[发明专利]一种大掺量粉煤灰自密实混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土及其制备方法，尤其涉及一种大掺量粉煤灰自密实混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是以水泥、砂、石、水、化学外加剂和微细活性材料组成的结构材料。目前，混凝土在全球范围内的用量逐年上升，我国是国际上水泥生产大国，我国目前的水泥产量达到10亿吨以上超过世界水泥产量的50％。基于各种原因，混凝土工业不是可持续发展的行业。首先，生产混凝土需要消耗大量天然材料；其次，混凝土的主要胶凝材料硅酸盐水泥生产过程中，排放大量的温室气体，对环境尤其是全球变暖的影响是巨大的；加之，混凝土结构的耐久性问题，对混凝土工业的资源利用率造成负面影响。大掺量粉煤灰混凝土可克服上述三方面可持续发展的问题，因而使混凝土工业的发展具有更好的可持续发展性。

一般情况下，建筑行业使用15％～20％的粉煤灰或30％～40％的矿渣替代水泥使用。国内外已有研究结果表明，大掺量粉煤灰混凝土在建筑结构中应用具有切实的可行性。高性能混凝土虽然具有高强度、高施工性、高抗渗性、高耐久性等优良性能，但同时存在如下缺点：收缩大和低拉压比，将不可避免地导致高性能混凝土结构开裂；自收缩与干燥收缩、温缩及因泌水减少带来的塑性收缩共同作用，导致高性能混凝土早期开裂，从而使抗渗性极高的效果付之东流；自重大；脆性高。

自密实混凝土(Seif-compact ing concrte，简称SCC)是一种在无振动密实工艺的情况下易于浇注的混凝土，属于高性能混凝凝土的范畴。自密实混凝土的问世树立了建筑工业提高产品质量和施工效率的重要里程碑，被认为是：近几十年来混凝土结构最具革命性的发展。目前没有将自密实混凝土与大掺量粉煤灰混凝土相结合的应用。

发明内容

本发明针对目前没有将自密实混凝土与大掺量粉煤灰混凝土相结合的应用的不足，提供一种大掺量粉煤灰自密实混凝土及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种大掺量粉煤灰自密实混凝土由以下原料制成：水泥、惰性填料、聚羧酸盐减水剂、聚羧酸类引气剂、羟基羧酸盐缓凝剂、粗集料、细集料和水。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述水泥为P.I硅酸盐水泥，所述P.I硅酸盐水泥的化学组成包括：20.64％的SiO₂、5.37％的Al₂O₃、3.47％的Fe₂O₃、64.16％的CaO、1.32％的MgO、2.24％的SO₃、0.22％的Na₂O、0.56％的K₂O、0.38％的LOI。

进一步，所述惰性填料为粉煤灰、石灰石粉或者采石厂尾矿粉。

进一步，所述粉煤灰为I级低钙粉煤灰或I I级低钙粉煤灰，所述I级低钙粉煤灰的化学组成包括：51.42％的SiO₂、32.09％的Al₂O₃、4.4％的Fe₂O₃、3.21％的CaO、0.51％的MgO、0.35％的SO₃、0.26％的Na₂O、0.62％的K₂O、4.22％的LOI。

进一步，所述粗集料由粒径分别为5～10mm、10～15mm和15～20mm的石灰石碎石配制而成，其表观密度为2710kg/m³。

进一步，所述粗集料由粒径为5～10mm、10～15mm和15～20mm的石灰石以质量比为50∶25∶25配制而成，其紧密堆积密度为1590kg/m³。

进一步，所述粗集料由粒径为5～10mm、10～15mm和15～20mm的石灰石以质量比为30∶25∶25配制而成，其紧密堆积密度为1618kg/m³。

进一步，所述细集料为细度模数为2.63的天然中砂人工砂，其表观密度为2609kg/m³，其紧密堆积密度为1653kg/m³。

进一步，所述聚羧酸类引气剂为聚羧酸类引气剂、植物脂类引气剂或者松香类引气剂。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种大掺量粉煤灰自密实混凝土的制备方法包括以下步骤：将水泥、惰性填料、聚羧酸盐减水剂、聚羧酸类引气剂、羟基羧酸盐缓凝剂、粗集料、细集料和水混合均匀。