CN105330211A - 一种高强度自密实混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度自密实混凝土，包括以下重量组份的原料：玄武岩纤维3份、钢纤维2份、玻璃纤维4份、水泥100份、粉煤灰160份、10-15mm粒径碎石800份、15-20mm碎石250份、砂500份、水150份、膨润土10份、超塑化剂0.5份、引气剂1份、消泡剂0.1份、松香热聚物0.4份、增粘剂0.02份、十二烷基硫酸钠0.4份和硬脂酸钙0.4份。本发明的高强度自密实混凝土充分利用各原料的特性，使得制备得到的混凝土强度大大提高，其强度相比于现有技术的混凝土具有50％以上的提升，可专门用于预制钢筋混凝土空心方桩，利用其制备得到的方桩单桩承载力更高。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度自密实混凝土。
背景技术
混凝土是一种充满生命力的建筑材料。随着混凝土组成材料的不断发展，人们对材料复合技术认识不断提高。对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强度，而是在立足强度的基础上，更加注重混凝土的耐久性、变形性能等综合指标的平衡和协调。混凝土各项性能指标的要求比以前更明确、细化和具体。同时，建筑设备水平的提升，新型施工工艺的不断涌现和推广，使混凝土技术适应了不同的设计、施工和使用要求，发展很快。
随着工业发展和城市化进程的加快，混凝土也成为道路、大坝以及桥梁等建筑的首选材料。高强度自密实混凝土具有强度高、流动性大、早期强度高，耐久性好和质量轻、节材效果显著的特点，国外先进国家研究推广高强混凝土的工作已进行了几十年，而我国发展高强度自密实混凝土的起步较晚，目前混凝土的强度不能满足社会的要求。
随着我国城市发展建设进程的不断推进，市区空闲土地面积的逐步减少，导致建筑物沿纵向高度方向大幅提高，平面布局受到大幅压缩，市区内相邻建筑物间距离不断减小，对建筑物的桩基础设计及施工提出了更高的要求。
目前华东地区-上海、江苏、浙江等地桩基设计采用较多的桩基础类型有钻孔灌注桩、预应力混凝土管桩及预制钢筋混凝土方桩。钻孔灌注桩具有单桩承载力高，对周边环境影响较小的特点，但同时具有施工工艺环节繁多，施工效率低、工期长、机械施工噪声大等缺点，泥浆钻进施工及排放等问题对环境的污染也很严重。预应力混凝土管桩与预制钢筋混凝土方桩，施工工艺特点是机械施工效率较高，施工现场文明施工效果好，采用静压法施工环境噪声污染较小。但此两种工艺有着共同的缺点是单桩承载力低，且施工挤土效应较大，施工时须充分考虑对周边道路管线及临近建筑物的保护。此两种桩型相比较，预应力混凝土管桩承受水平荷载能力很低，抗剪效果差，而预制方桩除了承受竖向荷载，同时也可承受部分水平荷载，挤土效应管桩比方桩又稍好些。可以说几种工艺各有优劣。
因此，需要一种高强度自密实混凝土以解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明针对现有技术中高强度自密实混凝土的缺陷，提供一种性能优良的高强度自密实混凝土。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高强度自密实混凝土，包括以下重量组份的原料：玄武岩纤维3份、钢纤维2份、玻璃纤维4份、水泥100份、粉煤灰160份、10-15mm粒径碎石800份、15-20mm碎石250份、砂500份、水150份、膨润土10份、超塑化剂0.5份、引气剂1份、消泡剂0.1份、松香热聚物0.4份、增粘剂0.02份、十二烷基硫酸钠0.4份和硬脂酸钙0.4份。
更进一步的，所述的钢纤维为普通钢纤维。
更进一步的，所述玄武岩纤维长度为6-20mm，单丝直径为7-15um；所述钢纤维长度为20-40mm
更进一步的，所述玻璃纤维为AR玻璃纤维。AR玻璃纤维亦称耐碱玻璃纤维，耐碱玻璃纤维是玻璃纤维增强（水泥）混凝土（简称GRC）的肋筋材料，是100%无机纤维，在非承重的水泥构件中是钢材和石棉的理想替代品。耐碱玻璃纤维的特点是耐碱性好，能有效抵抗水泥中高碱物质的侵蚀，握裹力强，弹性模量、抗冲击、抗拉、抗弯强度极高，不燃、抗冻、耐温度、湿度变化能力强，抗裂、抗渗性能卓越，具有可设计性强，易成型等特点，耐碱玻璃纤维是一种新型的绿色环保型增强材料。
发明原理：本发明的高强度自密实混凝土是一种具有高流动性、高填充性、高抗离析性等特点的高性能混凝土，适合于预制钢筋混凝土空心方桩。通过选择胶凝材料、不同粗细骨料和高性能外加剂进行精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，但又不出现离析和泌水问题，能充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。
玄武岩纤维和玻璃纤维配合，充分利用了玄武岩纤维和玻璃纤维的特性。使得混凝土的抗拉模量和剪切强度具有明显提高。
其中，采用了超塑化剂、膨润土、引气剂、松香皂、硬脂酸钙和氨基磺酸盐系高效减水剂的组合，其能产生具有很好的和易性，即高流动性、保水性、粘聚性，更便于浇注的流态混凝土，但不降低水泥用量和强度的添加剂，而且能够大大提高混凝土的强度。
有益效果：本发明的高强度自密实混凝土充分利用各原料的特性，使得制备得到的混凝土强度大大提高，其强度相比于现有技术的混凝土具有50％以上的提升，可专门用于预制钢筋混凝土空心方桩，利用其制备得到的方桩单桩承载力更高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。以下仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
实施例1
高强度自密实混凝土，包括以下重量组份的原料：玄武岩纤维3份、钢纤维2份、玻璃纤维4份、水泥100份、粉煤灰160份、10-15mm粒径碎石800份、15-20mm碎石250份、砂500份、水150份、膨润土10份、超塑化剂0.5份、引气剂1份、消泡剂0.1份、松香热聚物0.4份、增粘剂0.02份、十二烷基硫酸钠0.4份和硬脂酸钙0.4份。玄武岩纤维长度为6-20mm，单丝直径为7-15um；钢纤维长度为20-40mm。玻璃纤维为AR玻璃纤维。
通过以下步骤制备得到：
（1）、称取包括以下重量组份的原料：玄武岩纤维3份、钢纤维2份、玻璃纤维4份、水泥100份、粉煤灰160份、10-15mm粒径碎石800份、15-20mm碎石250份、砂500份、水150份、膨润土10份、超塑化剂0.5份、引气剂1份、消泡剂0.1份、松香热聚物0.4份、增粘剂0.02份、十二烷基硫酸钠0.4份和硬脂酸钙0.4份；
（2）、先将3份玄武岩纤维、2份钢纤维、4份玻璃纤维、800份10-15mm粒径碎石、250份15-20mm碎石和500份砂搅拌使其混合均匀；
（3）、将100份水泥、160份粉煤灰和100份水搅拌使其混合均匀，然后将其加入步骤（2）得到的混合材料中，搅拌使其混合均匀；
（4）、将10份膨润土、0.5份超塑化剂、1份引气剂、0.1份消泡剂、0.4份松香热聚物、0.02份增粘剂、0.4份十二烷基硫酸钠、0.4份硬脂酸钙和50份水加入步骤（2）得到的混合材料中，搅拌使其混合均匀；
（5）、然后4份玻璃纤维加入步骤（4）得到的混合材料中，搅拌使其混合均匀，即得本发明的高强度自密实混凝土。
发明原理：本发明的高强度自密实混凝土是一种具有高流动性、高填充性、高抗离析性等特点的高性能混凝土，适合于预制钢筋混凝土空心方桩。通过选择胶凝材料、不同粗细骨料和高性能外加剂进行精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，但又不出现离析和泌水问题，能充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。
其中，采用了超塑化剂、膨润土、引气剂、松香皂、硬脂酸钙和氨基磺酸盐系高效减水剂的组合，其能产生具有很好的和易性，即高流动性、保水性、粘聚性，更便于浇注的流态混凝土，但不降低水泥用量和强度的添加剂，而且能够大大提高混凝土的强度，更适用于预制钢筋混凝土空心方桩。
经测试：高强度自密实混凝土的强度：3天强度为38MPa，28天强度为77MPa。
Claims (4)
1.一种高强度自密实混凝土，其特征在于，包括以下重量组份的原料：玄武岩纤维3份、钢纤维2份、玻璃纤维4份、水泥100份、粉煤灰160份、10-15mm粒径碎石800份、15-20mm碎石250份、砂500份、水150份、膨润土10份、超塑化剂0.5份、引气剂1份、消泡剂0.1份、松香热聚物0.4份、增粘剂0.02份、十二烷基硫酸钠0.4份和硬脂酸钙0.4份。
2.如权利要求1所述的高强度自密实混凝土，其特征在于，所述的钢纤维为普通钢纤维。
3.如权利要求1所述的高强度自密实混凝土，其特征在于，所述玄武岩纤维长度为6-20mm，单丝直径为7-15um；所述钢纤维长度为20-40mm。
4.如权利要求1所述的高强度自密实混凝土，其特征在于，所述玻璃纤维为AR玻璃纤维。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105926798A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-09-07 | 辽宁工程技术大学 | 一种新型除尘混凝土墙及其施工方法 |
| CN106007470A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-12 | 山东科技大学 | 一种用于湿喷混凝土的开关型引气剂 |
| CN106007471A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-12 | 山东科技大学 | 一种用于湿喷混凝土的双组份开关型引气剂 |
| CN106396461A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-15 | 成都九十度工业产品设计有限公司 | 一种混凝土添加剂及其混凝土 |
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| CN105926798B (zh) * | 2016-04-22 | 2018-10-02 | 辽宁工程技术大学 | 一种除尘混凝土墙及其施工方法 |
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Application publication date: 20160217 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |