[发明专利]一种高性能轻骨料混凝土的配合比及其配制方法

说明书

本发明涉及一种高性能轻骨料混凝土的配合比及其配制方法，高强轻骨料混凝土配制中的胶凝材料采用复合胶凝材料，其特征在于由硅酸盐水泥、粉煤灰和硅灰按一定比例制备而成，各原料质量所占百分比为：硅酸盐水泥80、粉煤灰12、硅灰8。纤维改性轻骨料混凝土中的纤维掺量为粗骨料体积的0.9%，制备过程中，先利用分散剂和消泡剂将纤维均匀的分散于水中，使其呈单丝状态，且消除纤维表面波纹及气泡。采用本发明的配置方法和配合比的高性能轻骨料混凝土对提高轻骨料混凝土的抗裂能力、降低轻骨料混凝土的脆性系数有显著作用。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及到一种高性能轻骨料混凝土的配制方法及其配合比。

背景技术

轻骨料混凝土应用于结构中能有效减轻结构自重、减小截面尺寸、有利于改善整体结构抗震性能，同时具有保温隔热性能好、节能效果显著、抗裂效果明显、高耐久性、高耐火性等优点，是一种具有良好发展前景的建筑材料，已广泛应用于高层建筑、海洋工程、桥梁工程等领域。轻骨料混凝土是一种用量仅次于普通混凝土的新型混凝土类型，随着建筑技术的不断发展，建筑高度、跨度的不断攀升，对轻骨料混凝土的强度、容重和韧性要求也逐渐提升。而目前存在的轻骨料混凝土大多都具有强度等级较低，弹性模量低，脆性突出，易发生剪切破坏等不足，极大地限制了其推广使用。

研究表明，在混凝土中加入纤维，可在混凝土开裂时有效阻止裂缝的发展，起到增强增韧的作用。这是因为纤维的比表面积大，0.9%纤维均匀分布在混凝土中，则可使每立方米混凝土中有2000-3000万根混凝土纤维不定向的分布其中，故能在混凝土内部构成一种均匀乱向支撑体系。微裂缝在细裂缝发展过程中，必然会碰到多种不同向的微裂缝，由于纤维的阻挡，消耗了一部分能量，使得裂缝难以进一步发展。因此，纤维可以有效的抑制混凝土早期微裂纹的产生和发展，极大地减小了混凝土收缩裂缝。从宏观角度解释，就是纤维分散了混凝土的定向拉应力，从而达到抗裂的效果。同时，由于纤维的掺入抑制了早起干缩裂缝及离析裂缝的产生和发展，使混凝土空隙率大大降低，从而使得混凝土抗渗能力大幅提高，起到了很好的抗渗效果。但是，现今为止，对纤维混凝土的研究与使用还停留在普通混凝土阶段。

发明内容

针对目前轻骨料混凝土存在的一系列问题，本发明提出了一种由固定比例的水泥、硅灰和粉煤灰组成的复合胶凝材料替代单一水泥的高性能轻骨料混凝土的配置方法，并给出了LC40、LC50、LC60的高强轻骨料混凝土的配合比。并且为进一步提高抗裂能力，降低脆性系数，本发明提出，将碳纤维和钢纤维分别加入上述配合比的LC60的高强轻骨料混凝土中，得到的混凝土28天抗压强度可达80MPa，给出两种纤维改性轻骨料混凝土的最优配合比参数值。本发明中的混凝土通过加入复合材料来提高抗裂能力、降低其脆性系数，以期对解决轻骨料混凝土的推广使用问题能有所助益。

在高强轻骨料混凝土中掺入适量纤维可以提高抗压强度，碳纤维或钢纤维的掺入可明显提高混凝土的抗折强度和劈裂抗拉强度。但钢纤维和碳纤维复掺对力学性能的改善不显著。本发明给出了LC40、LC50、LC60的高强轻骨料混凝土配合比以及在水灰比0.26的条件下用体积率0.9%的纤维等体积替代粗骨料并保持砂率不变的纤维改性轻骨料混凝土配合比。

为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种高强轻骨料混凝土，其特征在于，该混凝土包含有如下成分：

组分 立方用量kg/m³

水泥 360-440

细骨料 690-712

粗骨料 595-616

减水剂 2.6-10