CN102584129A - 一种活性粉末混凝土干粉料及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种活性粉末混凝土干粉料及其使用方法，它的原料按重量百分比配比如下：水泥25%～55%；掺合料5%～20%；细骨料30%～60%；微粉料5%～20%；超塑化剂粉末2～5%；引气剂粉末1～3%；消泡剂粉末0.2～1%；纤维0%～25%。本发明通过工厂化生产，产品在现场加入干粉料重量的5%～10%的水，采用常规搅拌工艺及设备搅拌均匀，拌合物即可满足一定的施工性能的流动度，可轻松制备活性粉末混凝土预制构件或满足现场浇筑的需要。本发明质量稳定可靠、引气量小、匀质性好，施工便捷，可广泛应用于石油、铁路、核电、市政、海洋及军事设施等工程领域，具有良好的经济效益。

Description

一种活性粉末混凝土干粉料及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种活性粉末混凝土的干粉料及其使用方法。

背景技术

活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete），简称RPC，是一种新型水泥基复合材料，这种材料最初于90年代由法国Bouygues公司发明，经过特定工艺条件生产出来，具有超高强度、优异耐久性的特点，在石油、核电、市政、海洋及军事设施等工程中有广阔的应用前景。国外应用工程主要有加拿大魁北克省的Sherbrooke，世界上第一座预应力活性粉末混凝土结构人行天桥，法国Cattenom核电站、韩国首尔一座拱型人行天桥等工程，我国则主要应用于高铁客运专线人行道盖板、挡板以及一些军事设施等，在其他领域应用的近年来逐渐增多。

该活性粉末混凝土作为一种超高性能水泥基材料，与普通混凝土、干粉砂浆产品在性能和应用方面有很大差别。与普通混凝土相比，活性粉末混凝土具有超高抗压、抗折强度，以及优异的耐久性，骨料最大粒径仅0.63毫米，即可热水养护又可自然养护。该材料与目前市场上众多品种的干粉砂浆相比，除都属于粉末颗粒状产品及使用方法相同外，其功能迥然不同。干粉砂浆主要有外墙外保温砂浆、防水抗裂砂浆、砌筑砂浆等，品种繁多，主要是用作功能材料，以砌体及防水等工程居多。而活性粉末混凝土主要是作为结构材料使用，作用与普通混凝土相同，不过是用于大跨度的桥梁、核电工程、超高层建筑等特殊耐久性要求高的工程而已。

目前活性粉末混凝土在国内的应用主要是采用原材料直接在工厂制作预制构件产品，预制品在工厂热养护后，直接作为成品用于工程现场的施工安装，这种产品只能用于某些工程领域，如高铁、市政工程等，而对于施工现场有现浇要求的活性粉末混凝土干粉料产品国内还没有。现有的活性粉末混凝土技术在应用时还存在以下几点问题：

（1）、拌合物流动度不大，普通施工工艺在现场难以浇筑成型或很难实现应用于某些空间狭窄的工程部位。

（2）、引气量大，混凝土匀质性差，施工质量难以保证。

（3）、通常采用热养护，自然养护强度不高。

（4）、采用在现场称量多组分原材料，配比控制不准确，质量难保证。

（5）、混凝土构件表面有较多的气孔，感观质量不好。

这主要由于活性粉末混凝土水胶比范围在0.16～0.25左右，拌合物粘度大，流动度小，常规的搅拌工艺及成型工艺很难制备。此外，活性粉末混凝土的原材料组分复杂，质量及称量精度要求高，现场施工质量很难保证，多采用热养护达到增强的目的。而现有引气剂、消泡剂等外加剂均采用液态产品，难以实现活性粉末混凝土的力学及施工性能。

以上特点，决定活性粉末混凝土技术主要应用于预制构件，使得其在非预制工程领域的应用受到一定限制。目前国内只有活性粉末混凝土预制构件产品，还没有活性粉末混凝土干粉料相关产品及相关技术标准，同类技术迄今也未见报道。

发明内容

本发明提供一种活性粉末混凝土干粉料及其使用方法，要解决现有活性粉末混凝土多组分在现场配比不准确、质量难控制、匀质性不好，影响工程应用及施工质量的技术问题；还要解决活性粉末混凝土拌合物流动度不大，现场制备、浇筑困难，自然养护强度不高的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种活性粉末混凝土干粉料，它的原料按重量百分比配比如下：

水泥              25%～55%；

掺合料             5%～20%；

细骨料            30%～60%；

微粉料             5%～20%； 

超塑化剂粉末         2～5%；

引气剂粉末           1～3%；

消泡剂粉末         0.2～1%；

纤维               0%～25%。

所述水泥为普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或粉煤灰水泥。

所述掺合料为硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉。

所述细骨料为石英砂、河砂或机制砂，粒径为0.16～0.63mm。

所述微细粉为300目～400目的石英粉或微矿粉。

所述超塑化剂粉末为聚羧酸盐类超塑化剂粉末或氨基磺酸盐类超塑化剂粉末，减水率达到35%以上。

所述引气剂粉末是为烷基和烷基芳烃磺酸盐类引气剂粉末或脂肪醇磺酸盐类引气剂粉末。

所述消泡剂粉末为有机硅类消泡剂粉末、高级脂肪醇类消泡剂粉末或聚醚类消泡剂粉末。

所述纤维为钢纤维或聚丙烯纤维，长度为6～15mm，直径为0.1～0.2mm。

这种活性粉末混凝土干粉料的使用方法，将配制好的活性粉末混凝土干粉料运至工地现场，按干粉料﹕水=1﹕0.05～0.10的比例将干粉料和水搅拌均匀，配制成活性粉末混凝土拌合物。

 

本发明的有益效果如下：

本发明由多种不同功能的材料复合而成，通过调整无机胶凝材料和细骨料的配比或调整纤维及外加剂的用量来调整活性粉末混凝土的强度、流动度等性能。

本发明的超塑化剂为聚羧酸盐类或磺酸盐类。其中聚羧酸盐超塑化剂具有很好的分散作用,可改善砼内部孔隙结构,使水泥石的内部结构密实,坍落度损失小，从而更好地改善了砼的各项性能。氨基磺酸盐类超塑化剂与常用的萘磺酸钠甲醛缩合物相比，其减水率大、强度高、砼的坍落度损失小，混凝土耐久性好，十分适于配制高强、高性能混凝土。

本发明采用固体超塑化剂、引气剂和消泡剂。由于不含水分，所以适宜在粉末状产品中添加。与液态产品相比，粉末状产品具有使用便捷，贮运方便、不怕高温和严寒，不受环境、温度影响，不易变质等优点。

本发明的掺合料可采用硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉，可提高混凝土的抗渗性和耐久性，增加塌落度，减少水泥用量。

本发明主要具备以下特点：

1、通过自然养护或热水养护即可获得150MPa～180MPa的超高抗压强度，20MPa～30MPa 的超高抗折强度；

2、具有高韧性，优异的抗氯离子渗透、抗碳化、抗腐蚀、抗渗、抗冻及耐磨等耐久性，有效地克服了普通高强混凝土的高脆性。

3、流动度从130mm～250mm，可调整范围大。

4、完全采用固体颗粒及粉状材料制成，便于运输、保存及现场施工。在现场仅采用普通工艺加水搅拌即可使用，匀质性好，适宜在不同的地域环境施工，使施工质量容易控制。

5、现场施工节省了大量的劳动力和原材料堆放场所，是一种绿色环保材料。

本发明通过工厂化生产，使用方法与传统的干粉砂浆相同，即产品在现场加入干粉料重量的5%～10%的水用常规搅拌工艺及设备搅拌均匀，拌合物即可满足一定的施工性能的流动度，或通过预拌干粉料作为预拌产品用泵车运到工地现场使用，可轻松制备活性粉末混凝土预制构件或满足现场浇筑的需要。

本发明质量稳定可靠、引气量小、匀质性好，施工便捷，可广泛应用于石油、铁路、核电、市政、海洋及军事设施等工程领域，具有良好的经济效益。

具体实施方式

实施例一，这种活性粉末混凝土干粉料，它的原料按重量百分比配比如下：

水泥              32%；

掺合料            11%；

石英砂            40%；

微粉料            12%；

超塑化剂粉末     3.3%；

引气剂粉末       1.4%；

消泡剂粉末       0.3%。

实施例二，这种活性粉末混凝土干粉料，它的原料按重量百分比配比如下：

水泥             38%；

掺合料            8%；

石英砂           33%；

微粉料            6%；

超塑化剂粉末    4.5%；

引气剂粉末      1.0%；

消泡剂粉末      0.2%；

钢纤维          9.3%。

实施例三，这种活性粉末混凝土干粉料，它的原料按重量百分比配比如下：

水泥             42%；

掺合料            7%；

河砂             36%；

微粉料           10%； 

超塑化剂粉末    3.2%；

引气剂粉末      1.2%；

消泡剂粉末      0.6%。

施例四，这种活性粉末混凝土干粉料，它的原料按重量百分比配比如下：

水泥             25%；

掺合料           15%；

细骨料           48%；

微粉料            5%； 

超塑化剂粉末      3%；

引气剂粉末        2%；

消泡剂粉末      0.6%；

钢纤维          1.4%。

实施例五，种活性粉末混凝土干粉料，它的原料按重量百分比配比如下：

水泥              52%；

掺合料            5%；

细骨料            30%；

微粉料             5%； 

超塑化剂粉末     3.4%；

引气剂粉末       1.8%；

消泡剂粉末       0.8%；

聚丙烯纤维         2%。

实施例六，这种活性粉末混凝土干粉料，它的原料按重量百分比配比如下：

水泥             35%；

掺合料           18%；

细骨料           36%；

微粉料            5%； 

超塑化剂粉末    2.5%；

引气剂粉末      2.6%；

消泡剂粉末      0.9%。

实施例七，这种活性粉末混凝土干粉料，它的原料按重量百分比配比如下：

水泥              30%；

掺合料            10%；

细骨料            34%；

微粉料            18%； 

超塑化剂粉末     2.5%；

引气剂粉末       0.5%；

消泡剂粉末         1%；

聚丙烯纤维         4%。

上述实施例一至七中，所述水泥为普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或粉煤灰水泥。

所述掺合料为硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉。

所述细骨料为石英砂、河砂或机制砂，粒径为0.16～0.63mm。

所述微细粉为300目～400目的石英粉或微矿粉。

所述超塑化剂粉末为聚羧酸盐类超塑化剂粉末或氨基磺酸盐类超塑化剂粉末，减水率达到35%以上。

所述引气剂粉末是为烷基和烷基芳烃磺酸盐类引气剂粉末或脂肪醇磺酸盐类引气剂粉末。

所述消泡剂粉末为有机硅类消泡剂粉末、高级脂肪醇类消泡剂粉末或聚醚类消泡剂粉末。

这种活性粉末混凝土干粉料的使用方法为：将配制好的活性粉末混凝土干粉料运至工地现场，按干粉料﹕水=1﹕0.05～0.10的比例将干粉料和水搅拌均匀，配制成活性粉末混凝土拌合物。对强度要求高时，用水量取下限，对强度要求一般时，用水量取适中。该干粉料也可作为预拌产品通过泵车运到工地现场使用。

Claims (10)

1.一种活性粉末混凝土干粉料，其特征在于：它的原料按重量百分比配比如下：

水泥              25%～55%；

掺合料             5%～20%；

细骨料            30%～60%；

微粉料             5%～20%； 

超塑化剂粉末         2～5%；

引气剂粉末           1～3%；

消泡剂粉末         0.2～1%；

纤维               0%～25%。

2.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或粉煤灰水泥。

3.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料，其特征在于：所述掺合料为硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉。

4.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料，其特征在于：所述细骨料为石英砂、河砂或机制砂，粒径为0.16～0.63mm。

5.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料，其特征在于：所述微细粉为300目～400目的石英粉或微矿粉。

6.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料，其特征在于：所述超塑化剂粉末为聚羧酸盐类超塑化剂粉末或氨基磺酸盐类超塑化剂粉末，减水率达到35%以上。

7.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料，其特征在于：所述引气剂粉末是为烷基和烷基芳烃磺酸盐类引气剂粉末或脂肪醇磺酸盐类引气剂粉末。

8.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料，其特征在于：所述消泡剂粉末为有机硅消泡剂粉末、高级脂肪醇消泡剂粉末或聚醚类消泡剂粉末。

9.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料，其特征在于：所述纤维为钢纤维或聚丙烯纤维，长度为6～15mm，直径为0.1～0.2mm。

10.一种如权利要求1～9任意一项所述活性粉末混凝土干粉料的使用方法，其特征在于：

将配制好的活性粉末混凝土干粉料运至工地现场，按干粉料﹕水=1﹕0.05～0.10的比例将干粉料和水搅拌均匀，配制成活性粉末混凝土拌合物。