[发明专利]一种大坍落度的超高强高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种大坍落度的超高强高性能混凝土及其制备方法，该超高强高性能混凝土，包括如下组分：水100‑200份、水泥400‑600份、粉煤灰80‑135份、硅灰50‑100份、纤维0‑100份、减水剂10‑20份、砂子600‑700份、碎石800‑1000份。采用本申请的大坍落度的超高强高性能混凝土及其制备方法，制备的超高强高性能混凝土具有工作性能好、胶凝材料用量少、体积稳定性佳、弹性模量高、抗收缩和徐变性能佳、成本低廉的优点。解决了传统UHPC胶凝材料用量大所导致的收缩明显、造价高昂等问题。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种大坍落度的超高强高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

随着全球人口的激增，人们对资源的需求也越来越多，如粮食需求增长、居住面积增加，由此出现的建筑用地与农耕用地之间的矛盾不得不要求民用建筑高层化甚至超高层化。普通混凝土材料由于强度较低，在用来建造超高层时不得不增大承重构件的截面积，因此容易出现“肥梁、胖柱”等现象。再者，诸如海底隧道、海上采油平台、核反应堆等重要建筑设施，不仅对强度有很高的要求，对混凝土的抗渗透性、耐久性、体积安定性等也提出了很高的要求。传统混凝土难以满足这些要求，因此进行超高强高性能混凝土材料方面的研究显得十分必要。

超高性能混凝土具有许多优点：超高强高性能混凝土的强度高于100MPa，明显优于普通混凝土，可在提高建筑空间利用率的同时满足强度要求，且其早期强度高，能加快施工进度；超高性能混凝土具有良好的延展性，在破坏时可以吸收更多的能量，这使得混凝土结构的抗震性能更加优越；超高性能混凝土拥有优异的耐久性能，增加混凝土结构的使用寿命。除此之外，超高强高性能混凝土还具有变形小、工作性能佳、高致密等优点，在工程上也已经开始广泛运用。

尽管超高性能混凝土有着强度高、韧性好、工作性能佳、耐久性优异等诸多优点，但它仍然存在许多的问题：超高性能混凝土制备工艺复杂，难以在工程中推广运用；传统超高性能混凝土通常采用石英砂作为粗集料，由此制备出的混凝土水泥用量大、生产成本高、早期收缩明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种大坍落度的超高强高性能混凝土的制备方法，所述超高性能混凝土采用了常规的养护方式(自然养护或浸水养护)，具有工作性能好、胶凝材料用量少、体积稳定性佳、成本低廉优点，进而解决了传统UHPC胶凝材料用量大所导致的收缩明显、造价高昂问题。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种大坍落度的超高强高性能混凝土，包括以下组分：水100-200份、水泥400-600份、粉煤灰80-135份、硅灰50-100份、纤维0-100份、减水剂10-20份、砂子600-700份、碎石800-1000份；

作为优选方案来说，包括以下组分：水120-180份、水泥420-525份、粉煤灰108-135份、硅灰72-90份、纤维0-75份、减水剂12-15份、砂子615-688份、碎石885-991份；

进一步，所述水泥为P.O 52.5的普通硅酸盐水泥。

进一步，所述粉煤灰为一级粉煤灰。

进一步，所述纤维为碳纤维，聚苯乙烯纤维，钢纤维，的一种或多种。

进一步，所述钢纤维为端钩形钢纤维，直径为2-6mm，长度为32-38mm，抗压强度＞1100MPa，弹性模量200-210GPa。

进一步，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水效率大于40％。

进一步，所述砂子是细度模数为2.0-3.0的普通河砂。

进一步，所述碎石为粒径5-20mm的石灰石碎石与粒径10-30mm的石灰石碎石混合而成，其混合比为1：2-4。

一种大坍落度的超高强高性能混凝土的制备方法，包括如下步骤：