[发明专利]一种抑制花岗片麻岩碱活性的高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抑制花岗片麻岩碱活性的高性能混凝土及其制备方法，该混凝土原料及质量份配比如下：花岗片麻岩100份，河砂60～70份，水泥20～45份，粉煤灰4～10份，矿渣粉2～15份，减水剂0.5～0.8份，水胶比为0.30～0.40。本发明提供的混凝土以花岗片麻岩作为粗集料，以河砂为细集料，粉煤灰和矿渣粉为掺合料，成分较为简单，避免各种复杂成分加入对混凝土性能造成影响，能够对SiO₂含量高的花岗片麻岩进行利用，得到的水泥混凝土综合性能高。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，涉及一种抑制花岗片麻岩碱活性的高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

我国的花岗岩资源储量巨大，分布广泛，在26个省、自治区、直辖市均有分布，已探明的花岗岩矿的估算可采储量达上亿立方米。然而，这些储量丰富的花岗岩石材以普通石材居多，名优石材较少，多数不能用于建筑装饰。如果将普通花岗片麻岩石材作为石灰石、玄武岩等传统优质集料的替代品，可以提高了花岗片麻岩碎石利用率，降低工程建设成本，缓解建设用碎石资源短缺的形势。

花岗片麻岩主要由长石、石英组成，为中粗粒变晶结构和片麻状或条带状构造的变质岩，岩石虽然强度较高，由于在其化学组成成分中，活性二氧化硅含量可能较高，一般远远大于标准规定的酸性集料的下限65％，属于典型的酸性集料。可能出现碱—集料反应，导致混凝土结构物后期耐久性不足，出现膨胀、开裂等诸多病害。

通过对普通花岗片麻岩石材的碱活性进行抑制，将其合理、有效地开发利用到道路工程中，使其作为石灰岩、玄武岩等传统优质集料的替代品用于公路桥梁等基础结构的混凝土材料中，可以有效提高花岗片麻岩碎石的利用效率，降低道路工程长期以来对优质集料的依赖。

因此，现阶段急需一种采用花岗片麻岩集料制备高性能水泥混凝土的配制方法，为花岗片麻岩集料丰富地区提供可行的石料利用方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种抑制花岗片麻岩碱活性的高性能混凝土及其制备方法，采用粉煤灰和矿渣粉合理配比，能够实现对花岗片麻岩的利用，制备得到具有高强度，耐久性和工作性好的混凝土。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种抑制花岗片麻岩碱活性的高性能混凝土，其原料及质量份配比如下：花岗片麻岩100份，河砂60～70份，水泥20～45份，粉煤灰4～10份，矿渣粉2～15份，减水剂0.5～0.8份，水胶比为0.30～0.40。

按上述方案，所述花岗片麻岩由粒径为5～16mm的中粒径花岗片麻岩和粒径为16～26.5mm的粗粒径花岗片麻岩组成，中粒径花岗片麻岩与粗粒径花岗片麻岩质量比为55：45。花岗片麻岩中SiO₂含量高，存在非晶质的活性SiO₂，本发明通过掺入矿物掺合料粉煤灰和矿渣粉有效减少混凝土中的碱含量，进而缓解花岗片麻岩集料的碱活性，提高混凝土综合性能。

按上述方案，所述河砂细度为Ⅱ区中砂。

按上述方案，所述水泥为P·O 42.5型水泥。

按上述方案，所述粉煤灰为F类I级粉煤灰。

按上述方案，所述矿渣粉为S95级粒化高炉矿渣粉。

按上述方案，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂，减水率为30％。

本发明还包括上述抑制花岗片麻岩碱活性的高性能混凝土的制备方法，具体步骤如下：

1)按配比称取原料，备用；

2)将花岗片麻岩、河砂、水泥、粉煤灰、矿渣粉、减水剂混合均匀，加水拌匀，得到高性能混凝土。