[发明专利]一种耐久性强、和易性好的高强混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于混凝土领域，公开了一种耐久性强、和易性好的高强混凝土及其制备方法。所述高强混凝土中包括以下重量份数的原料组分：水140‑160份、水泥650‑730份、硅灰23‑33份、钢渣砂480‑510份、天然河沙390‑405份、花岗岩碎石780‑840份、聚羧酸型减水剂7.5‑15.1份。该高强混凝土中采用钢渣砂以部分取代天然河沙的使用，缓解了天然河砂短缺的情况，且具有高强度、高流动性、高抗离析性、高间隙通过性及高耐久性的优势。

技术领域

本发明属于混凝土领域，尤其涉及一种耐久性强、和易性好的高强混凝土及其制备方法。

背景技术

耐久性是高性能混凝土的一项重要指标，尤其对于工程量浩大的混凝土工程来说，其意见更为重要。若混凝土的耐久性不足，将会产生极严重的后果，甚至对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示，美国的混疑土基础设施工程总价值约为6万亿美元，每年所需维修费或重建费约为3千亿美元，耗资巨大。而我国目前的基础设施建设工程规模宏大，约30-50年后，这些工程也将进入维修期，所需的维修费用和重建费用将更为巨大。因此，需要对现有混凝土的耐久性进行不断改善和提高，以期降低未来巨额的维修和重建费用。

除此之外，作为混凝土主要原料之一的天然河沙是一种不可再生资源，而随着近年来中国经济的高速发展，越来越多的基础设施以及城乡居民用房的建设进一步加剧天然河砂的供应压力，导致混凝土的原料短缺严重。为了缓解这一河沙原料短期的情况，现今已有利用工业废渣钢渣来替代部分天然河沙来制备混凝土的先例，由于工业钢渣的堆放会占用土地，而且钢渣中化学物质的挥发和渗透会污染周边的空气和河流，因此该方案的优点在于可以将工业钢渣变废为宝、保护环境，且可以缓解天然河沙短缺的现状，具有很强的现实意义和应用前景。

但是，虽然工业废渣钢渣可用于替代天然沙(细骨料)制备混凝土，并能加快混凝土水化速度，提高混凝土水化强度，但不能改善其他性能。甚至由于钢渣砂的吸水性过强还会导致混凝土流动性显著降低，间隙通过率显著降低，严重影响了其和易性(工作性)。且随着钢渣砂掺量的增加，混凝土拌合物动态稳定性能(如间隙通过性能)逐渐变差，而静态稳定性(抗离析性能)逐渐增强。由此可见，在混凝土中加入钢渣作为砂料的替代物虽然可以解决钢渣的堆积问题，但是随之而来的混凝土和易性(工作性)显著减低这个问题便难以解决。

因此，希望提供一种包含有钢渣、且和易性与耐久性良好的混凝土产品。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种耐久性强、和易性好的高强混凝土及其制备方法。该高强混凝土中采用钢渣砂以部分取代天然河沙的使用，缓解了天然河砂短缺的情况，且具有高强度、高流动性、高抗离析性、高间隙通过性及高耐久性的优势。

本发明提供一种高强混凝土，包括以下重量份数的原料组分：水140-160份、水泥650-730份、硅灰23-33份、钢渣砂480-510份、天然河沙390-405份、花岗岩碎石780-840份、聚羧酸型减水剂7.5-15.1份。

本发明在混凝土配方中加入合适量的钢渣砂取代部分天然河沙，有效减少了天然河沙的使用量，并实现了工业钢渣的变废为宝。同时，本发明通过混凝土各组分间的合理配比，达到最优比例，克服了加入钢渣砂所造成的混凝土和易性变差的缺陷，从而实现混凝土的高强度、高流动性、高抗离析性、高间隙通过性及高耐久性。

优选的，所述钢渣砂的粒径为0.075-5mm，连续级配。

优选的，所述花岗岩碎石的粒径为5-20mm。

优选的，所述水泥为P.O42.5R级普通硅酸盐水泥。

优选的，所述硅灰(硅粉)为99级硅灰；所述硅灰(硅粉)的粒径为0.5-50μm。

优选的，所述天然河沙的粒径为0.05-3mm。

优选的，所述聚羧酸型减水剂的减水率为23-45％。