CN106630792A - 高性能混凝土 - Google Patents

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何克英
方洁
刘祥善
张建志
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Abstract

本发明公开了一种高性能混凝土，由以下重量份的原料组成：水泥120‑140份、碎石500‑600份、河砂150‑180份、粉煤灰50‑60份、硅砂30‑50份、氮化钛粉10‑15份、石灰石粉50‑60份、氮化硼纤维10‑15份、氧化铝纤维10‑15份、氯乙烯‑聚乙烯醇接枝共聚纤维20‑25份、羟丙基淀粉醚10‑15份、减水剂5‑8份、钢纤维5‑10份、纳米氧化镁5‑10份、纳米硫酸钡10‑15份、十二烷基硫酸钠2‑5份、硬脂酸锌3‑6份、硼酸2‑5份、三聚磷酸钠3‑7份、水100‑120份。本发明的高性能混凝土具有高强度和高抗渗等级。

Description

高性能混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域。更具体地说，本发明涉及一种高性能混凝土。
背景技术
混凝土是当今最大宗的建筑工程材料，高性能混凝土代表了混凝土技术的发展方向。混凝土是由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，普通混凝土是指用水泥作凝胶材料，砂、石作集料，与水按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得。随着建筑业蓬勃发展，普通混凝土明显无法满足需求，需要设计出强度、抗渗性明显高于普通混凝土的高性能混凝土。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种高性能混凝土，其具有高强度和高抗渗等级。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高性能混凝土，由以下重量份的原料组成：
水泥120-140份、碎石500-600份、河砂150-180份、粉煤灰50-60份、硅砂30-50份、氮化钛粉10-15份、石灰石粉50-60份、氮化硼纤维10-15份、氧化铝纤维10-15份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维20-25份、羟丙基淀粉醚10-15份、减水剂5-8份、钢纤维5-10份、纳米氧化镁5-10份、纳米硫酸钡10-15份、十二烷基硫酸钠2-5份、硬脂酸锌3-6份、硼酸2-5份、三聚磷酸钠3-7份、水100-120份。
优选的是，所述的高性能混凝土，由以下重量份的原料组成：
水泥130份、碎石550份、河砂170份、粉煤灰55份、硅砂35份、氮化钛粉12份、石灰石粉55份、氮化硼纤维14份、氧化铝纤维12份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维22份、羟丙基淀粉醚12份、减水剂6份、钢纤维8份、纳米氧化镁8份、纳米硫酸钡12份、十二烷基硫酸钠3份、硬脂酸锌5份、硼酸3份、三聚磷酸钠5份、水110份。
优选的是，所述的高性能混凝土，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
优选的是，所述的高性能混凝土，所述减水剂由以下重量份的原料组成：聚羧酸系减水剂10-20份、硫酸铜10-15份、亚硫酸钾10-15份、聚丙烯酰胺5-8份、三乙醇胺5-8份、水40-50份。
优选的是，所述的高性能混凝土，所述减水剂由以下重量份的原料组成：聚羧酸系减水剂15份、硫酸铜12份、亚硫酸钾12份、聚丙烯酰胺6份、三乙醇胺6份、水45份。
优选的是，所述的高性能混凝土，所述水泥的平均粒径大小为11.7微米，所述硅砂的平均粒径大小为110微米，所述粉煤灰的平均粒径大小为2.4微米。
优选的是，所述的高性能混凝土，所述钢纤维的的长度为10-15毫米，平均直径为0.2-0.4毫米，所述氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维的平均长度为6-8毫米，平均直径为35微米。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)本发明的高性能混凝土能够效改善普通混凝土毛细孔结构，堵塞混凝土内部毛细孔通道，显著提高混凝土的抗渗防水功能，抗渗等级在P12以上。
(2)本发明的高性能混凝土还具有高强度，3天强度超过38MPa，28天强度超过79MPa。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实例1
一种高性能混凝土，由以下重量份的原料组成：
水泥120份、碎石500份、河砂150份、粉煤灰50份、硅砂30份、氮化钛粉10份、石灰石粉50份、氮化硼纤维10份、氧化铝纤维10份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维20份、羟丙基淀粉醚10份、减水剂5份、钢纤维5份、纳米氧化镁5份、纳米硫酸钡10份、十二烷基硫酸钠2份、硬脂酸锌3份、硼酸2份、三聚磷酸钠3份、水100份。
所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
所述水泥的平均粒径大小为11.7微米，所述硅砂的平均粒径大小为110微米，所述粉煤灰的平均粒径大小为2.4微米。
所述钢纤维的的长度为10-15毫米，平均直径为0.2-0.4毫米，所述氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维的平均长度为6-8毫米，平均直径为35微米。
实例2
一种高性能混凝土，由以下重量份的原料组成：
水泥140份、碎石600份、河砂180份、粉煤灰60份、硅砂50份、氮化钛粉15份、石灰石粉60份、氮化硼纤维15份、氧化铝纤维15份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维25份、羟丙基淀粉醚15份、减水剂8份、钢纤维10份、纳米氧化镁10份、纳米硫酸钡15份、十二烷基硫酸钠5份、硬脂酸锌6份、硼酸5份、三聚磷酸钠7份、水120份。
优选的是，所述的高性能混凝土，所述减水剂由以下重量份的原料组成：聚羧酸系减水剂10份、硫酸铜15份、亚硫酸钾10份、聚丙烯酰胺5份、三乙醇胺8份、水40份。
所述水泥的平均粒径大小为11.7微米，所述硅砂的平均粒径大小为110微米，所述粉煤灰的平均粒径大小为2.4微米。
所述钢纤维的的长度为10-15毫米，平均直径为0.2-0.4毫米，所述氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维的平均长度为6-8毫米，平均直径为35微米。
实例3
一种高性能混凝土，由以下重量份的原料组成：
水泥130份、碎石550份、河砂170份、粉煤灰55份、硅砂35份、氮化钛粉12份、石灰石粉55份、氮化硼纤维14份、氧化铝纤维12份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维22份、羟丙基淀粉醚12份、减水剂6份、钢纤维8份、纳米氧化镁8份、纳米硫酸钡12份、十二烷基硫酸钠3份、硬脂酸锌5份、硼酸3份、三聚磷酸钠5份、水110份。
所述减水剂由以下重量份的原料组成：聚羧酸系减水剂20份、硫酸铜10份、亚硫酸钾15份、聚丙烯酰胺8份、三乙醇胺5份、水50份。
所述水泥的平均粒径大小为11.7微米，所述硅砂的平均粒径大小为110微米，所述粉煤灰的平均粒径大小为2.4微米。
所述钢纤维的的长度为10-15毫米，平均直径为0.2-0.4毫米，所述氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维的平均长度为6-8毫米，平均直径为35微米。
实例4
一种高性能混凝土，由以下重量份的原料组成：
水泥130份、碎石550份、河砂170份、粉煤灰55份、硅砂35份、氮化钛粉12份、石灰石粉55份、氮化硼纤维14份、氧化铝纤维12份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维22份、羟丙基淀粉醚12份、减水剂6份、钢纤维8份、纳米氧化镁8份、纳米硫酸钡12份、十二烷基硫酸钠3份、硬脂酸锌5份、硼酸3份、三聚磷酸钠5份、水110份。
所述减水剂由以下重量份的原料组成：聚羧酸系减水剂15份、硫酸铜12份、亚硫酸钾12份、聚丙烯酰胺6份、三乙醇胺6份、水45份。
所述水泥的平均粒径大小为11.7微米，所述硅砂的平均粒径大小为110微米，所述粉煤灰的平均粒径大小为2.4微米。
所述钢纤维的的长度为10-15毫米，平均直径为0.2-0.4毫米，所述氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维的平均长度为6-8毫米，平均直径为35微米。
比较例1
使高性能混凝土的原料中氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维和羟丙基淀粉醚分别为8份和4份，其余参数与实例4中的完全相同。
比较例2
使高性能混凝土的原料中纳米氧化镁和纳米硫酸钡分别为1份和2份，其余参数与实例4中的完全相同。
按照实例1～4和对比例1～2给出的原料制作混凝土，制作混凝土的方法为：现将水泥、碎石、河砂、粉煤灰、硅砂、氮化钛粉、石灰石粉与水混合，然后加入减水剂、十二烷基硫酸钠、硬脂酸锌、硼酸、三聚磷酸钠，再加入氮化硼纤维、氧化铝纤维、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维、钢纤维，搅拌均匀，最后加入羟丙基淀粉醚、纳米硫酸钡、纳米氧化镁。评价按照实例1～4和对比例1～2的原料制作的混凝土的抗压强度和抗渗等级，评价方法参照国家标准执行。
表1各实例和比较例的高性能混凝土的性能
5天抗压强度(MPa) 28天抗压强度(MPa) 抗渗等级
实例1 38 79 >P12
实例2 40 82 >P12
实例3 42 81 >P12
实例4 45 85 >P12
比较例1 33 64 P10
比较例2 31 60 P8
从上表1能够看出，实例4中由于氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维和羟丙基淀粉醚的量分别超过20份和10份，则抗压强度和抗渗等级显著好于比较例1。并且实例4中由于纳米氧化镁和纳米硫酸钡的量分别超过5份和10份，则抗压强度和抗渗等级显著好于比较例2。因此，本发明的原料组份能够充分提高混凝土的抗压强度和抗渗等级。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (7)

1.一种高性能混凝土，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
水泥120-140份、碎石500-600份、河砂150-180份、粉煤灰50-60份、硅砂30-50份、氮化钛粉10-15份、石灰石粉50-60份、氮化硼纤维10-15份、氧化铝纤维10-15份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维20-25份、羟丙基淀粉醚10-15份、减水剂5-8份、钢纤维5-10份、纳米氧化镁5-10份、纳米硫酸钡10-15份、十二烷基硫酸钠2-5份、硬脂酸锌3-6份、硼酸2-5份、三聚磷酸钠3-7份、水100-120份。
2.如权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
水泥130份、碎石550份、河砂170份、粉煤灰55份、硅砂35份、氮化钛粉12份、石灰石粉55份、氮化硼纤维14份、氧化铝纤维12份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维22份、羟丙基淀粉醚12份、减水剂6份、钢纤维8份、纳米氧化镁8份、纳米硫酸钡12份、十二烷基硫酸钠3份、硬脂酸锌5份、硼酸3份、三聚磷酸钠5份、水110份。
3.如权利要求1或2所述的高性能混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
4.如权利要求1或2所述的高性能混凝土，其特征在于，所述减水剂由以下重量份的原料组成：聚羧酸系减水剂10-20份、硫酸铜10-15份、亚硫酸钾10-15份、聚丙烯酰胺5-8份、三乙醇胺5-8份、水40-50份。
5.如权利要求4所述的高性能混凝土，其特征在于，所述减水剂由以下重量份的原料组成：聚羧酸系减水剂15份、硫酸铜12份、亚硫酸钾12份、聚丙烯酰胺6份、三乙醇胺6份、水45份。
6.如权利要求1或2所述的高性能混凝土，其特征在于，所述水泥的平均粒径大小为11.7微米，所述硅砂的平均粒径大小为110微米，所述粉煤灰的平均粒径大小为2.4微米。
7.如权利要求1或2所述的高性能混凝土，其特征在于，所述钢纤维的的长度为10-15毫米，平均直径为0.2-0.4毫米，所述氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维的平均长度为6-8毫米，平均直径为35微米。
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