CN102701654B - 一类低徐变混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一类低徐变混凝土，按照重量分计，由水泥300-350份、偏高岭土20-60份、惰性掺合料70-150份、聚羧酸减水剂6-8份、河砂700-750份、碎石1050-1100份和水120-220份混合组成；所述的水泥为P·I52.5水泥；所述的低徐变混凝土为C40以上，28d弹性模量＞35GPa，3d徐变度为3~9′10-6/MPa，28d徐变度为11~21′10-6/MPa，90d徐变度为15~26′10-6/MPa，并趋于稳定。本发明所采用的混凝土组分少，成本低廉，其质量可控性强，其最大的优点在于可根据低徐变值的不同要求，采用弹性模量不同的惰性掺合料进行匹配制备。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一类低徐变的混凝土。
背景技术
徐变是混凝土体积稳定性最重要的组成部分，也是造成大跨度混凝土桥梁预应力损失、长期变形和内力重分布显著增加的重要原因之一。因此要求混凝土徐变终值较小，并尽快达到稳定，以保证混凝土结构的安全性和稳定性。
一般需要考虑徐变对结构影响的混凝土强度较高为C40以上，采用非P·I类水泥制备混凝土时，水泥本身已经掺用了大量不知成分和掺量的混合材料，再掺用一定量的矿物掺合料，使得混凝土组分处于失控状态，水泥中的混合材料和掺用矿物掺合料之和所占胶凝材料比例越来越大，导致混凝土质量波动较大，其质量难以控制。当前制备低徐变混凝土的技术主要是掺用粉煤灰、矿粉，纤维和各种不同类型的外加剂如减缩剂等等，其组分繁多，相容性差，实际工程可操作性和重复性差，此外，采用粉煤灰和矿粉制备低徐变混凝土的研究和应用成果分歧较大，且有部分研究和应用却表明粉煤灰和矿粉增加了混凝土徐变，这使得掺用不同品种类型的粉煤灰和矿粉的混凝土徐变处于失控状态。
发明内容
本发明的目的是：针对有低徐变要求的C40以上的混凝土结构，提供一种低徐变混凝土，采用P·I52.5水泥有利于掌握混凝土组成和质量控制；采用活性很高的偏高岭土在混凝土中起着活性效应，可有效改善混凝土界面结构从而增强混凝土抵抗徐变变形的能力，结合一种弹性模量较高的惰性掺合料在混凝土中起着微集料效应，可显著降低徐变变形。
本发明的技术方案为：一类低徐变混凝土，按照重量分计，由水泥300-350份、偏高岭土20-60份、惰性掺合料70-150份、聚羧酸减水剂6-8份、河砂700-750份、碎石1050-1100份和水120-220份混合组成；所述的水泥为P·I52.5水泥；所述的低徐变混凝土为C40以上，28d弹性模量＞35GPa，3d徐变度为3~9×10-6/MPa，28d徐变度为11~21×10-6/MPa，90d徐变度为15~26×10-6/MPa，并趋于稳定。
所述的惰性掺合料为石灰石粉、石英砂粉或金刚砂粉中的任意一种，比表面积≥550m2/kg。
所述的偏高岭土比表面积≥550m2/kg，其中Al2O3和SiO2质量分数大于95%。
所述的聚羧酸减水剂固含量大于20%。
所述的河砂细度模数为2.5-3.0，级配为Ⅱ区中砂要求，含泥量小于0.4%。
所述的碎石为5-20mm连续级配，针片状含量小于碎石总质量的4%，经过水洗，含泥量小于0.4%。
有益效果：
（1）采用不加混合材料的P·I52.5水泥，避免了其它水泥品种因掺用大量不知成分和掺量的混合材料导致对水泥组成失控，为后续选用矿物掺合料品种和掺量提供了技术保证，采用52.5级水泥可以保证混凝土的基本性能。
（2）偏高岭土在混凝土中起着很强的活性效应，改善了界面结构，有效地增强了混凝土抵抗徐变变形的能力。选用的惰性掺合料由于其高弹性模量且存在一定的级差，惰性掺合料的弹性模量大小关系为：金刚砂粉>>石英砂粉>>石灰石粉>>水泥。惰性掺合料在混凝土中起着微集料效应，可根据低徐变值的不同要求，选用一种相应的惰性掺合料进行匹配制备，实现了按工程低徐变要求选取原材料制备低徐变混凝土。
（3）相比于常用的相同效果低徐变值混凝土，本发明所采用的混凝土组分少，成本低廉，其质量可控性强。
具体实施方式
本发明提供的一类低徐变值混凝土：按照重量分计算，由水泥300-350份、偏高岭土20-60份、惰性掺合料（可以选用石灰石粉、石英砂粉或金刚砂粉中任意一种）70-150份、聚羧酸减水剂6-8份、河砂700-750份、碎石1050-1100份和水120-220份混合组成。水泥为P·I52.5高标号水泥；偏高岭土比表面积为550m2/kg或更细，其Al2O3和SiO2质量分数大于95%；惰性掺合料包括石灰石粉、石英砂粉或金刚砂粉比表面积为550m2/kg或更细；聚羧酸减水剂固含量大于20%；河砂细度模数为2.5-3.0，级配为Ⅱ区中砂要求，含泥量小于0.4%；碎石为5-20mm连续级配，针片状含量应小于碎石总量的4%，经过水洗，含泥量小于0.4%。
以下实施例中所用的聚羧酸减水剂为西卡公司（Sika）的Sika VisoCrete2系列聚羧酸减水剂。
实施例1
按重量组分计算，包括水泥336份，比表面积为550m2/kg的偏高岭土48份，比表面积为550m2/kg的金刚砂粉96份，聚羧酸减水剂7份，河砂708份，碎石1062份和水144份。
28d强度为65.5MPa，弹性模量为44.8GPa，其徐变度见表1。
实施例2
按重量组分计算，包括水泥336份，比表面积为550m2/kg的偏高岭土48份，比表面积为550m2/kg的石英砂粉96份，聚羧酸减水剂7份，河砂708份，碎石1062份和水144份。
28d强度为64.6MPa，弹性模量为43.7GPa，其徐变度见表1。
实施例3
按重量组分计算，包括水泥336份，比表面积为550m2/kg的偏高岭土48份，比表面积为550m2/kg的石灰石粉96份，聚羧酸减水剂7份，河砂708份，碎石1062份和水144份。
28d强度为61.8MPa，弹性模量为42.4GPa，其徐变度见表1。
实施例4
按重量组分计算，包括水泥315份，比表面积为1200m2/kg的偏高岭土22.5份，比表面积为550m2/kg的金刚砂粉112.5份，聚羧酸减水剂6.5份，河砂700份，碎石1070份和水180份。
28d强度为52.5MPa，弹性模量为37.9GPa，其徐变度见表1。
表1混凝土徐变度（×10-6/MPa）
Claims (4)
1.一类低徐变混凝土，其特征在于：按照重量份计，由水泥300-350份、偏高岭土20-60份、惰性掺合料70-150份、聚羧酸减水剂6-8份、河砂700-750份、碎石1050-1100份和水120-220份混合组成；所述的水泥为P·I52.5水泥；所述的低徐变混凝土为C40以上，28d弹性模量＞35GPa，3d徐变度为3～9×10-6/MPa，28d徐变度为11～21×10-6/MPa，90d徐变度为15～26×10-6/MPa，并趋于稳定;所述的惰性掺合料为石灰石粉、石英砂粉或金刚砂粉中的任意一种，比表面积≥550m2/kg;所述的偏高岭土比表面积≥550m2/kg，其中Al2O3和SiO2质量分数大于95%。
2.如权利要求1所述的低徐变混凝土，其特征在于：所述的聚羧酸减水剂固含量大于20%。
3.如权利要求1所述的低徐变混凝土，其特征在于：所述的河砂细度模数为2.5-3.0，级配为Ⅱ区中砂要求，含泥量小于0.4%。
4.如权利要求1所述的低徐变混凝土，其特征在于：所述的碎石为5-20mm连续级配，针片状含量小于碎石总质量的4%，经过水洗，含泥量小于0.4%。
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