CN103508707B - 一种高折压比混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高折压比混凝土及其制备方法，所述的混凝土各组分及重量比为水泥：矿物掺合料：粗骨料：细骨料：水：外加剂为12~16:6~9：37~46:25~33:6~7:0.4~0.8。本发明通过将多孔玄武岩及水淬高炉矿渣代替常用的粗细骨料，并对其制备方法进行改进，制备出了一种抗折强度高、耐久性能优、成本低的高折压比混凝土，该混凝土抗折强度可达7.5MPa以上，折压比可达1/5-1/7，解决了目前高折压比混凝土抗折强度低、成本高、耐久性差的难题，可广泛应用于大跨度桥梁、道路、重载路面等对抗折强度要求较高的工程。

Description

一种高折压比混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高折压比混凝土及其制备方法，具体涉及一种用于道路、桥梁的高折压比混凝土材料及其制备方法，属于混凝土材料制备技术领域。

背景技术

普通混凝土材料作为一种脆性材料存在脆性大而韧性不足的缺点，从而大大限制了其应用范围。目前，我国的高等级的道路、桥梁交通流量大，对混凝土的质量要求较高，其不仅要求具有较高的抗压强度及耐久性能，还要求混凝土必须具备较高的抗折强度。同时，国家规范也将混凝土的抗折强度作为控制高等级水泥混凝土路面的质量关键，28天需达到5.0MPa以上，对于重载公路、机场路面、大跨度桥梁等具有特殊使用目的混凝土路面，则要求28天抗折强度大于5.5MPa。普通混凝土的折压比一般在1/10～1/12之间，而目前的混凝土路面使用情况表明，普通路面混凝土材料很难满足重载交通的需要，因此，在一些对抗折强度要求较高的工程中，为了达到设计要求，不得不加大水泥用量，从而导致工程成本的增加及混凝土材料耐久性能的下降。

高折压比混凝土材料是一种新型路面材料，属于高强高性能混凝土，具有高抗折强度、高耐久性及优良的工作性能，可广泛应用于道路、桥梁、重载路面等对抗折强度要求较高的工程。目前，对于高折压比混凝土材料的制备技术还存在诸多缺陷，大多数高折压比混凝土存在耐久性差、成本高、施工性能差的问题。对于已公开的专利技术，提高混凝土抗折强度的方法主要由以下两种：（1）通过掺加聚合物胶粉、乳液等胶黏剂提高混凝土抗折强度，此种方法虽然可以显著提高混凝土抗折强度，但大多数聚合物胶黏剂价格昂贵，从而大大提高工程成本。另外，部分聚合物胶黏剂具有引气效果，掺入后中会导致混凝土材料抗压强度降低，耐久性能变差。（2）通过掺加具有颗粒分散效果的抗折剂提高混凝土抗折强度，但是结果显示此种方法对抗折强度的改善效果有限。

发明内容

本发明目的是提供一种高折压比混凝土及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案是：一种高折压比混凝土，所述高折压比混凝土的原料配方包括下列重量份的材料：

所述水泥为强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥；所述粗骨料为粒径为5～20毫米的连续级配的多孔玄武岩；所述外加剂为脂肪族减水剂；所述水淬高炉矿渣的细度模数为2.3～3.0。

优选的技术方案为：所述多孔玄武岩的孔隙率为30～45%。

优选的技术方案为：所述水淬高炉矿渣的饱和面干吸水率不低于8%。

优选的技术方案为：所述矿物掺合料是硅灰、矿粉、粉煤灰和沸石粉中的至少一种。

为达到上述目的，本发明采用的第二种技术方案是：一种制备高折压比混凝土的方法，包括下列步骤：

第一步：将所述多孔玄武岩、水淬高炉矿渣和水加入搅拌设备中搅拌1～2分钟；

第二步：将所述水泥、矿物掺合料和外加剂加入所述搅拌设备中搅拌至均匀即得高折压比混凝土。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述技术方案中，连续级配是指某一矿料在标准套筛中进行筛分后，矿料的颗粒由大到小连续分布，每一级都占有适当的比例。

2、上述技术方案中，细度模数（fineness module），表征天然砂粒径的粗细程度及类别的指标。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明在保证混凝土具有较高抗压强度及较低成本的基础上，可使混凝土的抗折强度达到7.5MPa以上，折压比达到1/5-1/7，解决了目前高折压比混凝土材料成本较高、抗折强度偏低、耐久性差的难题，可以广泛用于道路、桥梁、重载路面等工程。

2、本发明的多孔玄武岩具有不同尺寸的大孔及微孔，可以有效吸附混凝土材料中多余的水分，可有效降低混凝土中局部水胶比，提高材料的密实性及强度。

3、本发明的水淬高炉矿渣具有较高的吸水率，且具有一定的水化活性，可有效改善混凝土界面过渡区状态。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种高折压比混凝土及其制备方法

第一步：按如下配合比称取原材料，水泥：矿粉：粉煤灰：多孔玄武岩：高炉矿渣：水：外加剂=7.0kg:2.0kg:1.5kg:20.8kg:13.6kg:3.4kg:250g；水泥等级为42.5的普通硅酸盐水泥；所述多孔玄武岩为粒径为5～20毫米的连续级配的多孔玄武岩；所述外加剂为脂肪族减水剂；所述水淬高炉矿渣的细度模数为2.3～3.0。所述多孔玄武岩的孔隙率为35%。所述水淬高炉矿渣的饱和面干吸水率为9%。

第二步：将多孔玄武岩、水淬高炉矿渣及水加入搅拌机中，使粗、细骨料充分浸泡，搅拌1分钟；

第三步：将水泥、矿粉、粉煤灰及外加剂加入搅拌机中，充分搅拌至均匀；

第四步：将混凝土装入尺寸为150mm×150mm×550mm抗折试模及尺寸。

为150mm×150mm×150mm的抗压试模中，标准养护至28d，测混凝土的抗折及抗压强度如表1所示。

表1高折压比混凝土强度指标

实施例二：一种高折压比混凝土及其制备方法

第一步：按如下配合比称取原材料，水泥：矿粉：粉煤灰：多孔玄武岩：高炉矿渣：水：外加剂=6.0kg:1.5kg:1.5kg:21.0kg:15.2kg:3.4kg:235g；

所述水泥为强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥；所述多孔玄武岩为粒径为5～20毫米的连续级配的多孔玄武岩；所述外加剂为脂肪族减水剂；所述水淬高炉矿渣的细度模数为2.4～2.9。所述多孔玄武岩的孔隙率为39%。所述水淬高炉矿渣的饱和面干吸水率为10%。

第二步：将多孔玄武岩、水淬高炉矿渣及水加入搅拌机中，使粗、细骨料充分浸泡，搅拌1分钟；

第三步：将水泥、矿粉、粉煤灰及外加剂加入搅拌机中，充分搅拌至均匀；

第四步：将混凝土装入尺寸为150mm×150mm×550mm抗折试模及尺寸。

为150mm×150mm×150mm的抗压试模中，标准养护至28d，测混凝土的抗折及抗压强度如表2所示。

表2高折压比混凝土强度指标

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高折压比混凝土，其特征在于：所述高折压比混凝土的原料配方包括下列重量份的材料：

水泥                       12~16重量份；

矿物掺合料                 6~9重量份；

粗骨料                     37~46重量份；

水淬高炉矿渣               25~33重量份；

水                         6~7重量份；

外加剂                     0.4~0.8重量份；

所述水泥为强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥；所述粗骨料为粒径为5~20毫米的连续级配的多孔玄武岩；所述外加剂为脂肪族减水剂；所述水淬高炉矿渣的细度模数为2.3~3.0；所述多孔玄武岩的孔隙率为30~45%；所述水淬高炉矿渣的饱和面干吸水率不低于8%。

2.根据权利要求1所述的高折压比混凝土，其特征在于：所述矿物掺合料是硅灰、矿粉、粉煤灰和沸石粉中的至少一种。

3.一种采用权利要求1~2中任一权利要求所述的原料配方制备高折压比混凝土的方法，其特征在于：包括下列步骤：

第一步：将所述多孔玄武岩、水淬高炉矿渣和水加入搅拌设备中搅拌1~2分钟；

第二步：将所述水泥、矿物掺合料和外加剂加入所述搅拌设备中搅拌至均匀即得高折压比混凝土。