超高性能混凝土及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土及其制备方法。


背景技术：

2.超高性能混凝土(ultra-high performance concrete，简称uhpc)是一种具有高强度、高韧性和高耐久性的新型水泥基材料。与传统混凝土相比，uhpc具有抗压强度高、韧性好、结构可靠、耐久性高、耐磨性优等特点，并且其结构自重约是传统混凝土结构的1/3或1/2，显著降低了静荷载，有利于制造更细长的建筑结构，节省材料和成本。基于上述优点，超高性能混凝土在桥梁、地铁、大坝、楼梯、阳台等工程应用中具有重要意义。
3.但uhpc也存在一些缺陷，如水化热过高、体积收缩较大、生产成本高、生产工艺复杂、粘性大和坍落度损失大等。


技术实现要素：

4.为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种超高性能混凝土及其制备方法，以解决超高性能混凝土的生产成本高强且生产工艺复杂的问题。
5.为实现上述目的，提供一种超高性能混凝土，包括：
6.包括：690～850质量份的水泥、200质量份的硅灰、226～348质量份的40～70目石英砂、464～556质量份的26～40目石英砂、340～348质量份的16～26目石英砂、158～200质量份的钢纤维、22.22～34.65质量份的减水剂以及168～182质量份的水。
7.进一步的，包括：水泥850质量份、硅灰200质量份、40～70目石英砂226质量份、26～40目石英砂556质量份、16～26目石英砂340质量份、水168质量份、钢纤维200质量份、减水剂34.65质量份。
8.进一步的，包括：690质量份的水泥、200质量份的硅灰、120质量份的微珠、348质量份的40～70目石英砂、464质量份的26～40目石英砂、348质量份的16～26目石英砂、158质量份的钢纤维、22.22质量份的减水剂以及182质量份的水。
9.进一步的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
10.进一步的，所述聚羧酸高效减水剂的减水率为34％，含固量为24.2％。
11.进一步的，所述水泥为p
·ⅱ52.5硅酸盐水泥，所述水泥的28d胶砂抗压强度不低于58.2mpa，水泥的标准稠度的用水量小于29.6wt％。
12.进一步的，所述硅灰中的sio2含量在92％及以上，sio2的粒径为325～1250目。
13.进一步的，所述微珠为粉煤灰微珠，所述粉煤灰微珠的粒径为380μm。
14.本发明提供一种超高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
15.分别称取690～850质量份的水泥、200质量份的硅灰、226～348质量份的40～70目石英砂、464～556质量份的26～40目石英砂、340～348质量份的16～26目石英砂、158～200质量份的钢纤维、22.22～34.65质量份的减水剂以及168～182质量份的水；
16.将水和减水剂先加入搅拌机中；
17.加入水泥、硅灰和微珠，并低速搅拌一搅拌周期，所述搅拌周期为30s；
18.在第二个所述搅拌周期开始时，加入石英砂和钢纤维，之后停拌90s；
19.在停伴90s后，再高速搅拌两所述搅拌周期以制得超高性能混凝土。
20.本发明的有益效果在于，本发明的超高性能混凝土，仅采用普通工艺制备即可生产出性能满足要求的超高性能混凝土。本发明的超高性能混凝土的组分和配比，在保证了uhpc强度要求的同时，改善了混凝土的和易性，且抗折强度有所提高。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本技术。
23.本发明提供了一种超高性能混凝土，包括：690～850质量份的水泥、200质量份的硅灰、226～348质量份的40～70目石英砂、464～556质量份的26～40目石英砂、340～348质量份的16～26目石英砂、158～200质量份的钢纤维、22.22～34.65质量份的减水剂以及168～182质量份的水。
24.作为一种较佳的实施方式，减水剂为聚羧酸高效减水剂。
25.在本实施例中，聚羧酸高效减水剂的减水率为34％，含固量为24.2％。
26.作为一种较佳的实施方式，水泥为p
·ⅱ52.5硅酸盐水泥，所述水泥的28d胶砂抗压强度不低于58.2mpa，水泥的标准稠度的用水量小于29.6wt％。
27.作为一种较佳的实施方式，硅灰中的sio2含量在92％及以上，sio2的粒径为325～1250目。
28.作为一种较佳的实施方式，微珠为粉煤灰微珠，所述粉煤灰微珠的粒径为380μm。
29.本发明提供一种超高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
30.s1：分别称取690～850质量份的水泥、200质量份的硅灰、226～348质量份的40～70目石英砂、464～556质量份的26～40目石英砂、340～348质量份的16～26目石英砂、158～200质量份的钢纤维、22.22～34.65质量份的减水剂以及168～182质量份的水。
31.s2：将水和减水剂先加入搅拌机中。搅拌机为jj-5型水泥胶砂搅拌机。
32.s3：加入水泥、硅灰和微珠，并低速搅拌一搅拌周期，所述搅拌周期为30s。
33.s4：在第二个所述搅拌周期开始时，加入石英砂和钢纤维，之后停拌90s。
34.在本发明的超高性能混凝土的制备时，低速搅拌2个搅拌周期，每个搅拌周期30s。
35.在本发明中，搅拌机的低速搅拌的转速为140
±
5转/分钟；搅拌机的高速搅拌的转速为285
±
10转/分钟。
36.s5：在停伴90s后，再高速搅拌两所述搅拌周期以制得超高性能混凝土。
37.在本发明的超高性能混凝土的制备时，停止搅拌90s后，再进行高速搅拌2个搅拌周期，每个搅拌周期30s。
38.实施例一
39.本发明提供一种超高性能混凝土，包括：水泥850质量份、硅灰200质量份、40～70目石英砂226质量份、26～40目石英砂556质量份、16～26目石英砂340质量份、水168质量
份、钢纤维200质量份、减水剂34.65质量份。
40.本发明的超高性能混凝土的制备采用上述的超高性能混凝土的制备方法制备。
41.在本发明的超高性能混凝土的制备后，将拌好的混凝土砂浆分两次倒入40mm
×
40mm
×
160mm的三联模具中，放在振动台上振实，每次振实60下。将模具中多余的胶砂刮去，表面抹平。在雾室中养护24小时后脱模，再放入养护箱中养护，养护至规定龄期后进行相关力学性能测试。
42.实施例二
43.本发明提供一种超高性能混凝土，包括：690质量份的水泥、200质量份的硅灰、120质量份的微珠、348质量份的40～70目石英砂、464质量份的26～40目石英砂、348质量份的16～26目石英砂、158质量份的钢纤维、22.22质量份的减水剂以及182质量份的水。
44.本发明的超高性能混凝土的制备采用上述的超高性能混凝土的制备方法制备。
45.在本发明的超高性能混凝土的制备后，将拌好的混凝土砂浆分两次倒入40mm
×
40mm
×
160mm的三联模具中，放在振动台上振实，每次振实60下。将模具中多余的胶砂刮去，表面抹平。在雾室中养护24小时后脱模，再放入养护箱中养护，养护至规定龄期后进行相关力学性能测试。
46.将实施例一和实施例二制备的混凝土试块用wya-300b型全自动抗折抗压试验机对试块进行3天、7天和28天龄期的抗压强度和抗折强度测试，得到的超高性能混凝土试块的性能数据结果如下表表1所示。
47.表1试块3d、7d和28d的抗压强度和抗折强度
[0048][0049]
本发明的超高性能混凝土，仅采用普通工艺制备即可生产出性能满足要求的超高性能混凝土。本发明的超高性能混凝土的组分和配比，在保证了uhpc强度要求的同时，改善了混凝土的和易性，且抗折强度有所提高。
[0050]
以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种超高性能混凝土，其特征在于，包括：690～850质量份的水泥、200质量份的硅灰、226～348质量份的40～70目石英砂、464～556质量份的26～40目石英砂、340～348质量份的16～26目石英砂、158～200质量份的钢纤维、22.22～34.65质量份的减水剂以及168～182质量份的水。2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，包括：水泥850质量份、硅灰200质量份、40～70目石英砂226质量份、26～40目石英砂556质量份、16～26目石英砂340质量份、水168质量份、钢纤维200质量份、减水剂34.65质量份。3.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，包括：690质量份的水泥、200质量份的硅灰、120质量份的微珠、348质量份的40～70目石英砂、464质量份的26～40目石英砂、348质量份的16～26目石英砂、158质量份的钢纤维、22.22质量份的减水剂以及182质量份的水。4.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。5.根据权利要求4所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述聚羧酸高效减水剂的减水率为34％，含固量为24.2％。6.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述水泥为p
·ⅱ52.5硅酸盐水泥，所述水泥的28d胶砂抗压强度不低于58.2mpa，水泥的标准稠度的用水量小于29.6wt％。7.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述硅灰中的sio2含量在92％及以上，sio2的粒径为325～1250目。8.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述微珠为粉煤灰微珠，所述粉煤灰微珠的粒径为380μm。9.一种超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别称取690～850质量份的水泥、200质量份的硅灰、226～348质量份的40～70目石英砂、464～556质量份的26～40目石英砂、340～348质量份的16～26目石英砂、158～200质量份的钢纤维、22.22～34.65质量份的减水剂以及168～182质量份的水；将水和减水剂先加入搅拌机中；加入水泥、硅灰和微珠，并低速搅拌一搅拌周期，所述搅拌周期为30s；在第二个所述搅拌周期开始时，加入石英砂和钢纤维，之后停拌90s；在停伴90s后，再高速搅拌两所述搅拌周期以制得超高性能混凝土。

技术总结
本发明公开了一种超高性能混凝土及其制备方法，包括：690～850质量份的水泥、200质量份的硅灰、226～348质量份的40～70目石英砂、464～556质量份的26～40目石英砂、340～348质量份的16～26目石英砂、158～200质量份的钢纤维、22.22～34.65质量份的减水剂以及168～182质量份的水。本发明解决了超高性能混凝土的生产成本高强且生产工艺复杂的问题。产成本高强且生产工艺复杂的问题。


技术研发人员：周志强 朱海良 钱嵘 王卫彪 谷文杰 陈涛 马迁 李广耀 李胜贤 沈晓琴
受保护的技术使用者：上海隧道工程智造海盐有限公司
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2023/7/26