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的一种用于型钢混凝土组合结构强度 等级为CllO的混凝土，其特征在于，该混凝土的配合比为(单位kg/m3)水泥细骨料粗骨料水减水剂硅灰粉煤灰= 450 496 1276 138 9 60 90。本专利技术还给出了该用于型钢混凝土组合结构强度等级为CllO的混凝土的制备方 法，该方法采用水泥裹砂法混凝土二次搅拌工艺，具体工艺步骤如下按照重量配比在强制式搅拌机中每立方米混凝土加入496kg的细骨料和用水总 量的1/2的水69kg，均勻搅拌1 2分钟后，加入446. 6kg的粗骨料(粒径为Φ 5 Φ IOmm 单粒级碎石)，均勻搅拌1 2分钟后加入829. 4kg的粗骨料(粒径为Φ 10 Φ 20mm单粒级碎石)，均勻搅拌2分钟后，再加入全部胶结材料450kg的水泥、60kg的硅灰和90kg的 粉煤灰，均勻搅拌2 3分钟后，加入9kg的聚羧酸系高效减水剂和剩余水69kg，最后均勻 搅拌2 3分钟后，出料，即得所制备混凝土拌合物。所述的水泥选择质量稳定、性能较好的525R普通硅酸盐水泥，使用前需与高效减 水剂进行两者之间的适应性试验，试验方法采用现行建材行业标准《水泥与减水剂相容性 试验方法》JC/T 1083-2008中的方法，并选择与高效减水剂相容性好的水泥品种。所选水 泥性能指标(包括细度、SO3含量、MgO含量、初凝时间、终凝时间、3天强度、28天强度)应 不低于国家现行相关标准的要求，并选用碱含量少、水化热低、需水性也低的水泥品种。所述的细骨料采用颗粒圆滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为Ｃ１１０的混凝土，其特征在于，该混凝土按照ｋｇ／ｍ↑［３］的配合比为： 水泥∶细骨料∶粗骨料∶水∶减水剂∶硅灰∶粉煤灰＝４５０∶４９６∶１２７６∶１３８∶９∶６０∶９０。
【技术特征摘要】
一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为C110的混凝土，其特征在于，该混凝土按照kg/m3的配合比为水泥∶细骨料∶粗骨料∶水∶减水剂∶硅灰∶粉煤灰＝450∶496∶1276∶138∶9∶60∶90。2.根据权利要求1所述的用于型钢混凝土组合结构强度等级为CllO的混凝土，其特征 在于，所述粗骨料采用单粒级碎石粒径为Φ5 Φ IOmm和Φ 10 Φ20πιπι两级配投料，投 料比例为3.5 6.5ο3.根据权利要求1所述的用于型钢混凝土组合结构强度等级为的混凝土，其特征在 于，所述减水剂选择聚羧酸系高效减水剂，减水率大于30%。4.用于型钢混凝土组合结构强度等级为CllO的混...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑山锁，王帆，王斌，李磊，谢明，郑捷，侯丕吉，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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