[发明专利]自密实微膨胀混凝土及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及自密实微膨胀混凝土及其制备方法和应用，属于混凝土制备领域。自密实微膨胀混凝土，由以下重量份的组份组成：水泥445‑490份、粗骨料820‑920份、细骨料750‑860份、粉煤灰65‑78份、硅灰45‑60份、减水剂13.6‑19.2份、氧化钙50‑68份和水135‑165份；其中，水胶比控制为0.25‑0.26；砂率控制为0.45‑0.50；水灰比为0.32‑0.34；硅灰占所有胶凝材料总量的8％‑9％；粉煤灰占所有胶凝材料总量的13％‑14％。本发明混凝土具有优异的工作性、泵送性能和抗压强度，同时具有自密实补偿收缩特征。

技术领域

本发明涉及自密实微膨胀混凝土及其制备方法和应用，属于混凝土制备领域。

背景技术

近年来，随着公共基础设施建设和建筑规模的扩大，对高强度、高性能混凝土的需求不断增长。一方面，超高层建筑工程对混凝土强度和工作性能提出了更高要求，在施工过程中，密集的钢筋不利于混凝土的振捣密实，尤其是对C70及以上高强度高性能混凝土，其高粘度特点使得施工振捣较困难；另一方面，在工程建设过程中，钢筋混凝土结构构件发生质量缺陷也时有发生，尤其是当高强度混凝土结构出现蜂窝和结构不密实，需要采用高性能的混凝土灌浆料进行修复，修复过程往往需要在有限的空间内进行，要求混凝土具有自密实性，且成型后无裂缝，与原结构整体性好，保证钢筋混凝土结构的安全、适用和耐久性。

根据了解，现有专利普遍存在2个问题，一是在实验室阶段可以制备出超高强度混凝土，但并未在施工阶段进行应用，其强度很高但是施工性能无法经过实际检验验证；另一个问题是配制高强度混凝土的原材料10种以上，比如申请号为201811633516.4的专利《一种C70高强度自密实混凝土配方及其制备方法》，该混凝土为了制得更高强度的混凝土，原材料就多达14种，组分为复配减水剂(聚羧酸减水剂、保坍剂、缓凝剂、引气剂、消泡剂、纳米粘土、纳米碳粉、香蕉纤维和水)、水泥、微硅粉、砂、青石、矿粉和水。尽管能够将众多原材料的特性综合到混凝土之中，但在实际生产中缺少经济性和可行性，无法实现实际转化。

另外，现有技术还公开了具有高强度，且具有自密实性的混凝土。申请号为201410699851.X的专利《一种C90级自密实高强混凝土及其配制方法》公开了一种高强度混凝土，其组分为水泥440-480、石子580-700、砂子1100-1300、粉煤灰55-110、硅灰25-55、高效减水剂16-22、水115-135。申请号为201810125456.9的专利《一种C80高抛免振捣自密实混凝土及其施工工艺》公开了一种高强度混凝土，其组分为水泥425-435份、砂750-760份、碎石880-890份、粉煤灰73-77份、外加剂6.5-7份、HEA膨胀剂45-50份、水155-165份和矿粉90-95份。虽然上述两种混凝土的原材料种类较少，且强度高，但是该混凝土的自密实性与补偿收缩性无法满足狭小空间的完全填充，使其无法在混凝土结构修复时使用。

因此，为了修复钢筋混凝土结构构件发生质量缺陷，急需发明一种高性能的混凝土灌浆料对其进行修复。

发明内容

本发明提供一种强度高、且可以用于修复大截面钢筋混凝土结构缺陷的混凝土。

自密实微膨胀混凝土，由以下重量份的组份组成：水泥445-490份、粗骨料820-920份、细骨料750-860份、粉煤灰65-78份、硅灰45-60份、减水剂13.6-19.2份、氧化钙50-68份和水135-165份；其中，水胶比控制为0.25-0.26；砂率控制为0.45-0.50；水灰比为0.32-0.34；硅灰占所有胶凝材料总量的8％-9％；粉煤灰占所有胶凝材料总量的13％-14％。

其中，本发明的胶凝材料包括水泥、粉煤灰和硅灰；所述砂率＝砂的用量/(砂的用量+石子的用量)；所述水胶比＝水的重量/胶凝材料的重量；所述水灰比＝水的重量/水泥的重量。

优选的，所述水泥采用强度等级为52.5R的硅酸盐水泥，初凝时间为280-300min，终凝时间为400-420min。