CN105272004A - 轻质高强水泥基复合材料 - Google Patents

轻质高强水泥基复合材料 Download PDF

Info

Publication number
CN105272004A
CN105272004A CN201510713594.5A CN201510713594A CN105272004A CN 105272004 A CN105272004 A CN 105272004A CN 201510713594 A CN201510713594 A CN 201510713594A CN 105272004 A CN105272004 A CN 105272004A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cement
aggregate
composite material
base composite
strength light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510713594.5A
Other languages
English (en)
Inventor
刘国平
施慧聪
赵正
王俊颜
姚欣
刘健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Hongzhi Tai Nike new Mstar Technology Ltd
Original Assignee
Shanghai Royang Innovative Material Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Royang Innovative Material Technologies Co Ltd filed Critical Shanghai Royang Innovative Material Technologies Co Ltd
Priority to CN201510713594.5A priority Critical patent/CN105272004A/zh
Publication of CN105272004A publication Critical patent/CN105272004A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及一种轻质高强水泥基复合材料,通过对多元胶凝材料的颗粒级配和骨料的颗粒级配进行优化,并通过减水剂、增稠剂等化学外加剂的使用,使材料能够在取得显著低于普通混凝土容重的同时获得20MPa以上的抗压强度。所述的材料的技术优势包括:在≤1650kg/m3容重情况下达到28d标养抗压强度≥20MPa;通过优化胶凝材料颗粒级配和骨料的颗粒级配达到低水胶比下满足施工流动性的要求;硬化后材料表面致密,具有优异的抗渗、抗碳化、抗氯离子侵蚀等耐久性能。

Description

轻质高强水泥基复合材料
技术领域
本发明属混凝土技术领域,涉及轻质高强水泥基复合材料。
背景技术
现代混凝土作为人造建筑材料已有170多年的历史。在生产实践过程中,随着技术水平的提高,为了解决普通混凝土质量大的缺点,人们逐渐开发出了混凝土的新品种一一轻质混凝土。由于轻质混凝土是一种比强度高,保温耐火,抗震性能好等新型混凝土,可广泛应用在各种工业与民用建筑等构筑物上,具有很好的技术经济价值,所以自上世纪60年代以来在世界各国获得了长足的发展和应用,成为建筑材料工业中发展最快的轻质高强的新型建筑材料之一。在轻质混凝土的发展初期,由于其强度较低且人们对其力学性质研究较少,使其应用的范围有所局限。随着研究的深入、高强轻集料即高强陶粒的问世。人们利用高强陶粒配制出了密度等级为1600~1900,强度等级在C20以上的,广泛用于结构的高强轻集料混凝土。这种轻质混凝土的出现对于解决大跨度桥梁、海工构筑物和高层建筑等降低自重提高经济性具有重要意义。我国在轻质高强水泥基复合材料的研究起步较晚,由于受到轻骨料自身强度的约束、低用水量下材料的工作性差以及成本高等原因推广受到限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种轻质高强水泥基复合材料,通过对多元胶凝材料的颗粒级配和骨料的颗粒级配进行优化,并通过减水剂等化学外加剂的使用,使材料能够在取得等于或低于1650kg/m3容重的同时达到20MPa或更高的强度,同时具有合适的流动性确保材料正常施工。
本发明的轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、骨料、外加剂和水,其特征是:所述胶凝材料为水泥和矿物掺合料,所述水泥为强度等级为42.5及以上的P·I、P·II或P·O代号水泥,所述矿物掺合料为硅灰、粉煤灰或矿粉的两种或三种材料组合;所述骨料包括表观密度小于1800kg/m3的轻质骨料或者表观密度为1800~2800kg/m3普通骨料和轻质骨料的组合;所述外加剂剂为减水剂、消泡剂、增稠剂、早强剂、缓凝剂或减缩剂的一种或者几种的组合;
其中,水泥用量占轻质高强水泥基复合材料体积的5~40%,所述矿物掺合料占轻质高强水泥基复合材料体积的5~40%;所述骨料占轻质高强水泥基复合材料体积的30~80%;
所述胶凝材料各组分的配比分数通过理想堆积曲线和胶凝材料各组分的粒径累计分布曲线进行数值分析计算;
1)所述理想堆积曲线公式为:
Psd=A+(100-A)·(d/Dmax)π/2e
其中,Psd为颗粒通过筛孔的百分比,A为经验常数,d为筛孔直径,Dmax为颗粒的最大粒径;
经验常数A的取值根据轻质高强水泥基复合材料的设计坍落度或设计扩展度要求通过公式确定:
当H≤220mm时,A=5·H/H0
当H>220mm时,A=5·(L-H)/H0
L为扩展度设计值,H为坍落度设计值,H0为坍落度桶的高度300mm;
2)胶凝材料各组分的粒径累计分布曲线:
对胶凝材料中所需的组分水泥、硅灰、粉煤灰和矿粉经测试的得到各自累计分布曲线fc(d)、fsf(d)、ffa(d)和fbs(d);
3)数值分析计算如下:
设水泥占胶凝材料总量的体积分数为Xc、硅灰占胶凝材料总量的体积分数为Xsf、粉煤灰占胶凝材料总量的体积分数为Xfa和矿粉占胶凝材料总量的体积分数为Xbs,且满足Xc∈[0.111,0.889]、(Xsf+Xfa+Xbs)∈[0.111,0.889]、Xc+Xsf+Xfa+Xbs=1;
设定混合后胶凝材料的粒径累计分布曲线为:
P=Xcfc(d)+Xsffsf(d)+Xfaffa(d)+Xbsfbs(d),
对各组分的体积分数Xc、Xsf、Xfa和Xbs以0.001~0.01为步长,在各自的取值范围内穷举计算P,比较曲线P和Psd,计算相同纵坐标所对应的横坐标粒径d的标准差,取标准差最小的Xc、Xsf、Xfa和Xbs值作为胶凝材料的各组分配比分数;实际计算时舍去相应不采用的胶凝材料的相关分数和分布曲线;
水的用量与胶凝材料的质量比W/B为0.1~0.5,其中W表示水的用量,B表示胶凝材料质量;
按计算所得配比配制的轻质高强水泥基复合材料拌和后,流动性性能如下:
坍落度GB/T50080:≥10mm;
或扩展度GB/T50080:≥450mm;
扩展度的值只有在高流动度即坍落度>220mm时才测试,此时混凝土流动性以扩展度为准;
材料硬化后性能如下:
抗压强度,标准养护28d:≥20MPa;
容重:≤1650kg/m3
本发明的轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、细骨料、外加剂和水,其特征是:所述胶凝材料为水泥和矿物掺合料,所述水泥为强度等级为42.5及以上的P·I、P·II或P·O代号水泥;本发明不排除在特殊情况下,使用其他类型的水泥依照本发明所述的方法进行制备高性能水泥基抗冲磨材料;所述矿物掺合料为硅灰、粉煤灰或矿粉的两种或三种材料组合;
作为优选的技术方案:
如上所述的轻质高强水泥基复合材料,所述纵坐标依最大值100%等分选取,至少取5个值。
如上所述的轻质高强水泥基复合材料,所述的W/B为0.12至0.28。
如上所述的轻质高强水泥基复合材料,所述水泥符合国标《通用硅酸盐水泥》GB175;所述硅灰符合《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T27690;所述粉煤灰符合《用于水泥和混凝土的粉煤灰》GB/T1596;所述矿粉符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046;水符合《混凝土用水标准》JGJ63。
如上所述的轻质高强水泥基复合材料中的轻质骨料为玻化微珠、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、膨胀黏土、浮石、蛭石、轻质陶粒、聚苯颗粒的一种或几种组合,所述普通骨料为天然砂、人工砂的一种或几种组合;所述骨料与所述胶凝材料的体积比为0.5~4.0。
对于使用两种或两种以上骨料时,骨料的比例通过理想堆积曲线和各种骨料的累计分布曲线进行数值分析计算;
1)所述堆积曲线公式为:
PsdA=B+(100-B)·(dA/DAmax)π/2e
其中,PsdA为骨料颗粒通过筛孔的百分比,B为骨料经验常数,dA为骨料筛孔直径,DAmax为骨料颗粒的最大粒径;
经验常数B的取值根据轻质高强水泥基复合材料的坍落度或扩展度要求通过公式确定:
当H≤220mm时,B=5·H/H0
当H>220mm时,B=5·(L-H)/H0
L为扩展度设计值,H为坍落度设计值,H0为坍落度桶的高度300mm;
2)各种骨料的颗粒累计分布曲线:
对各种骨料筛分测试得到各自的累计分布曲线fAn(d);
fAn(d)为n#骨料,n=1~10;
3)数值分析计算如下:
设n#骨料占骨料总量的体积分数为XAn,且满足∑XAn=1;
设定混合后骨料的粒径累计分布曲线为:
PA=∑XAnfAn(d);
对各组分的体积分数XAn以0.001~0.05为步长,在各自的取值范围内穷举计算PA,比较曲线PA和PsdA,计算相同纵坐标所对应的横坐标粒径dA的标准差,取标准差最小的XAn值作为骨料的各组分配比分数。
如上所述的轻质高强水泥基复合材料,所述纵坐标依最大值100%等分选取,至少取5个值。
如上所述的轻质高强水泥基复合材料,所述轻质高强水泥基复合材料中所述外加剂为减水剂、消泡剂、增稠剂、早强剂、缓凝剂和减缩剂一种或者几种的组合,减水剂选用减水率25%以上的减水剂,掺量为所述胶凝材料质量的0.5%~5%,消泡剂掺量为胶凝材料质量的0.08%~2%,增稠剂掺量为胶凝材料质量的0.005%~0.5%,早强剂掺量为胶凝材料质量的0.01~5%,缓凝剂掺量为水泥材料质量0.005%~1.5%,减缩剂掺量为胶凝材料质量的0.1%~5%。
减水剂主要包括聚羧酸混凝土超塑化剂,也不排除其他能够促进胶凝材料分散的超塑化剂。所述减水剂可包含溶液形式和固体形式。
消泡剂主要包括聚醚类、高碳醇类、有机硅类、聚醚改性硅等类型的消泡剂。所述消泡剂可包含溶液形式、固体形式或优选树脂形式、油状形式或乳液形式。
增稠剂主要包括纤维素衍生物,如甲基纤维素、羟甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素;天然高分子及其衍生物,如淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶;无机增稠剂,如钠基膨润土、硅藻土;合成高分子,如聚丙稀铣胺、改性石蜡树脂、聚丙烯酸。可使用以上试剂的混合物。
早强剂主要包括:钠盐、钙盐以及有机物,如三乙醇胺、尿素。
缓凝剂主要包括:多羟基化合物、羟基羧酸盐及其衍生物、高糖木质素磺酸盐。
减缩剂主要包括:低级醇亚烷基环氧化合物、聚醇和聚醚。
如上所述的轻质高强水泥基复合材料,所述减水剂的减水率为30%以上,掺量为所述胶凝材料质量的0.8%~3%。
如上所述的轻质高强水泥基复合材料,所述轻质高强水泥基复合材料中还添加纤维,所述纤维为钢纤维或非金属纤维,非金属纤维为聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、纤维素纤维、碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维,占所述轻质高强水泥基复合材料体积的0.05%~5%;所述纤维的直径为15~1000μm,纤维长度为1~100mm。
有益效果:
(1)在≤1650kg/m3容重情况下达到28d标养抗压强度≥20MPa;
(2)通过优化胶凝材料颗粒级配和骨料的颗粒级配达到低水胶比下满足施工流动性的要求;
(3)硬化后材料表面致密,具有优异的抗渗、抗碳化、抗氯离子侵蚀等耐久性能。。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、轻骨料、水、纤维和减水剂,所述水泥为强度等级为42.5的P·O水泥,所述矿物掺合料为硅灰和粉煤灰,使用的轻骨料为粒径0.5~2mm、表观密度95kg/m3的玻化微珠。
水泥、硅灰和粉煤灰的配比分数通过理想堆积曲线和其粒径累计分布曲线进行数值分析计算;
1)所述理想堆积曲线公式为:
Psd=A+(100-A)·(d/Dmax)π/2e
其中,Psd为颗粒通过筛孔的百分比,A为经验常数,d为筛孔直径,Dmax为颗粒的最大粒径;
经验常数A的取值根据轻质高强水泥基复合材料的设计坍落度或设计扩展度要求通过公式确定:
坍落度GB/T50080:180mm;坍落度桶的高度H0为300mm;
A=5·H/H0=3.0;
材料中水泥的最大粒径大于其他两种材料,所以Dmax取水泥的最大粒径110μm;
2)胶凝材料各组分的粒径累计分布曲线:
对水泥、硅灰和粉煤灰经测试的得到各自累计分布曲线fc(d)、fsf(d)和ffa(d);
3)数值分析计算如下:
设水泥占胶凝材料总量的体积分数为Xc、硅灰占胶凝材料总量的体积分数为Xsf和粉煤灰占胶凝材料总量的体积分数为Xfa,且满足Xc∈[0.111,0.889]、(Xsf+Xfa)∈[0.111,0.889]、Xc+Xsf+Xfa=1;
设定混合后胶凝材料的粒径累计分布曲线为:
P=Xcfc(d)+Xsffsf(d)+Xfaffa(d),
对各组分的体积分数Xc、Xsf和Xfa以0.001为步长,在各自的取值范围内穷举计算P,比较曲线P和Psd,在纵坐标上取最大值内的5个等分点,计算相同纵坐标所对应的横坐标粒径d的标准差,经计算比较得到标准差最小的Xc=0.407,Xsf=0.202,Xfa=0.391,分别作为水泥、硅灰和粉煤灰的配比分数;
水的用量与胶凝材料的质量比W/B为0.261,其中W表示水的用量,B表示胶凝材料质量。
骨料与胶凝材料的体积比为2.02。水泥体积占总体积的10.5%,矿物掺合料占15.3%,骨料占52.1%。
使用聚羧酸减水剂,粉剂,减水率30%,用量为胶凝材料的2.9%;
使用PVA纤维,直径20μm,长度18mm,体积掺量为0.1%;
轻质高强水泥基复合材料的主要材料用量,体积百分比如下:
轻质高强水泥基复合材料的各材料用量,质量比如下:
按计算所得配比配制的轻质高强水泥基复合材料拌和后,流动性性能如下:
坍落度GB/T50080:180mm;
材料硬化后性能如下:
抗压强度,标准养护28d:20.5MPa;
容重:943.5kg/m3
实施例2
轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、骨料、水、减水剂和增稠剂,所述水泥为强度等级为52.5的P·II水泥,所述矿物掺合料为硅灰和矿粉,胶凝材料各组分配比分数按实施例1的计算方式,得Xc=0.503、Xsf=0.244、Xbs=0.254;
使用的骨料包括:
1#骨料:细度模数为2.7的天然河砂;
2#骨料:粒径为0.5~2mm表观密度为95kg/m3的玻化微珠;
3#骨料:粒径为5~10mm表观密度为500kg/m3轻质页岩陶粒;
骨料的比例通过理想堆积曲线和各种骨料的累计分布曲线进行数值分析计算;
1)所述堆积曲线公式为:
PsdA=B+(100-B)·(dA/DAmax)π/2e
其中,PsdA为骨料颗粒通过筛孔的百分比,B为骨料经验常数,dA为骨料筛孔直径,DAmax取3#骨料的最大粒径10mm;
经验常数B的取值根据轻质高强水泥基复合材料的坍落度或扩展度要求通过公式确定:
坍落度GB/T50080:195mm;坍落度桶的高度H0为300mm;
B=5·H/H0=3.25;
2)各种骨料的颗粒累计分布曲线:
上述3种骨料筛分测试得到各自的累计分布曲线依次为fs1(d)、fs2(d)和fs3(d)。
3)数值分析计算如下:
设1#、2#和3#的骨料占骨料总量的体积分数为Xs1、Xs2和Xs3,且满足Xs1+Xs2+Xs3=1;
设定混合后骨料的粒径累计分布曲线为:
PA=Xs1fs1(d)+Xs2fs2(d)+Xs3fs3(d);
对各组分的体积分数Xs1、Xs2和Xs3以0.002为步长,在各自的取值范围内穷举计算PA,比较曲线PA和PsdA,在纵坐标上取最大值内的5个等分点,计算相同纵坐标所对应的横坐标粒径dA的标准差,经计算比较得到标准差最小的Xs1=0.066,Xs2=0.275,Xs3=0.658,分别作为1#、2#和3#骨料的配比分数;
骨料与胶凝材料的体积比取3.06;水胶比为0.311;外加剂使用聚羧酸减水剂溶液,掺量为胶凝材料质量的1.6%;增稠剂采用甲基纤维素,掺量为胶凝材料质量的0.02%;
轻质高强水泥基复合材料的主要材料用量,体积百分比如下:
轻质高强水泥基复合材料的各材料用量,质量比如下:
按计算所得配比配制的轻质高强水泥基复合材料拌和后,流动性性能如下:
坍落度GB/T50080:195mm;
材料硬化后性能如下:
抗压强度,标准养护28d:30.8MPa;
容重:889.6kg/m3
实施例3
轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、骨料、水、减水剂和减缩剂,所述水泥为强度等级为62.5的P·II水泥,所述矿物掺合料为硅灰和矿粉,胶凝材料各组分配比分数按实施例1的计算方式,得Xc=0.774、Xsf=0.122、Xbs=0.104;骨料采用细度模数为2.7的天然河砂和粒径为5~10mm表观密度为550kg/m3轻质粉煤灰陶粒,骨料各组分的配比分数按照实施例2的计算方式,得Xs1=0.192、Xs2=0.808;骨料与胶凝材料的体积比取0.943;水胶比为0.159;外加剂使用聚羧酸减水剂溶液,掺量为胶凝材料质量的1.5%;增稠剂采用甲基纤维素,掺量为胶凝材料质量的0.02%;
轻质高强水泥基复合材料的主要材料用量,体积百分比如下:
轻质高强水泥基复合材料的各材料用量,质量比如下:
按计算所得配比配制的轻质高强水泥基复合材料拌和后,流动性性能如下:
坍落度GB/T50080:165mm;
材料硬化后性能如下:
抗压强度,标准养护28d:58.6MPa;
容重:1629.4kg/m3
实施例4
轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、骨料、水、和减水剂,所述水泥为强度等级为42.5的P·II水泥,所述矿物掺合料为硅灰和粉煤灰,胶凝材料各组分配比分数按实施例1的计算方式,得Xc=0.182、Xsf=0.089、Xfa=0.729;骨料采用细度模数为2.7的天然河砂和粒径为5~10mm表观密度为550kg/m3轻质粉煤灰陶粒,骨料各组分的配比分数按照实施例2的计算方式,得Xs1=0.235、Xs2=0.765;骨料与胶凝材料的体积比取0.655;水胶比为0.167;外加剂使用聚羧酸减水剂溶液,掺量为胶凝材料质量的1.5%;
轻质高强水泥基复合材料的主要材料用量,体积百分比如下:
轻质高强水泥基复合材料的各材料用量,质量比如下:
按计算所得配比配制的轻质高强水泥基复合材料拌和后,流动性性能如下:
坍落度GB/T50080:175mm;
材料硬化后性能如下:
抗压强度,标准养护28d:31.2MPa;
容重:1575.9kg/m3

Claims (9)

1.轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、骨料、外加剂和水,其特征是:所述胶凝材料为水泥和矿物掺合料,所述水泥为强度等级为42.5及以上的P·I、P·II或P·O代号水泥,所述矿物掺合料为硅灰、粉煤灰或矿粉的两种或三种材料组合;所述骨料包括表观密度小于1800kg/m3的轻质骨料或者表观密度为1800~2800kg/m3普通骨料和轻质骨料的组合;所述外加剂剂为减水剂、消泡剂、增稠剂、早强剂、缓凝剂或减缩剂的一种或者几种的组合;
其中,水泥用量占轻质高强水泥基复合材料体积的5~40%,所述矿物掺合料占轻质高强水泥基复合材料体积的5~40%;所述骨料占轻质高强水泥基复合材料体积的30~80%;
所述胶凝材料各组分的配比分数通过理想堆积曲线和胶凝材料各组分的粒径累计分布曲线进行数值分析计算;
1)所述理想堆积曲线公式为:
Psd=A+(100-A)·(d/Dmax)π/2e
其中,Psd为颗粒通过筛孔的百分比,A为经验常数,d为筛孔直径,Dmax为颗粒的最大粒径;
经验常数A的取值根据轻质高强水泥基复合材料的设计坍落度或设计扩展度要求通过公式确定:
当H≤220mm时,A=5·H/H0
当H>220mm时,A=5·(L-H)/H0
L为扩展度设计值,H为坍落度设计值,H0为坍落度桶的高度300mm;
2)胶凝材料各组分的粒径累计分布曲线:
对胶凝材料中所需的组分水泥、硅灰、粉煤灰和矿粉经测试的得到各自累计分布曲线fc(d)、fsf(d)、ffa(d)和fbs(d);
3)数值分析计算如下:
设水泥占胶凝材料总量的体积分数为Xc、硅灰占胶凝材料总量的体积分数为Xsf、粉煤灰占胶凝材料总量的体积分数为Xfa和矿粉占胶凝材料总量的体积分数为Xbs,且满足Xc∈[0.111,0.889]、(Xsf+Xfa+Xbs)∈[0.111,0.889]、Xc+Xsf+Xfa+Xbs=1;
设定混合后胶凝材料的粒径累计分布曲线为:
P=Xcfc(d)+Xsffsf(d)+Xfaffa(d)+Xbsfbs(d),
对各组分的体积分数Xc、Xsf、Xfa和Xbs以0.001~0.01为步长,在各自的取值范围内穷举计算P,比较曲线P和Psd,计算相同纵坐标所对应的横坐标粒径d的标准差,取标准差最小的Xc、Xsf、Xfa和Xbs值作为胶凝材料的各组分配比分数;
水的用量与胶凝材料的质量比W/B为0.1~0.5,其中W表示水的用量,B表示胶凝材料质量;
按计算所得配比配制的轻质高强水泥基复合材料拌和后,流动性性能如下:
坍落度GB/T50080:≥10mm;
或扩展度GB/T50080:≥450mm;
扩展度的值只有在高流动度即坍落度>220mm时才测试,此时混凝土流动性以扩展度为准;
材料硬化后性能如下:
抗压强度,标准养护28d:≥20MPa;
容重:≤1650kg/m3
2.根据权利要求1所述的轻质高强水泥基复合材料,其特征在于,所述纵坐标依最大值100%等分选取,至少取5个值。
3.根据权利要求1所述的轻质高强水泥基复合材料,其特征在于,所述的W/B为0.12至0.28。
4.根据权利要求1所述的轻质高强水泥基复合材料,其特征在于,所述水泥符合国标《通用硅酸盐水泥》GB175;所述硅灰符合《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T27690;所述粉煤灰符合《用于水泥和混凝土的粉煤灰》GB/T1596;所述矿粉符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046;水符合《混凝土用水标准》JGJ63。
5.根据权利要求1所述的轻质高强水泥基复合材料,其特征在于,所述轻质高强水泥基复合材料中的轻质骨料为玻化微珠、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、膨胀黏土、浮石、蛭石、轻质陶粒、聚苯颗粒的一种或几种组合,所述普通骨料为天然砂、人工砂的一种或几种组合;所述骨料与所述胶凝材料的体积比为0.5~4.0;
对于使用两种或两种以上骨料时,骨料的比例通过理想堆积曲线和各种骨料的累计分布曲线进行数值分析计算;
1)所述堆积曲线公式为:
PsdA=B+(100-B)·(dA/DAmax)π/2e
其中,PsdA为骨料颗粒通过筛孔的百分比,B为骨料经验常数,dA为骨料筛孔直径,DAmax为骨料颗粒的最大粒径;
经验常数B的取值根据轻质高强水泥基复合材料的坍落度或扩展度要求通过公式确定:
当H≤220mm时,B=5·H/H0
当H>220mm时,B=5·(L-H)/H0
L为扩展度设计值,H为坍落度设计值,H0为坍落度桶的高度300mm;
2)各种骨料的颗粒累计分布曲线:
对各种骨料筛分测试得到各自的累计分布曲线fAn(d);
fAn(d)为n#骨料,n=1~10;
3)数值分析计算如下:
设n#骨料占骨料总量的体积分数为XAn,且满足∑XAn=1;
设定混合后骨料的粒径累计分布曲线为:
PA=∑XAnfAn(d);
对各组分的体积分数XAn以0.001~0.05为步长,在各自的取值范围内穷举计算PA,比较曲线PA和PsdA,计算相同纵坐标所对应的横坐标粒径dA的标准差,取标准差最小的XAn值作为骨料的各组分配比分数。
6.根据权利要求5所述的轻质高强水泥基复合材料,其特征在于,所述纵坐标依最大值100%等分选取,至少取5个值。
7.根据权利要求1所述的轻质高强水泥基复合材料,其特征在于,所述减水剂选用减水率25%以上的减水剂,掺量为所述胶凝材料质量的0.5%~5%,消泡剂掺量为胶凝材料的0.08%~2%,增稠剂掺量为胶凝材料的0.005%~0.5%,缓凝剂掺量为水泥材料0.005%~1.5%,减缩剂掺量为胶凝材料的0.1%~5%。
8.根据权利要求1所述的轻质高强水泥基复合材料,其特征在于,所述减水剂的减水率为30%以上,掺量为所述胶凝材料质量的0.5%~3%。
9.根据权利要求1所述的轻质高强水泥基复合材料,其特征在于,所述轻质高强水泥基复合材料中还添加纤维,所述纤维为钢纤维或非金属纤维,非金属纤维为聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、纤维素纤维、碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维,占所述轻质高强水泥基复合材料体积的0.05%~5%;所述纤维的直径为15~1000μm,纤维长度为1~100mm。
CN201510713594.5A 2015-10-28 2015-10-28 轻质高强水泥基复合材料 Pending CN105272004A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510713594.5A CN105272004A (zh) 2015-10-28 2015-10-28 轻质高强水泥基复合材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510713594.5A CN105272004A (zh) 2015-10-28 2015-10-28 轻质高强水泥基复合材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105272004A true CN105272004A (zh) 2016-01-27

Family

ID=55141928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510713594.5A Pending CN105272004A (zh) 2015-10-28 2015-10-28 轻质高强水泥基复合材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105272004A (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106003415A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 安徽海龙建筑工业有限公司 一种装配式轻质内隔墙板生产工艺
CN106927745A (zh) * 2017-01-03 2017-07-07 湖南科技学院 一种聚苯颗粒玄武岩纤维加固保温砂浆、制备及其使用方法
CN107304117A (zh) * 2016-04-19 2017-10-31 中建西部建设新疆有限公司 一种风电机组塔筒用超高强自密实清水混凝土
US9862641B2 (en) * 2016-02-23 2018-01-09 James Hardie Technology Limited Fiber reinforced cementitious composition
US10071934B1 (en) * 2017-02-22 2018-09-11 Nano And Advanced Materials Institute Limited High performance fire resistant concrete containing hybrid fibers and nano particles
CN108689658A (zh) * 2018-05-28 2018-10-23 石家庄金隅旭成混凝土有限公司 一种泵送轻集料混凝土的配方及其制备方法
CN109761564A (zh) * 2019-03-21 2019-05-17 东南大学 一种轻质高延性水泥基复合材料
CN110218030A (zh) * 2019-05-29 2019-09-10 武汉科技大学 一种抗冻混凝土及其制备方法
CN110282932A (zh) * 2019-07-19 2019-09-27 哈尔滨工业大学 一种使用粗河沙作为细骨料的具有饱和多缝开裂的高强高韧水泥基复合材料
CN110510948A (zh) * 2019-08-30 2019-11-29 武汉科技大学 一种高性能轻骨料混凝土及其制备方法
CN110877970A (zh) * 2019-11-28 2020-03-13 湖南绿生科技发展有限公司 酸性锂渣-硅酸盐水泥-硅灰复合胶凝材料及其制备方法
CN111978052A (zh) * 2020-09-10 2020-11-24 中国建材检验认证集团股份有限公司 一种以浮石废渣为骨料的混凝土及其制备方法
WO2021134236A1 (zh) * 2019-12-30 2021-07-08 青岛理工大学 一种轻骨料超高性能混凝土及其制备方法
CN115050432A (zh) * 2022-05-20 2022-09-13 广西中交建设发展有限公司 一种超高性能hupc混凝土配合比精准设计方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103896527A (zh) * 2014-03-18 2014-07-02 上海罗洋新材料科技有限公司 轻质高强水泥基复合材料

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103896527A (zh) * 2014-03-18 2014-07-02 上海罗洋新材料科技有限公司 轻质高强水泥基复合材料

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘崇熙等: "《混凝土骨料性能和制造工艺》", 31 August 1999, 华南理工大学出版社 *
刘数华等: "《混凝土新技术》", 30 September 2008, 中国建材工业出版社 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9862641B2 (en) * 2016-02-23 2018-01-09 James Hardie Technology Limited Fiber reinforced cementitious composition
CN107304117A (zh) * 2016-04-19 2017-10-31 中建西部建设新疆有限公司 一种风电机组塔筒用超高强自密实清水混凝土
CN106003415A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 安徽海龙建筑工业有限公司 一种装配式轻质内隔墙板生产工艺
CN106927745A (zh) * 2017-01-03 2017-07-07 湖南科技学院 一种聚苯颗粒玄武岩纤维加固保温砂浆、制备及其使用方法
US10071934B1 (en) * 2017-02-22 2018-09-11 Nano And Advanced Materials Institute Limited High performance fire resistant concrete containing hybrid fibers and nano particles
CN108689658A (zh) * 2018-05-28 2018-10-23 石家庄金隅旭成混凝土有限公司 一种泵送轻集料混凝土的配方及其制备方法
CN109761564A (zh) * 2019-03-21 2019-05-17 东南大学 一种轻质高延性水泥基复合材料
CN110218030A (zh) * 2019-05-29 2019-09-10 武汉科技大学 一种抗冻混凝土及其制备方法
CN110282932A (zh) * 2019-07-19 2019-09-27 哈尔滨工业大学 一种使用粗河沙作为细骨料的具有饱和多缝开裂的高强高韧水泥基复合材料
CN110282932B (zh) * 2019-07-19 2021-10-15 哈尔滨工业大学 一种使用粗河沙作为细骨料的具有饱和多缝开裂的高强高韧水泥基复合材料
CN110510948A (zh) * 2019-08-30 2019-11-29 武汉科技大学 一种高性能轻骨料混凝土及其制备方法
CN110877970A (zh) * 2019-11-28 2020-03-13 湖南绿生科技发展有限公司 酸性锂渣-硅酸盐水泥-硅灰复合胶凝材料及其制备方法
WO2021134236A1 (zh) * 2019-12-30 2021-07-08 青岛理工大学 一种轻骨料超高性能混凝土及其制备方法
JP2022518306A (ja) * 2019-12-30 2022-03-15 青▲島▼理工大学 軽量骨材超高性能コンクリート及びその調製方法
US11447419B2 (en) 2019-12-30 2022-09-20 Qingdao university of technology Lightweight aggregate ultra-high performance concrete (UHPC) and preparation method thereof
CN111978052A (zh) * 2020-09-10 2020-11-24 中国建材检验认证集团股份有限公司 一种以浮石废渣为骨料的混凝土及其制备方法
CN115050432A (zh) * 2022-05-20 2022-09-13 广西中交建设发展有限公司 一种超高性能hupc混凝土配合比精准设计方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103896527A (zh) 轻质高强水泥基复合材料
CN105272004A (zh) 轻质高强水泥基复合材料
Dong et al. Value-added utilization of phosphogypsum industrial by-products in producing green Ultra-High performance Concrete: Detailed reaction kinetics and microstructure evolution mechanism
US10882791B2 (en) High performance concretes and methods of making thereof
CN103922662A (zh) 超高性能水泥基复合材料
CN105198339A (zh) 超高性能水泥基复合材料
CN105601199A (zh) 一种膨胀抗裂纤维混凝土及其制备方法
CN112960952A (zh) 一种高抗裂轻质高强自密实混凝土及其制备方法
CN111415712A (zh) 数字化混凝土配制方法及数字化混凝土配合比
CN105272005A (zh) 超高性能水泥基抗冲磨材料
CN101289304A (zh) 海洋工程混凝土保护层强化材料及其生产方法
CN111233413A (zh) 一种高膨胀能钢渣混凝土及其制备方法
CN113292300A (zh) 一种高流动性的超高强度水泥基灌浆材料及其制备方法
CN107032695A (zh) 钢纤维自密实混凝土及其制备方法、预制构件
CN104386969A (zh) 一种高强高耐久性轻骨料混凝土及其制备方法
CN110498630A (zh) 一种混凝土复合外加剂及其制备方法和混凝土
CN107324713B (zh) 一种自密实钢管混凝土及其制备方法
Nguyen-Tuan et al. Experimental study on mechanical and hydraulic properties of porous geopolymer concrete
CN115504749A (zh) 一种超高性能混凝土及其制备方法
CN107986708A (zh) 一种沙漠砂钢-pva混杂纤维高性能混凝土
CN112960951A (zh) 混凝土与纤维复合筋组合的预制结构及混凝土制备方法
KR101086240B1 (ko) 내 황산염 폴리머 보수 모르타르 조성물
Yu et al. Drying Shrinkage and suppression technology of HPC in extremely arid area
CN108706929A (zh) 一种c40pp纤维混凝土及其制备方法
RU2725559C1 (ru) Литая и самоуплотняющаяся бетонная смесь для производства монолитного бетона и сборных изделий из железобетона

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20181106

Address after: 315000 No. 150 (2-1-003), Ji Po Road, Ji Shi Gang Town, Haishu District, Ningbo, Zhejiang.

Applicant after: Zhejiang Hongzhi Tai Nike new Mstar Technology Ltd

Address before: 200092 48 Lane 628, Zhang Long Tang Road, Qingpu Town, Shanghai

Applicant before: Shanghai Royang Innovative Material Technologies Co., Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160127

RJ01 Rejection of invention patent application after publication