CN110540391A - 一种高性能混凝土及其性能评价方法 - Google Patents

一种高性能混凝土及其性能评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110540391A
CN110540391A CN201910831874.4A CN201910831874A CN110540391A CN 110540391 A CN110540391 A CN 110540391A CN 201910831874 A CN201910831874 A CN 201910831874A CN 110540391 A CN110540391 A CN 110540391A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
parts
zeolite
cement
water
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
CN201910831874.4A
Other languages
English (en)
Inventor
陈嘉健
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.)
Foshan University
Original Assignee
Foshan University
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 Foshan University filed Critical Foshan University
Priority to CN201910831874.4A priority Critical patent/CN110540391A/zh
Publication of CN110540391A publication Critical patent/CN110540391A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明提供了一种高性能混凝土及其性能评价方法，属于混凝土技术领域；本发明提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥5‑11份、沸石0‑6份、石灰石15‑20份、河砂11‑14份、减水剂0.01‑0.5份、水2.9‑4.9份；本发明利用研发技术，开发了混凝土矿物掺合料，使用矿物掺合料优化混凝土性能，使混凝土实用性增强，对新型混凝土材料的研究和应用价值不断增加，对今后高性能混凝土的开发有着重要的意义。

Description

一种高性能混凝土及其性能评价方法
技术领域
本发明设计一种高性能混凝土及其性能评价方法，属于混凝土技术领域。
背景技术
随着生态环境日益发展，生产需求日益增加，现在建筑的发展离不开高性能混凝土，在实际的工程建设中，仅仅通过提高混凝土中水泥的掺量，达到提高混凝土性能的目的，将会直接影响到混凝土对应的各项工作性能，以及会影响到混凝土建设物的稳定性，造成相应的安全隐患。
目前，将活性掺合料加入到混凝土中，可以提升混凝土的工作性能，但是活性掺合料来源稀缺，价格偏高等因素限制了高性能混凝土在实际的工程建设中的应用，提供来源广泛的掺合料，并将混凝土性能提升，是需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥5-11份、沸石0-6份、石灰石15-20份、河砂11-14份、减水剂0.01-0.5份、水2.9-4.9份；所述沸石的粒径为1-30μm。
作为本发明一种优选的技术方案，所述水胶比为0.15-1。
作为本发明一种优选的技术方案，所述水胶比为0.4-0.6。
作为本发明一种优选的技术方案，所述沸石中63-64wt％，Al2O3的含量为16-17wt％。
作为本发明一种优选的技术方案，所述石灰石的粒径尺寸小于31.5mm。
作为本发明一种优选的技术方案，所述河砂细度模数为2.6-3.2。
作为本发明一种优选的技术方案，所述减水剂为聚羧酸类减水剂。
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，作为本发明一种优选的技术方案，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将水泥和沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混合物；
(3)将水加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
作为本发明一种优选的技术方案，所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
作为本发明一种优选的技术方案，所述平均液层值是测试混凝土试块的单位表面积上所覆盖包裹的平均液体层厚度(μm)。
有益效果：本发明利用研发技术，开发了混凝土矿物掺合料，使用矿物掺合料优化混凝土性能，使混凝土实用性增强，对新型混凝土材料的研究和应用价值不断增加，能通过快速检测的评价方法进行评价混凝土的相关性能，能高效的进行加工生产，对今后高性能混凝土的开发有着重要的意义。
附图说明
图1为本发明具体实施例中对沸石进行SEM扫描电子显微镜的测试图像。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥5-11份、沸石0-6份、石灰石15-20份、河砂11-14份、减水剂0.01-0.5份、水2.9-4.9份；所述沸石的粒径为1-30μm。
所述沸石的粒径分布见说明书附图，采用SEM扫描电子显微镜对沸石进行微观测试，测试沸石的尺寸大小及形貌。
在一种实施方式中，所述沸石为天然沸石，使用时需要研磨成粉状。
在一种实施方式中，所述沸石购自广东省佛山市南海官窑官中化工厂。
在一种实施方式中，所述水泥为复合硅酸盐水泥P.C32.5R。
在一种实施方式中，所述复合硅酸盐水泥购自广东省佛山高明区峰江水泥厂。
申请人发现，沸石的粒径大小影响沸石在混凝土中的吸水量，将研磨后的沸石加入到混凝土时，沸石可吸收混凝土中多余拌和用水，提高混凝土粘聚性，提高裹浆量，改善了混凝土工作性。
在一种优选的实施方式中，所述水胶比为0.15-1。
在一种优选的实施方式中，所述水胶比为0.4-0.6。
水胶比：每立方米混凝土用水量与所有胶凝材料用量的比值。
在一种优选的实施方式中，所述沸石中SiO2的含量为63-64wt％，Al2O3的含量为16-17wt％。
申请人发现沸石研磨后形成的粉状沸石中SiO2和Al2O3具有协同作用，可以与水泥水化时析出的氢氧化钙反应，生成水化硅酸钙胶凝体，对水泥水化反应起到促进作用；申请人还发现，养护周期长的混凝土中沸石中的活性成分硅铝氧化钙与氢氧化钙可进行二次水化反应，发生反应后，硅酸钙的量是增多的，这是在短期养护周期内不能达到的效果，二次水化反应后，混凝土试块的内部微观结构会发生变化，可改善混凝土性能，并增加混凝土强度，电阻率也随之变化。
在一种优选的实施方式中，所述石灰石的粒径尺寸小于31.5mm。
在一种实施方式中，所述石灰石的粒径为20-28mm。
在一种优选的实施方式中，所述河砂细度模数为2.6-3.2。
在一种实施方式中，所述河砂细度模数为2.8-3.0。
细度模数：表征天然砂粒径的粗细程度及类别的指标。
在一种优选的实施方式中，所述减水剂为聚羧酸类减水剂。
在一种实施方式中，所述聚羧酸类减水剂购自陕西秦奋建材有限公司，型号为Q8082PCA。
申请人发现，沸石作为活性掺合料，在替代水泥的同时，在聚羧酸减水剂的协同下，能与石灰石及河砂的表面能产生界面特性，能改善混凝土浆体的微观结构和内部密实度。
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，作为本发明一种优选的技术方案，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将水泥和沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混合物；
(3)将水加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
所述不锈钢杯为200mL。
M＝M1+M2+M3
M1＝V1ρ1M2＝V2ρ2M3＝KVX1ρ3
V1＝KVS1
V2＝KVS2
K-填充率；
M-水泥-矿物掺合料浆体的质量(g)；
V-容器的体积(cm3)；
V1-水泥的体积(cm3)；
V2-矿物掺合料的体积(cm3)；
M1-水泥的质量(g)；
M2-矿物掺合料的质量(g)；
M3-水的质量(g)；
S1-水泥占总矿物掺合料浆体的体积分数；
S2-矿物掺合料占总矿物掺合料浆体的体积分数；
X1-体积水胶比；
ρ1-水泥的密度(Kg/m3)；
ρ2-矿物掺合料的密度(Kg/m3)；
ρ3-水的密度。
所述矿物掺合料为沸石。
填充密度大小可反应矿物掺合料中水泥和沸石的添加量，从而通过填充密度大小可评价出混凝土的相关性能。
在一种优选的实施方式中，所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
在一种优选的实施方式中，所述平均液层值是测试混凝土试块的单位表面积上所覆盖包裹的平均液体层厚度(μm)。
在一种优选的实施方式中，所述混凝土试块是养护周期为28天或70天的混凝土试块。
在一种优选的实施方式中，所述养护周期为28天或70天的混凝试块的制备方法如下：
(1)将水泥、沸石、石灰石、河砂、减水剂、水搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动；
(2)把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具；
(3)调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天或70天。
所述平均液层值的计算公式如下：
S1＝ρ1×B1
S2＝ρ2×B2
H-平均液层值(um)；
Vx-搅拌水总体积(mL)；
Vy-颗粒空隙体积(mL)；
S固-固体掺合料的总面积(m2)；
M1-水泥的实际质量(g)；
M2-沸石的实际质量(g)；
ρ1-水泥的密度(Kg/m3)；
ρ2-沸石的密度(Kg/m3)；
Kmax-固体掺合料的填充密度；
S1-水泥单位体积的表面积(m2/m3)；
S2-沸石单位体积的表面积(m2/m3)；
B1-水泥的比表面积(m2/Kg)；
B2-沸石的比表面积(m2/Kg)。
所述固体掺合料为固体形式存在的物料。
混凝土平均液层值变化，孔隙率也会随之变化，从而影响了渗水系数及抗压强度，平均液层值是与混凝土孔隙率、渗水系数及抗压强度相关联的，可以通过测试混凝土平均液层值，来评价混凝土的性能。
实施例1
本发明实施例1提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥9.2份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.088份、水4.6份；
所述水胶比为0.5；
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将9.2份水泥加入到不锈钢杯中；
(3)将4.6份水和0.088份减水剂加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥对应的体积数值，得到水泥的填充率，最大填充率为水泥的填充密度。
所述不锈钢杯为200mL。
M＝M1+M2+M3
M1＝V1
M1＝V1ρ1M2＝V2ρ2M3＝KVX1ρ3
V1＝KVS1
V2＝KVS2
K-填充率
M-水泥-矿物掺合料浆体的质量(g)；
V-容器的体积(cm3)；
V1-水泥的体积(cm3)；
V2-矿物掺合料的体积(cm3)；
M1-水泥的质量(g)；
M2-矿物掺合料的质量(g)；
M3-水的质量(g)；
S1-水泥占总矿物掺合料浆体的体积分数；
S2-矿物掺合料占总矿物掺合料浆体的体积分数；
X1-体积水胶比；
ρ1-水泥的密度(Kg/m3)；
ρ2-矿物掺合料的密度(Kg/m3)；
ρ3-水的密度；
所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
所述混凝土试块的制备方法：
将水泥9.2份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.088份、水4.6份搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动，再把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具，再调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天得到混凝土试块。
所述平均液层值的计算公式如下：
S1＝ρ1×B1
S2＝ρ2×B2
H-平均液层值(um)；
Vx-搅拌水总体积(mL)；
Vy-颗粒空隙体积(mL)；
S固-固体掺合料的总面积(m2)；
M1-水泥的实际质量(g)；
M2-沸石的实际质量(g)；
ρ1-水泥的密度(Kg/m3)；
ρ2-沸石的密度(Kg/m3)；
Kmax-固体掺合料的填充密度；
S1-水泥单位体积的表面积(m2/m3)；
S2-沸石单位体积的表面积(m2/m3)；
B1-水泥的比表面积(m2/Kg)；
B2-沸石的比表面积(m2/Kg)。
实施例2
本发明实施例2提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥8.3份、沸石1.8份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.136份、水4.1份；
所述沸石百分比为4％；
所述水胶比为0.5；
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将8.3份水泥、1.8份沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混合物；
(3)将4.1份水和0.136份减水剂加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
所述不锈钢杯为200mL。
填充密度计算公式参考实施例1。
所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
所述混凝土试块的制备方法：
将水水泥8.3份、沸石1.8份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.136份、水4.1份搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动，再把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具，再调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天得到混凝土试块。
所述平均液层值的计算公式参考实施例1。
实施例3
本发明实施例3提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥7.3份、沸石3.6份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.183份、水3.6份；
所述沸石百分比为8％；
所述水胶比为0.5；
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将7.3份水泥、3.6份沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混合物；
(3)将3.6份水和0.183份减水剂加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
所述不锈钢杯为200mL。
填充密度计算公式参考实施例1。
所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
所述混凝土试块的制备方法：
将水泥7.3份、沸石3.6份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.183份、水3.6份搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动，再把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具，再调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天得到混凝土试块。
所述平均液层值的计算公式参考实施例1。
实施例4
本发明实施例4提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥6.3份、沸石5.4份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.231份、水3.2份；
所述沸石百分比为12％；
所述水胶比为0.5；
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将6.3份水泥、5.4份沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混合物；
(3)将3.2份水和0.231份减水剂加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
所述不锈钢杯为200mL。
填充密度计算公式参考实施例1。
所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
所述混凝土试块的制备方法：
将水泥6.3份、沸石5.4份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.231份、水3.2份搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动，再把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具，再调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天得到混凝土试块。
所述平均液层值的计算公式参考实施例1。
实施例5
本发明实施例5提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥8.3份、沸石3.6份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.193份、水3.3份；
所述沸石百分比为8％；
所述水胶比为0.4；
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将8.3份水泥、3.6份沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(3)将3.3份水和0.193份减水剂加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
所述不锈钢杯为200mL。
填充密度计算公式参考实施例1。
所述混凝土试块的制备方法：
将水泥8.3份、沸石3.6份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.193份、水3.3份搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动，再把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具，再调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天得到混凝土试块。
所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
所述平均液层值的计算公式参考实施例1。
实施例6
本发明实施例6提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥7.2份、沸石5.4份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.239份、水2.9份；
所述沸石百分比为12％；
所述水胶比为0.4；
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将7.2份水泥、5.4份沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混合物；
(3)将2.9份水和0.239份减水剂加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
所述不锈钢杯为200mL。
填充密度计算公式参考实施例1。
所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
所述混凝土试块的制备方法：
将水泥7.2份、沸石5.4份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.239份、水2.9份搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动，再把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具，再调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天得到混凝土试块。
所述平均液层值的计算公式参考实施例1。
实施例7
本发明实施例7提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥6.5份、沸石3.6份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.176份、水3.9份；
所述沸石百分比为8％；
所述水胶比为0.6；
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将6.5份水泥、3.6份沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混合物；
(3)将3.9份水和0.176份减水剂加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
所述不锈钢杯为200mL。
填充密度计算公式参考实施例1。
所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
所述混凝土试块的制备方法：
将：水泥6.5份、沸石3.6份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.176份、水3.9份搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动，再把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具，再调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天得到混凝土试块。
所述平均液层值的计算公式参考实施例1。
实施例8
本发明实施例8提供了一种高性能混凝土，按重量份计，包括以下原料：水泥5.6份、沸石5.4份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.224份、水3.4份；
所述沸石百分比为12％；
所述水胶比为0.6；
本发明第二方面提供了一种高性能混凝土性能评价方法，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将5.6份水泥、5.4份沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混合物；
(3)将3.4份水和0.224份减水剂加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
所述不锈钢杯为200mL。
填充密度计算公式参考实施例1。
所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
所述混凝土试块的制备方法：
将水泥5.6份、沸石5.4份、石灰石19份、河砂12.7份、减水剂0.224份、水3.4份搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动，再把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具，再调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天得到混凝土试块。
所述平均液层值的计算公式参考实施例1。
性能测试：
坍落度：将各物料称量后加入到搅拌机中进行搅拌，加水搅拌均匀和充分后，装入到坍落筒内，提起坍落筒后，混凝土浆体因自重而向下坍落，下落的尺寸(以mm计)为坍落度值。
扩展度：混凝土浆体坍落后，扩展的最大直径和最小值直径之差的算术平均值为扩展度。
5mm过筛滤(％)：将250g混凝土浆体以300mm的高度差在孔筛上方倒下，混凝土浆体流过5mm方形孔筛，静置2min，测定落至下方托盘的混凝土浆体质量，将托盘中的混凝土浆体质量与250g进行比值处理，得到5mm过筛滤。
坍落度、扩展度、5mm过筛滤(％)等性能测试结果见表1。
将搅拌均匀的混合料加入到长150mm的正方体模具中，放在振动台上自动振动，持续振动到模具内混凝土表面出现浆渗出的情况，停止振动，再把模具放入到标准养护室(20±5℃)进行持续养护24h，混凝土出现初步凝固的时候，拆去混凝土所带模具，再调整温度为20±2℃，将相对湿度调整至95％以上，养护周期为28天或70天，然后进行孔隙率、电阻率、抗压强度、渗水系数的测试，测试结果见表2。
孔隙率：采用28天的混凝土试块进行测试，测试混凝土试块的质量M1(饱水状态，表面干燥)、M2(绝对干燥混凝土试块的质量)、M3(容器+水的质量)和M4(容器+试块+水)，通过孔隙率公式计算：
测试2块试样，取平均值。
电阻率：使用北京欧亚中兴科技有限公司的ZXL-4000A混凝土电阻率测试仪，测试养护周期为28天天龄期的混凝土，测试2块试样，取平均值。
抗压强度
依据GB/T50081-2002<<普通混凝土力学性能实验方法标准>>和GB/T50080-2002<<普通混凝土浆体性能实验方法标准>>，进行测试28天龄期的混凝土和70天龄期的混凝土，测试2块试样，取平均值。
渗水系数
测试28天龄期的混凝土，测试平均渗水系数。填充密度和平均液层值结果见表3。
表1
表2
表3
本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一种高性能混凝土，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：水泥5-11份、沸石0-6份、石灰石15-20份、河砂11-14份、减水剂0.01-0.5份、水2.9-4.9份；所述沸石的粒径为1-30μm。
2.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述水胶比为0.15-1。
3.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述水胶比为0.4-0.6。
4.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，沸石中SiO2的含量为63-64wt％，Al2O3的含量为16-17wt％。
5.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述石灰石的粒径尺寸小于31.5mm。
6.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述河砂细度模数为2.6-3.2。
7.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸类减水剂。
8.一种根据如权利要求1-7任一项所述的高性能混凝土性能评价方法，其特征在于，所述评价方法如下：
(1)称量不锈钢杯质量；
(2)将水泥和沸石加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混合物；
(3)将水加入到不锈钢杯中进行搅拌，形成混凝土浆体；
(4)将混凝土浆体表面刮平处理；
(5)称量盛满混凝土浆体的不锈钢杯质量；
(6)根据添加料的比例计算得到水泥和沸石对应的体积数值，得到水泥和沸石的填充率，最大填充率用来表征水泥和沸石的填充密度。
9.根据权利要求8所述的高性能混凝土性能评价方法，其特征在于，所述高性能混凝土性能评价方法还包括测试混凝土试块的平均液层值。
10.根据权利要求9所述的高性能混凝土性能评价方法，其特征在于，所述平均液层值是测试混凝土试块的单位表面积上所覆盖包裹的平均液体层厚度。
CN201910831874.4A 2019-09-04 2019-09-04 一种高性能混凝土及其性能评价方法 Pending CN110540391A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910831874.4A CN110540391A (zh) 2019-09-04 2019-09-04 一种高性能混凝土及其性能评价方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910831874.4A CN110540391A (zh) 2019-09-04 2019-09-04 一种高性能混凝土及其性能评价方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110540391A true CN110540391A (zh) 2019-12-06

Family

ID=68711227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910831874.4A Pending CN110540391A (zh) 2019-09-04 2019-09-04 一种高性能混凝土及其性能评价方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110540391A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003238729A1 (en) * 2002-05-21 2003-12-02 Norsk Glassgjenvinning As Lightweight concrete
CN101935191A (zh) * 2010-09-03 2011-01-05 常州华钛化学股份有限公司 一种高强度混凝土配方及其制备方法
CN102199021A (zh) * 2011-03-26 2011-09-28 大连理工大学 一种纳米材料复合超高性能混凝土
CN108002776A (zh) * 2017-11-30 2018-05-08 青海省公路建设管理局 一种适用于低温大温差环境下的混凝土

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003238729A1 (en) * 2002-05-21 2003-12-02 Norsk Glassgjenvinning As Lightweight concrete
CN101935191A (zh) * 2010-09-03 2011-01-05 常州华钛化学股份有限公司 一种高强度混凝土配方及其制备方法
CN102199021A (zh) * 2011-03-26 2011-09-28 大连理工大学 一种纳米材料复合超高性能混凝土
CN108002776A (zh) * 2017-11-30 2018-05-08 青海省公路建设管理局 一种适用于低温大温差环境下的混凝土

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
施惠生 等: "《混凝土外加剂实用技术大全》", 31 January 2008, 中国建材工业出版社 *
朱效荣: "《数字量化混凝土实用技术》", 31 May 2016, 中国建材工业出版社 *
温梦丹 等: ""基于水膜厚度假设分析磨细高炉矿渣对水泥浆性能影响"", 《广东工业大学学报》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Strength properties and thermal conductivity of concrete with the addition of expanded perlite filled with aerogel
Harith Study on polyurethane foamed concrete for use in structural applications
Mermerdaş et al. Effect of aggregate properties on the mechanical and absorption characteristics of geopolymer mortar
He et al. Creep analysis of concrete containing rice husk ash
Kasinikota et al. Evaluation of compressed stabilized earth block properties using crushed brick waste
US9353008B2 (en) Structural lightweight concrete or mortar, method for manufacturing same and use thereof as self-placing concrete
Nazari et al. RETRACTED: the effects of TiO2 nanoparticles on properties of binary blended concrete
Jitchaiyaphum et al. Cellular lightweight concrete containing high-calcium fly ash and natural zeolite
Bumanis et al. Mechanical and thermal properties of lightweight concrete made from expanded glass
CN107673696A (zh) 一种泡沫混凝土自保温墙材及其制备方法
CN107098642A (zh) 一种高强自密实混凝土
Hamzah et al. Fresh characteristic and mechanical compressive strength development of self-compacting concrete integrating coal bottom ash as partial fine aggregates replacement
Odeyemi et al. Effect of calcium chloride on the compressive strength of concrete produced from three brands of Nigerian cement
Nguyen-Tuan et al. Experimental study on mechanical and hydraulic properties of porous geopolymer concrete
CN112142398B (zh) 基于骨料粒形的机制砂自密实混凝土配合比定量设计方法
Maruyama et al. Properties of cellular concrete for filters
Silva et al. Development of a stabilized natural fiber-reinforced earth composite for construction applications using 3D printing
CN110540391A (zh) 一种高性能混凝土及其性能评价方法
Kothari Effects of fly ash on the properties of alkali activated slag concrete
CN114195436A (zh) 一种砖混再生细骨料替代的再生混凝土及其制备方法
Pokorný et al. Properties of cement-lime render containing perlite as lightweight aggregate
Li et al. Research on reducing alkalinity of an ecological porous concrete mixure with carbonization
Kalra et al. Performance evaluation of Concrete made from Fly Ash blended cement in the presence of Silicone Hydrophobic Powder-50 and Silica Fume
Shi et al. Experimental study on quasi-static energy absorption characteristics of foam concrete with different design density by hydroxypropyl methyl cellulose
CN113461378B (zh) 一种锡丝自修复活性粉末混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191206