[发明专利]一种压制成型超轻质高强混凝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种压制成型超轻质高强混凝土，原材料组成按照质量百分比为：矿粉40‑45％，粉煤灰微珠15‑20％，轻质高强陶粒18‑22％，硅酸钠粉末5‑8％，水8‑11％；其中，所述轻质高强陶粒经预湿、表面强化处理；原料经静压荷载高压压制成型后，先后经标准、蒸压养护得到；本发明采用低流动度干粉状原料压制成型，解决了粉煤灰微珠上浮问题；利用化学激发及热压物理激发手段耦合，解决了粉煤灰微珠化学反应活性低，制品力学性能差的缺陷；通过轻集料表面强化及压力成型等方法，实现了混凝土内部材料最密堆积条件下的高孔隙率，达到了轻质化‑高强化的协同提升。

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种压制成型超轻质高强混凝及其制备方法。

背景技术

装配式建筑师解决混凝土现场使用污染大、周期长等缺点的有效措施，上海、长沙等地采用高性能混凝土预制主梁、墩柱、承台等构件进行现场拼装，加快了施工进度，提高了施工质量。但是，由于高性能混凝土密度大、容重大、造成预制构件截面尺寸大、构件自重大，需要采用大型的运输和吊装设备进行施工。因受施工场地和交通限制，大型设备的施工操作和进出场存在困难，影响预制拼装桥梁的施工，增加了施工费用，制约了预制拼装施工技术的推广应用，而轻质高强混凝土能则能有效保障混凝土材料高性能与高效率施工的协同提升。

业内大多利用轻集料取代传统集料来制备轻质高强混凝土，通过优选高强轻集料，调整轻集料粒型、级配等方法，降低混凝土轻质化带来的性能损失，实现混凝土轻质化、高强化的同步提升，并取得了一定效果。但是，当前轻质高强混凝土容重大多仍高于1800kg/m³，存在较大的进一步优化空间。同时，由于轻集料本身力学性能较传统集料较差，也会导致混凝土性能出现较大程度下降，所配置轻集料混凝土抗压强度很难超过80MPa。

粉煤灰微珠作为超轻粉料，能够通过降低粉料体系容重来实现实现轻质高强混凝土全体系轻质化，然而，在混凝土研究中，粉煤灰微珠活性难以释放，上浮现象严重。其应用虽然能够进一步降低高强混凝土容重，但强度下降幅度较大。

轻集料的使用带来的性能损失，以及粉煤灰微珠活性难以释放、上浮现象严重，成为轻质高强混凝土亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种压制成型超轻质高强混凝土及其制备方法，改变成型工艺解决粉煤灰微珠在混凝土中易上浮、活性低难以释放的缺陷，同时采用特殊预湿、表面强化工艺对轻集料预处理减小性能损失，联用二者手段协同实现混凝土全体系同步轻质化。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种压制成型超轻质高强混凝土，原材料组成按照质量百分比为：

矿粉40-45％，粉煤灰微珠15-20％，轻质高强陶粒18-22％，硅酸钠粉末5-8％，水8-11％；

其中，所述轻质高强陶粒经预湿、表面强化处理；原料经静压荷载高压压制成型后，先后经标准、蒸压养护得到。

按上述方案，所述矿粉满足标准GB/T18046中S95级别。

按上述方案，所述粉煤灰微珠为热电厂锅炉中收集，容重为650-730g/cm³，比表面积大于1000cm³/g。

按上述方案，所述轻质高强陶粒为球状，筒压强度大于7MPa，容重为700-900kg/cm³，饱和吸水率为8-10％，粒径范围为1.18-4.75mm。

按上述方案，所述硅酸钠粉末为工业级产品，模数为1.5-2.0。

按上述方案，所述轻质高强陶粒预湿处理如下：

按质量比硅灰10％、纤维素醚1％、水89％配制预湿溶液；按固液比1:5将轻质高强陶粒与预湿溶液混合，置于负压设备中浸泡1h后沥出。