[发明专利]一种高韧性低收缩超高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开一种高韧性低收缩超高性能混凝土及其制备方法。本发明通过对钢纤维进行筛选和摇筛，使得尺寸相同的钢纤维均匀的分布在混凝土中，当混凝土受外力影响时，纤维不易从混凝土中拉直松动或拔出，有利于提高混凝土的韧性。沸石粉作为内养护剂，其表面多孔、粗糙，吸水率高，经过清水浸泡后的沸石粉在混凝土成型后会随着时间的延长缓慢释放出内部水分，使混凝土得到充分的内养护，大幅降低混凝土的自收缩和干燥收缩。

技术领域

本发明涉及混凝土材料技术领域，具体涉及一种高韧性低收缩超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

大跨预应力混凝土梁桥采用三向预应力体系，结构复杂，施工麻烦，质量难以控制，存在如下问题：普通混凝土抗拉强度低，即便是全预应力结构，仍难避免出现拉应力损伤，导致预应力混凝土梁桥普遍开裂；一般的超高性能混凝土由于自收缩大，易开裂，降低了它的使用功能和耐久性；混凝土中添加的钢纤维尺寸大小不一，与混凝土混合效果差，降低了混凝土的韧性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高韧性低收缩超高性能混凝土及其制备方法，解决以下技术问题：

(1)普通混凝土抗拉强度低，导致预应力混凝土梁桥开裂；

(2)一般的高性能混凝土由于自收缩大，易开裂，耐久性低；

(3)添加的钢纤维尺寸大小不一，与混凝土混合效果差。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高韧性低收缩超高性能混凝土的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：按重量份称取水泥600-950份、掺合料350-450份、钢纤维原料100-200份、细集料700-1000份、内养护剂150-300份、膨胀剂20-50份、减水剂15-40份、水180-210份；

步骤二：将水泥、掺合料和膨胀剂加入强制式单卧轴混凝土搅拌机中一起搅拌至分散均匀，然后加入细集料和内养护剂，继续搅拌1-2min，得到干混料；

步骤三：将减水剂和水一起加入干混料中，继续搅拌2-3min，得到水泥砂浆混合物；

步骤四：将钢纤维原料投入至筛选设备的筛选筒内，经过筛选后得到短细高强钢纤维，将短细高强钢纤维放入1.18mm标准砂石方孔筛中，手动摇筛让短细高强钢纤维均匀落入搅拌机内的水泥砂浆混合物中，继续搅拌2-3min至短细高强钢纤维分散均匀，最终得到高韧性低收缩超高性能混凝土。

作为本发明进一步的方案，步骤四中筛选设备的工作步骤如下：将钢纤维原料投入筛选筒内，驱动电机输出轴带动筛选筒持续摆动，小于通孔一尺寸的钢纤维从通孔一掉落并落入筛选板上；振动电机输出轴带动移动板端部的筛选板横向振动，筛选板上的钢纤维原料在条形隔板之间横向振动，并沿着筛选板向下滑动，小于通孔二尺寸的钢纤维从通孔二上掉落，剩下的钢纤维沿着筛选板向下滑动并落入收集箱内，最终获得短细高强钢纤维。

作为本发明进一步的方案，所述水泥为强度等级42.5以上的硅酸盐水泥。

作为本发明进一步的方案，所述掺合料为硅灰和粉煤灰组成，其中硅灰占掺合料总质量的40％-60％，且硅灰中二氧化硅的含量不小于90％。

作为本发明进一步的方案，步骤四中短细高强钢纤维的长度为12-14mm，直径为0.18-0.22mm。

作为本发明进一步的方案，所述细集料为石英砂，石英砂粒径小于4.75mm。

作为本发明进一步的方案，所述内养护剂为沸石粉，且粒径小于0.6mm，所述膨胀剂为氧化钙和硫铝酸钙内的一种或多种以任意比例混合，所述减水剂为减水率大于30％的聚羧酸减水剂。

本发明的有益效果：