[发明专利]一种超高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超高性能混凝土及其制备方法，涉及混凝土技术领域，解决了因混凝土整体的抗压强度、极限抗拉强度和弯拉强度并不能全方位得到提高，只会单一性能较为突出，进而导致其整体应用效果较差的问题，其中，一种超高性能混凝土，包括如下重量份数的组分：水泥900‑950份；硅灰75‑85份；硅砂1100‑1300份；钢纤维230‑250份；水170‑190份；减水剂18‑24份。本发明中的超高性能混凝土具有良好优异的抗压强度、极限抗拉强度和弯拉强度，整体性能较为优异。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

超高性能混凝土，简称UHPC，也称作活性粉末混凝土，是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，实现工程材料性能的大跨越。UHPC堪称耐久性最好的工程材料，适当配筋的UHPC力学性能接近钢结构，同时UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能。因此，UHPC特别适合用于大跨径桥梁、抗爆结构(军事工程、银行金库等)和薄壁结构，以及用在高磨蚀、高腐蚀环境。

在公开号为CN106630792A的中国发明专利申请文件中公开了高性能混凝土，其由以下重量份的原料组成：水泥120-140份、碎石500-600份、河砂150-180份、粉煤灰50-60份、硅砂30-50份、氮化钛粉10-15份、石灰石粉50-60份、氮化硼纤维10-15份、氧化铝纤维10-15份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维20-25份、羟丙基淀粉醚10-15份、减水剂5-8份、钢纤维5-10份、纳米氧化镁5-10份、纳米硫酸钡10-15份、十二烷基硫酸钠2-5份、硬脂酸锌3-6份、硼酸2-5份、三聚磷酸钠3-7份、水100-120份。

上述申请文件中，够效改善普通混凝土毛细孔结构，堵塞混凝土内部毛细孔通道，显著提高混凝土的抗渗防水功能，而高性能混凝土因使用较多限位组分进行混合，虽然在一定程度上能够提高自身的结构强度，但因纤维填充效果仅仅局限于各原料的结合处，且多与各组分原料间的界面结合强度较差，导致混凝土整体的抗压强度、极限抗拉强度和弯拉强度并不能全方位得到提高，只会单一性能较为突出，进而导致其整体应用效果较差，因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种超高性能混凝土，以解决上述技术问题，其具有良好优异的抗压强度、极限抗拉强度和弯拉强度，整体性能较为优异。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种超高性能混凝土，包括如下重量份数的组分：

水泥 900-950份；

硅灰 75-85份；

硅砂 1100-1300份；

钢纤维 230-250份；

水 170-190份；

减水剂 18-24份。

通过采用上述技术方案，硅砂是以石英为主要矿物成分、粒径在0.020mm-3.350mm的耐火颗粒物，具有优异的耐磨性和化学稳定性；硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体，进而够提高混凝土的结构密度和强度、降低混凝土的磨损率、并增强混凝土的抗侵蚀性；钢纤维与其他各组分原料之间具有良好的截面粘结性能，可提高混凝土整体的抗拉、抗弯强度，并大幅度地提高其韧性和抗冲击强度。同时，本发明申请中的各组分原料以最佳比例形成最紧密堆积，使超高性能混凝土具有类金属特性，且仅以0.18左右的水胶比，配制出标养28天强度120MPa的超高性能混凝土，并具有良好优异的抗压强度、极限抗拉强度和弯拉强度，整体性能较为优异。

进一步优选为，所述硅灰选择的粒径为100-200nm；所述硅砂选择的粒径为0.1-0.6mm；所述钢纤维选择的直径为0.2-0.3mm，纤维长度为3-12mm。