[发明专利]一种低掺纤维高致密自密实堆石混凝土材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述混凝土材料按体积百分比分为两部分：45％-50％的堆石体，50％-55％的低掺纤维自密实混凝土，所述堆石体为花岗岩；所述低掺纤维自密实混凝土按以下重量份组成：380-390份的水泥，60-70份的矿粉，50-60份的粉煤灰，40-50份的硅灰，520-530份的黄砂，640-650份的碎石，10-15份的高效减水剂，2-10份的合成纤维，90-100份的水；

制成后的堆石混凝土材料的抗压强度不低于80MPa，抗弯强度不低于8.5MPa，T500小于9s，扩展度大于600mm。

2.如权利要求1所述的一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述的堆石体由花岗岩材质堆砌制成，所述花岗岩的密度为2800kg/m³-2850kg/m³，粒径为600mm-750mm，抗压强度不小于150MPa。

3.如权利要求1所述的一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述的水泥为PII52.5硅酸盐水泥，其矿物成分占比为C₃S(45％-60％)，C₂S(15％-30％)，C₃A(7％-12％)和C₄AF(6％-18％)，比表面积为450m²/kg-480m²/kg，初凝时间和终凝时间分别为45min-60min和300min-360min，3d、7d和28d抗压强度分别为25MPa-30MPa、40MPa-45MPa和55MPa-60MPa。

4.如权利要求1所述的一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述的矿粉为S95级矿粉，比表面积为420kg/m³，7d活性指数大于75％，28d活性指数大于95％。

5.如权利要求1所述的一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述的硅灰活性指数大于95％，堆积密度为450kg/m³-480kg/m³，比表面积为210000m²/kg-220000m²/kg，粒径分布主要位于0.1μm-0.3μm之间。

6.如权利要求1所述的一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述的粉煤灰为II级粉煤灰，活性指数大于80％，含碳量小于1％。

7.如权利要求1所述的一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述的黄砂为中砂，细度模数为2.3-2.5，堆积密度为1550kg/m³-1600kg/m³。

8.如权利要求1所述的一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述的碎石为5-25mm连续粒级，表观密度为2700kg/m³-2750kg/m³。

9.如权利要求1所述的一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述高效减水剂为PCA型聚羧酸减水剂，减水率＞30％，密度为1050kg/m³-1110kg/m³。

10.如权利要求1所述的一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料，其特征在于，所述的合成纤维为高强度聚丙烯纤维，长度为6mm-12mm，直径为25.7μm，密度为910kg/m³，抗拉强度为490MPa，弹性模量为6GPa。

11.一种低掺纤维高致密堆石混凝土材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、按重量份称取水泥、矿粉、硅灰、粉煤灰、黄砂、碎石、高效减水剂、合成纤维和水，其中水泥为380-390份，矿粉为60-70份，粉煤灰为50-60份，硅灰为40-50份，黄砂为520-530份，碎石为640-650份，90-100份的水；

步骤二、将水泥、矿粉、硅灰、粉煤灰、黄砂、碎石依次倒入滚筒式搅拌机中搅拌1～1.5min，得到干混料A；

步骤三、将高效减水剂加入水中搅拌均匀，加入干混料A中，混合搅拌3min，得到具有均匀性和流动性良好的浆料B；

步骤四、将合成纤维分散撒入浆料B内，搅拌2～3min，得到低掺纤维自密实混凝土材料；

步骤五、将堆石直接入仓形成有空隙的堆石体，在堆石体表面浇筑搅拌均匀的低掺纤维自密实混凝土，依靠自重填满堆石体的空隙，得到低掺纤维高致密堆石混凝土材料。