[发明专利]含粗骨料的超高性能混凝土材料及其制备方法

说明书

本公开提供了一种含粗骨料的超高性能混凝土，包括：胶凝材料，骨料，减水剂,减缩剂,纤维和水；胶凝材料包括：水泥500‑600kg/m³，硅灰30‑100kg/m³，粉煤灰50‑200kg/m³，矿渣粉30‑100kg/m³；骨料包括：细骨料400‑800kg/m³，粗骨料500‑1000kg/m³；减水剂的减水率至少15％，其为胶凝材料质量的1.4‑2.0％；减缩剂为胶凝材料质量的0.5‑2.0％；纤维包括有机纤维与金属纤维，有机纤维为1.0‑3.0kg/m³，金属纤维为10‑50kg/m³；水、凝胶材料和骨料形成的拌合物的水胶比0.16‑0.20。本公开的混凝土材料具有低成本、低密度、高强度、高韧性等特点。

技术领域

本公开涉及建筑领域，尤其涉及一种含粗骨料的超高性能混凝土材料及其制备方法。

背景技术

混凝土是一种水泥基复合材料，它主要由胶凝材料(水泥、活性掺合料)、粗细集料、外加剂和水按一定比例组成，经过人工或机械搅拌再振捣成型，然后在特定的养护条件下进行养护而形成的人造石材。但随着社会的发展，各种各样高耸、大跨度、复杂结构形式的建筑开始发展，普通混凝土本身具有自重大、脆性大、抗拉强度低等劣势，严重影响和制约其应用范围。超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete，UHPC)是一种具有超高强度、超高韧性和超高耐久性的新型水泥基工程材料，其起源于十九世纪七十年代的丹麦，到了八十年代和九十年代，欧洲一些国家开始了比较深入、全面、系统的探究，也取得了一些研究成果，同时在小的工程和混凝土制品工程上展开了小规模应用。二十世纪以来，UHPC开始成为全世界争先去探究和应用的焦点，法国和日本最早出版了UHPC设计指南。

超高性能混凝土分为两种类型，一种是无粗骨料的活性粉末混凝土，另一种是含粗骨料的超高性能混凝土。虽然UHPC与高性能混凝土、纤维混凝土等相比具有诸多性能优势，但其原材料成本高、制备工艺复杂等问题一直在限制其大面积的推广和应用。活性粉末混凝土不含粗骨料，使其在工程上实际应用时成本高，收缩大。但含粗骨料的UHPC既可以降低生产成本，又可为其在建筑施工中提供良好的力学骨架，降低收缩变形，但是粗骨料的掺加也带来了UHPC脆性增加的风险。混杂纤维混凝土是指将两种或两种以上的不同纤维掺入混凝土基体而形成的拌合物。不同纤维包括两种含义：一是不同属性的纤维混杂，比如聚丙烯纤维和钢纤维的混杂或玄武岩纤维与钢纤维的混杂；二是同种属性不同形状之间的纤维混杂，研究最多的是不同形状和不同长径比的钢纤维之间的混杂，以及为了追求经济效益而进行不同弹性模量的合成纤维之间的混杂。一般来说，高模量纤维的增强增初效果较好，但价格也比较高，低模量的纤维增强效果虽差但增軔阻裂效果好，价格也相对便宜，通过合理的混杂搭配，使低弹性模量和高弹性模量的纤维混合后取长补短，在不同受荷阶段充分发挥各自特性以达到增强混凝土性能的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种含粗骨料的超高性能混凝土，包括：胶凝材料，骨料，减水剂,减缩剂,纤维和水；

一种含粗骨料的超高性能混凝土，其特征在于，包括：胶凝材料，骨料，减水剂,减缩剂,纤维和水；

所述胶凝材料包括：水泥500-600kg/m³，硅灰30-100kg/m³，粉煤灰50-200kg/m³，矿渣粉30-100kg/m³；

所述骨料包括：细骨料400-800kg/m³，粗骨料500-1000kg/m³；

所述减水剂的减水率至少15％，其为所述胶凝材料质量的1.4-2.0％；

所述减缩剂为所述胶凝材料质量的0.5-2.0％；