[发明专利]一种高密实硫铝酸盐水泥混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，特别涉及一种高密实硫铝酸盐水泥混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土在服役期间所处的自然界各种物理、化学及生物因素等都会导致其结构的破坏，甚至可能产生灾难性的后果。世界各国在建筑维修与加固上的投资占建设总投资的比重都相当大，美国达到50%，英国达到70%。混凝土内部孔隙是影响耐久性的关键因素之一，因此提高混凝土耐久性的关键就是降低混凝土的内部孔隙，提高其自身密实度。

目前，提高混凝土密实度的方法主要有选用优质材料（如高标号水泥、一种或几种矿物细掺料）、使用高效减水剂和降低水胶比等，通过该方法配制的混凝土均以硅酸盐水泥为基体，水泥用量大，水化放热集中，易使混凝土产生收缩裂缝，同时通过加入高效减水剂，降低水胶比，虽降低了混凝土的孔隙率，改善了混凝土的孔结构，但导致混凝土拌合物的流动性能变差，无法满足施工要求。以上措施无法实现混凝土真正意义上的密实。

本发明的目的在于克服现有高性能混凝土配制技术的不足，通过选用快硬早强的硫铝酸盐水泥、矿渣微粉、粉煤灰作为胶凝材料，依据致密配合比设计方法，优化混凝土配合比，结合四步搅拌成型工艺，制备具有高工作性和高耐久性的高密实硫铝酸盐水泥混凝土。

发明内容

本发明通过优化混凝土的配合比和成型工艺从根本上提高混凝土的密实度，主要包含两个方面的内容：（1）混凝土配合比设计；（2）混凝土成型工艺。

（1）混凝土配合比设计。以混凝土结构的密实度为前提，依据致密配合比设计方法确定各原料及其重量份数如下：

硫铝酸盐水泥         10.0-20.0

粉煤灰                   2.0-5.0

矿渣                       0.5-3.0 

集料                       55.0-80.0

水                         4.5-9.0 

减水剂                   0.1-0.5

（2）混凝土的成型工艺。按混凝土配合比称取原料，搅拌方式采用四步搅拌工序：先加入10.0-20.0%硫铝酸盐水泥、2.0-5.0%粉煤灰、0.5-3.0%矿渣、0.07-0.3%减水剂和3.0-6.0%的水搅拌50-70s，然后加入21.0-33.0%的集料搅拌20-49s，再加入34.0-47.0%的集料搅拌20-49s，最后加入0.03-0.2%的减水剂和剩余的水搅拌71-90s，混凝土成型。

本发明的优越性在于：

（1）制备方法简单，操作容易；

（2）制备的高密实硫铝酸盐水泥混凝土的坍落度均在170mm以上；

（3）制备的高密实硫铝酸盐水泥混凝土的孔隙率均在15%以下，抗硫酸盐侵蚀系数均大于1.05。

具体实施方式

实施例1

（1）高密实硫铝酸盐水泥混凝土的各原料及其重量份数如下：

硫铝酸盐水泥          17.4

粉煤灰                   4.0

矿渣                       2.1

集料                      68.0

水                         8.2

减水剂                   0.3

(2) 混凝土的成型工艺。按上述配合比称取原料，搅拌方式采用四步搅拌工序：先加入17.4%硫铝酸盐水泥、4.0%粉煤灰、2.1%矿渣和0.2%减水剂和5.5%的水搅拌60s，然后加入28.6%的集料搅拌30s，再加入39.4%的集料搅拌25s，最后加入0.1%的减水剂和剩余的水搅拌75s，混凝土成型。

制得高密实硫铝酸盐水泥混凝土拌合物的坍落度为260mm，混凝土养护28d的孔隙率为5.08%，抗硫酸盐侵蚀系数为1.08。

实施例2

（1）高密实硫铝酸盐水泥混凝土的各原料及其重量份数如下：

硫铝酸盐水泥        16.0

粉煤灰                 3.7

矿渣                     2.0

集料                     72.7

水                         5.4