CN108358523A - 混凝土专用复合胶凝材料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土专用复合胶凝材料及其应用。本发明的混凝土专用复合胶凝材料的组成及重量百分比为：水泥35—55％,矿渣粉20‑‑40％,钢渣粉10‑‑30％,脱硫石膏3‑‑8％,硅灰3‑‑8％,乳胶粉0.5‑‑1.5％,保水剂0.1‑‑0.3％,减水剂0.1‑0.3％,消泡剂0.01‑0.1％。按上述配方称量配料，充分混合均匀，即得超高性能混凝土专用复合胶凝材料。把超高性能混凝土专用复合胶凝材料、集料、钢纤维放入强制搅拌机中搅拌均匀后，再加水搅匀即得超高性能混凝土。利用超高性能混凝土专用复合胶凝材料制备的超高性能混凝土能够减小和抑制超高性能混凝土的自收缩和干燥收缩,使超高性能混凝土在工程中得到应用。

Description

混凝土专用复合胶凝材料及其应用

技术领域

本发明涉及一种复合胶凝材料及其应用，特别是一种混凝土专用复合胶凝材料及其应用。

背景技术

混凝土是一种水泥基复合材料，是以水泥为胶结剂，加入各种外加剂和集料等形成的一种水硬性建筑材料。混凝土是当今用量最大的无机建筑材料，与其他建筑材料相比，混凝土具有原料来源广、工艺简便、成本低廉、使用耐久、适应性强、应用方便等特点。随着社会的进歩和经济的发展，工程结构、建筑朝着更高、更长、更好、更深的方向发展，对混凝土的强度和质量提出了更新更高的要求。

普通混凝土是一种多孔的不均匀材料，孔结构是影响其强度和质量的主要因素，而固体混合物的颗粒体系所具有的高堆积密实度是混凝土获得高强度的关键。通过加入钢渣徽粉、矿渣粉、硅灰等超细活性矿物掺合料及减水剂等，可以减小孔隙率、优化孔结构、提高胶凝材料间的密实度，制备出超高性能混凝土专用复合胶凝材料。利用超高性能混凝土专用复合胶凝材料，通过加入级配优化的细骨料，增大骨料间的密实度；添加钢纤维，改善其延性。在施工现场即可制备出达到标准的超高性能混凝土。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种混凝土专用复合胶凝材料。

本发明的目的之二在于提供一种采用该胶凝材料的混凝土。

一种混凝土专用复合胶凝材料，其特征在于该复合胶凝材料的组成及重量百分比为：

水泥 35—55％

矿渣粉 20--40％

钢渣粉 10--30％

脱硫石膏 3--8％

硅灰 3--8％

乳胶粉 0.5--1.5％

保水剂 0.1--0.3％

减水剂 0.1--0.3％

消泡剂 0.01--0.1％

所述的矿渣粉为由粒化高炉矿渣加工而成，粒化高炉矿渣是炼铁高炉排出的熔渣，经水淬而成的粒化矿渣经磨细得到符合GB/T18046-2008国家标准的S105级矿渣粉,比表面积≥500㎡/kg,28天强度活性指数≥105%；

所述的钢渣粉为符合YB/TO22标准规定的转炉或电炉钢渣，经干燥、磁选除铁和超细粉磨工艺，将其加工成比表面积≥600㎡/㎏的钢渣微粉；粉磨时允许加入适量符合JC/T667标准的水泥粉磨工艺外加剂；

所述的脱硫石膏是由燃煤电厂烟气脱硫产生的废渣，经过烘干、煅烧、磨细等处理后的β型半水脱硫石膏，其中β型半水脱硫石膏：β-CaSO4·1/2H₂O≥85%，并磨细至比表面积≥400㎡/㎏。

上述的硅灰为球形颗粒，比表面积为20000～28000m2/kg。

上述的乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的一种；

上述的保水剂为为羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或两种；

上述的减水剂为粉体聚羧酸高效减水剂，减水率大于30％。

上述的消泡剂为粉体消泡剂。

一种超高性能混凝土，采用上述的混凝土专用复合胶凝材料，其特征在于该混凝土的组成及重量百分比为：

混凝土专用复合胶凝材料 30--55％

集料 30--55％

钢纤维 2--5％

水 5--10％

所述的集料为石英砂,其中二氧化硅的含量大于95％，粒径为0.015mm～2.6mm；

所述的钢纤维直径为0.12mm～0.25mm，长度为10～19mm。

按上述配方称量配料，充分混合均匀，即得超高性能混凝土专用复合胶凝材料。把混凝土专用复合胶凝材料、集料、钢纤维放入强制搅拌机中搅拌均匀后，再加水搅匀即得超高性能混凝土。

本发明制备的超高性能混凝土专用复合胶凝材料，它具有如下特点：

（1）、本发明利用钢渣粉、脱硫石膏等固体废弃物作为超高性能混凝土专用复合胶凝材料的原料，节省了一定的水泥，减小了水化热，又可以节约超高性能混凝土的生产成本。

（2）、在超高性能混凝土专用复合胶凝材料中加入了钢渣粉和脱硫石膏,遇水后能够进一步激发水泥、硅灰和矿渣粉的活性；脱硫石膏的加入又起到微膨胀的作用,减小收缩。

（3）、超高性能混凝土专用复合胶凝材料可在工厂里规模化生产，超高性能混凝土专用复合胶凝材料是干粉料,贮存期长，便于运输。在施工现场按一定比例加入集料、钢纤维和水，即可生产超高性能混凝土。

（4）、超高性能混凝土中胶凝材料加入量较高,具有较低的水灰比，使得超高性能混凝土的收缩与普通混凝土的收缩差异较大。超高性能混凝土专用复合胶凝材料中加入了乳胶粉、保水剂，在超高性能混凝土中起到保湿作用，延缓内部湿度的降低,能够减小和抑制超高性能混凝土的自收缩和干燥收缩,使超高性能混凝土在工程中得到应用。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

实施例1:

（1）、本实施例以制备100kg超高性能混凝土专用复合胶凝材料为例，其制备方法如下。

按规定配比称量配料，各原料的用量为：

水泥 40kg, 矿渣粉30kg, 钢渣粉20kg, 脱硫石膏4kg, 硅灰4.35kg, 乳胶粉1.2kg,保水剂0.15kg, 减水剂0.25kg, 消泡剂0.05kg。

将上述各种原料放入混合机中，经充分混合均匀后，即得超高性能混凝土专用复合胶凝材料。

本实施例以制备100kg超高性能混凝土为例，其制备方法如下。

按规定配比称量配料，各原料的用量为：

超高性能混凝土专用复合胶凝材料43kg, 集料47kg, 钢纤维3kg, 水7kg。

先把超高性能混凝土专用复合胶凝材料、集料、钢纤维放入强制搅拌机中搅拌均匀后，再加水搅匀即得超高性能混凝土。

（2）、本实施例以制备100kg超高性能混凝土专用复合胶凝材料为例，其制备方法如下。

按规定配比称量配料，各原料的用量为：

水泥 42kg, 矿渣粉33kg, 钢渣粉14kg, 脱硫石膏3.45kg, 硅灰6kg, 乳胶粉1kg, 保水剂0.2kg, 减水剂0.3kg, 消泡剂0.05kg。

将上述各种原料放入混合机中，经充分混合均匀后，即得超高性能混凝土专用复合胶凝材料。

本实施例以制备100kg超高性能混凝土为例，其制备方法如下。

按规定配比称量配料，各原料的用量为：

超高性能混凝土专用复合胶凝材料46kg, 集料41.5kg, 钢纤维3.5kg, 水9kg。

先把超高性能混凝土专用复合胶凝材料、集料、钢纤维放入强制搅拌机中搅拌均匀后，再加水搅匀即得超高性能混凝土。

上述实施例所制备的超高性能混凝土在常温下养护,并进行测试，初始扩展度大于700mm，3d抗压强度大于30MPa，28d抗压强度大于180MPa，极限抗拉强度大于7MPa，极限拉应变大于0.15％。

Claims (7)

1.一种混凝土专用复合胶凝材料，其特征在于该复合胶凝材料的组成及重量百分比为：

水泥 35—55％

矿渣粉 20--40％

钢渣粉 10--30％

脱硫石膏 3--8％

硅灰 3--8％

乳胶粉 0.5--1.5％

保水剂 0.1--0.3％

减水剂 0.1--0.3％

消泡剂 0.01--0.1％

所述的矿渣粉为由粒化高炉矿渣加工而成，粒化高炉矿渣是炼铁高炉排出的熔渣，经水淬而成的粒化矿渣经磨细得到符合GB/T18046-2008国家标准的S105级矿渣粉,比表面积≥500㎡/kg,28天强度活性指数≥105%；

所述的钢渣粉为符合YB/TO22标准规定的转炉或电炉钢渣，经干燥、磁选除铁和超细粉磨工艺，将其加工成比表面积≥600㎡/㎏的钢渣微粉；粉磨时允许加入适量符合JC/T667标准的水泥粉磨工艺外加剂；

所述的脱硫石膏是由燃煤电厂烟气脱硫产生的废渣，经过烘干、煅烧、磨细等处理后的β型半水脱硫石膏，其中β型半水脱硫石膏：β-CaSO4·1/2H₂O≥85%，并磨细至比表面积≥400㎡/㎏。

2.根据权利要求1所述的混凝土专用复合胶凝材料，其特征在于所述的硅灰为球形颗粒，比表面积为20000～28000m2/kg。

3.根据权利要求1所述的混凝土专用复合胶凝材料，其特征在于所述的乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的一种。

4.根据权利要求1所述的混凝土专用复合胶凝材料，其特征在于所述的保水剂为为羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的混凝土专用复合胶凝材料，其特征在于所述的减水剂为粉体聚羧酸高效减水剂，减水率大于30％。

6.根据权利要求1所述的混凝土专用复合胶凝材料，其特征在于所述的消泡剂为粉体消泡剂。

7.一种超高性能混凝土，采用上述的混凝土专用复合胶凝材料，其特征在于该混凝土的组成及重量百分比为：

混凝土专用复合胶凝材料 30--55％

集料 30--55％

钢纤维 2--5％

水 5--10％

所述的集料为石英砂,其中二氧化硅的含量大于95％，粒径为0.015mm～2.6mm；

所述的钢纤维直径为0.12mm～0.25mm，长度为10～19mm。