CN111978036A - 一种c50级海洋高性能混凝土 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种C50级海洋高性能混凝土，由以下配比的组分制成：水泥：330‑340kg/m³、粉煤灰：30‑40kg/m³、矿粉：60‑70kg/m³、煅烧高岭土：30‑40kg/m³、细集料：750‑800kg/m³、粗集料：1050‑1100kg/m³、减水剂：8‑10kg/m³、阻锈剂：8‑9kg/m³、水：150‑160kg/m³、乙酰化二淀粉磷酸酯：0.4‑0.6kg/m³、焦磷酸一氢三钠：0.4‑0.6kg/m³。过对形成混凝土原料的优化遴选、改善混凝土配合的组成和掺加防腐阻锈抗渗剂，以提高海洋高性能混凝土的抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀能力，提高混凝土体积稳定性和混凝土抗冲刷和生物侵蚀能力，大幅度提升混凝土的服役寿命保障能力。

Description

一种C50级海洋高性能混凝土

【技术领域】

本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种C50级海洋高性能混凝土。

【背景技术】

随着现代科学技术和生产的发展，各种超长、超高、超大型混凝土构筑物，以及在严酷环境下使用重大混凝土结构的高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。这些混凝土工程施工难度大，使用环境恶劣、维修困难，因此要求混凝土不但施工性能要好，尽量在浇筑时不产生缺陷，更要耐久性好，使用寿命长。

钢筋混凝土是构筑桥梁结构的重要材料和构件，而混凝土结构在建造过程中常因混凝土选材、配合比设计、施工及养护等因素造成混凝土的构造缺陷。当处于有害介质侵蚀条件下，混凝土结构在服役期间会加速其破坏进程，这在很大程度上影响了桥梁结构的设计使用寿命。

GB50153-2008和TB 10005-2010规定钢筋混凝土结构设计应满足耐久性相应要求，其中桥梁的桩基础、桥墩和梁体主体结构的要求应满足设计使用年限100年以上。但实际上，我国很多桥梁都远远未达到其设计使用年限就出现了各种问题，尤其是桥梁的桩基础、桥墩和梁体过早地出现了钢筋锈蚀，导致混凝土开裂、剥落和脱层，不得不投入大量人力、物力和财力对其进行修复或重建。进入20世纪70年代以来，我国结构工程中混凝土耐久性问题表现非常严重，尤其是处于露天环境下的桥梁耐久性与病害状况更为严重。截至2015年年底，我国公路桥梁有77.92万座，包括先后在长江、黄河、珠江、海上建成的一批大跨径、深水基础的桥梁，由于使用荷载、环境因素以及结构本身缺陷等作用，结构使用性能衰退、安全与耐久性降低，有的桥梁适应性不足，导致我国混凝土桥梁耐久性问题也非常严重，如湖南省的澧水大桥，修建不足10年便出现耐久性失效；港口、码头、闸门等工程因处于海洋环境，氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀，导致构建开裂、腐蚀情况最为严重，2010年交通部四航局等单位对华南地区的码头港口调查的结果，有80％以上均发生严重或较严重的钢筋锈蚀破坏，出现破坏的时间有的距建成仅5-10年。海洋环境对海工混凝土耐久性影响是多因素耦合腐蚀作用，主要集中在硫酸盐腐蚀、氯盐钢筋锈蚀、干湿交替剥蚀和海水冲磨破坏等等几个方面。

高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，采用常规材料和工艺生产，具有混凝土结构所要求的各项力学性能，具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。高性能混凝土以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此，高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，且必须掺加足够数量的掺合料(矿物细掺料)和高效外加剂。中国在《高性能混凝土应用技术规程》(CECS207-2006)对高性能混凝土定义为：采用常规材料和工艺生产，具有混凝土结构所要求各项力学性能，具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。中国建筑材料科学研究总院对C30—C50中等强度混凝土提出“寿命优先，强度适宜”的混凝土配合比设计思路。对不同强度等级混凝土的胶凝材料总量应进行控制，C40以下不宜大于400kg/m³、C40-C50不宜大于450kg/m³、C60及以上的非泵送混凝土不宜大于500kg/m³，泵送混凝土不宜大于530kg/m³，配有钢筋的混凝土结构，在不同环境条件下其最大水胶比和单方混凝土中胶凝材料的最小用最应符合设计要求。

因此，提高海上混凝土工程构筑物抗腐蚀性能和耐久性显得尤为重要，主要是从减少混凝土的内部缺陷及降低外部海洋环境的劣化作用这两个方面来采取措施，具体的途径包括改善混凝土配合比的组成、提高混凝土的密实度、掺加防腐阻锈抗渗剂、掺加引气剂、提高混凝土保护层厚度、混凝土表面防护和钢筋表面防护等。

【发明内容】

本发明针对现有技术中的高性能混凝土抗海水侵蚀效果差且使用寿命低的不足，研究海域海水特性、气候条件及一般跨海大桥的设计服务寿命要求，通过研究海洋环境气候对混凝土寿命综合影响因素，提供一种C50级海洋高性能混凝土，经过对形成混凝土原料的优化遴选、改善混凝土配合的组成和掺加防腐阻锈抗渗剂，以提高海洋高性能混凝土的抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀能力，提高混凝土体积稳定性和混凝土抗冲刷和生物侵蚀能力，大幅度提升混凝土的服役寿命保障能力。

为了达到上述目的，本发明依据以下原理进行设计：

根据普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2011)进行C50混凝土配合比的设计：

1、确定水胶比(用水量与胶凝材料用量之比)：水胶比的大小直接影响混凝土的最终强度，水胶比越大，则混凝土的强度就会越小，二者是反比的关系。

2、密实体积原则：在混凝土的配置过程中，首先以石子作为骨架，然后在以砂子来填充石子之间的缝隙，再如浇浆体(一方面用来填充石砂间缝隙，另一方面用来将石砂包裹起来)，从而确保调制完成的混凝土的流动性满足施工要求，处于可塑状态的混凝土，其总体积是石、砂、水泥以及水所有的总体积；密实体积在混凝土配置的过程中是非常重要的基础指标。

3、用水最少原则：在确定了水胶比、原材料的前提下，在用水量的设计上，本着满足工作性能要求的基础上的最少用水，这样可以尽可能的得到具有稳定体积，且成本方面颇具优势的混凝土。

4、最后是最小水泥用量原则：在确保混凝土性能的前提下，降低充当胶凝材料的水泥用量，一方面能够有效控制混凝土水化热造成高温结构开裂现象，另一方面能够有效强化混凝土在使用过程中的抗腐蚀能力。

具体设计步骤为：

首先估所需水量，根据要调制的高性能混凝土的强度等级，粗集料公称最大粒径、混凝土坍落度等资料，对拌和所需水量作出科学预估；同时计算浆体体积，浆体体积就是拌和料中水、水泥、粉煤灰等凝胶材料的总体积；浆液的主要目的就是用来填充各种集料之间的缝隙，所以体积计算通常依据集料的孔隙率实施计算，通常孔隙率都在0.35-0.42之间，计算中通常使用较小体积，这样可以有效降低浆集比，得到浆体体积以后，减去水的体积，就是水泥、粉煤灰等凝胶材料的总体积。

接着进行集料用量计算：首先依据集料的体积、表现密度、砂率三项基础数据，得出砂与碎石质量；然后再以强度等级、用水量、外加剂等材料用量，针对集料中的粗细集料配比实施相应的调整。

在综合考虑以上原则的前提下，本发明提供一种C50级海洋高性能混凝土，是具有一定抗压强度，且拥有优异耐久性能的海工混凝土材料，同时还兼顾混凝土的工作性能。

基于以上设计，本发明所述的一种C50级海洋高性能混凝土，由以下配比的组分制成：

本发明所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥。

本发明所述的粉煤灰、矿粉及煅烧高岭土组成为矿物掺合料，其中粉煤灰为F类Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，矿粉为S95级以上粒化高炉矿渣粉，煅烧高岭土为橡胶工业用煅烧一级或二级高岭土。

所述的细集料为河砂或者人工砂，细集料的细度模数为2.6-3.0，含泥量≤2.0％，泥块含量≤0.5％。

所述的粗集料为5-25mm连续级配，其压碎指标为5％-10％，针片状颗粒含量≤7.0％；含泥量≤0.5％，泥块含量≤0.2％。

所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂。

所述的阻锈剂为渗入型含有氨基醇类阻锈剂，该阻锈剂为水剂。

所述的乙酰化二淀粉磷酸酯为白色粉末。

所述的焦磷酸一氢三钠为白色粉末状晶体。

上述一种C50级海洋高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

1)按混凝土的原材料配比称取合格原料；

2)将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料、水泥和矿物掺合料依次倒入室内混凝土搅拌机中干拌45-60s，再将称量好的水、减水剂和阻锈剂一起加进搅拌机中，继续拌合90-120s，最后将称量好的乙酰化二淀粉磷酸酯和焦磷酸一氢三钠一起加进搅拌机中再拌合60s即可得到C50级海洋高性能混凝土。

与现有高性能混凝土的搅拌过程相比，本申请的制备方法中加料顺序和各组分原材料的搅拌时间都不相同。一般高性能混凝土的搅拌过程都是将称量好的粗集料、细集料、水泥和矿物掺合料加入搅拌机后，再将称量好的水和减水剂一起加进搅拌机直接搅拌90-120s后得到普通混凝土，而本申请C50级海洋高性能混凝土的拌合顺序是先将粗集料、细集料、水泥和矿物掺合料干拌均匀，再加入称量好的水、减水剂和阻锈剂搅拌，最后将称量好的乙酰化二淀粉磷酸酯和焦磷酸一氢三钠一起加进搅拌机总共搅拌时间为195-240s。这样的投料顺序主要目的就是为了保证水泥、矿物掺合料和粗细集料相互混合均匀搅拌均匀，防治水泥和矿物掺合料同其他粗细集料夹裹着一同进入拌合机，遇水、减水剂和阻锈剂后很快形成小水泥团粒，水灰比愈小这种结块愈严重，还有由于小水泥团粒附于粗集料上，粗集料粒径愈大，小水泥团粒愈不易破碎，并且在拌合过程中，由于摩擦和撞击作用，处于集料运动方向背面的小水泥团粒被有效的保护起来，粒径大于小水泥团粒几倍或十几倍的粗集料成了小水泥团粒的保护屏障，使部分水泥团粒在拌合结束后仍不能破碎，待硬化后，成为水泥块填充集料的空隙，从而导致混凝土密实度差、孔隙率高、混凝土强度及耐久性能低。

和现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明通过分析水泥及矿物掺合料(粉煤灰、矿粉、煅烧高岭土)粒度可以知道，相比于掺合料，水泥颗粒的粒度较大，分布在20-40μm之间，而矿粉与粉煤灰的粒度大小类似，均在10μm左右，而煅烧高岭土的粒度最小，在2μm左右。在确定混凝土水胶比、浆集比及砂率的前提下，本发明通过掺入适当的掺合料，这使得水泥与掺合料之间存在粒度差异可以利用掺合料的颗粒级配填充效应，即利用掺合料本身颗粒级小填充水泥颗粒之间的孔隙，也使得掺合料中的成分可以与水泥中的Ca(OH)2发生二次水化反应，使得水化反应更充分的进行，最终可以改善C50混凝土物质组成，减少孔隙率，改善耐久度，提高抗渗透性。

2、本发明的氨基醇类阻锈剂与混凝土混合一起加入混凝土成分中，由于内掺型阻锈剂被掺加到混凝土内，孔溶液中的阻锈剂分子和混凝土中的磷在碱性环境中形成不溶性的盐类，同时促进混凝土水化，在孔隙溶液中形成大量沉淀，提高了混凝土的密实度，降低混凝土中氯离子的渗透率，延缓钢筋腐蚀的发生；如果阻锈剂掺加在水泥中如果没有和水泥粘结，而是溶解在毛细孔溶液中，使混凝土拌合物中自由水的蒸发路线变得曲折、细小、分散，从而改变了毛细管的数量和特性，使水泥颗粒充分湿润，水泥水化充分，水化产物分布均匀，混凝土内部结构的连续性和均匀性增强，孔径细化，缺陷减少，抑制氯离子的活化作用。另一方面氨基醇类阻锈剂还具有很强的还原性，从阳极区的氧化铁表面置换出部分离子，特别是氯离子，可能是因为阻锈剂中含有低化合价的酸或者阻锈剂中某些成分在混凝土孔隙液中反应生成了低化合价的盐，促使钢筋表面形成钝化膜，从而使氯离子的渗透或扩散作用大大减弱，减缓了造成钢筋锈蚀。

3、在混凝土中加入乙酰化二淀粉磷酸酯为一种可变性的淀粉物质，一方面乙酰化二淀粉磷酸酯可以吸附在水泥颗粒表面形成一层致密的吸附膜层，改变了水泥颗粒表面的双电层结构，使水泥颗粒吸附水分的过程及水化反应受到抑制作用，从而减缓C50混凝土的初凝时间；另一方面乙酰化二淀粉磷酸酯的分子结构中引入了亲水基团和疏水基团，使其呈现出一定的表面活性剂的性质，当它的水溶液浓度超过某一特定浓度时，形成胶束，胶束和聚合物粒子缔合形成网状结构，而且一个分子带几个胶束，降低了水分子的迁移性，使水相黏度也提高，从而使混凝土体系的黏度增加。

4、新拌和的混凝土其中大部分的水分都与水泥发生了水化反应，但在高效减水剂及阻锈剂的减水作用下有很少部分的水不参与水化反应，在混凝土用于现场施工振捣后由于混凝土材料中水的密度最小，就会造成这些水分逸出以后上浮在混凝土表面形成泌水现象，这部分水也称为可泌水分。①在混凝土中加入焦磷酸一氢三钠一是可以与混凝土拌合振捣后泌出的水份结合成一水化合物的稳定结构，让混凝土保持较好的包裹性和流动性；②焦磷酸一氢三钠在混凝土浇筑大体积结构物后产生水化热的过程中有很少部分的焦磷酸一氢三钠在高温的影响下会缓慢分解为焦磷酸二氢二钠和焦磷酸钠，这两种物质可以通过与钢筋表面的Fe²⁺、Fe³⁺离子进行螯合作用，将金属离子包合到焦磷酸二氢二钠和焦磷酸钠的内部，在钢筋表面变成稳定的螯合物，从而阻止了钢筋表面的金属Fe²⁺、Fe³⁺离子与海水其反应造成钢筋的锈蚀，这也进一步提高了海洋高性能钢筋混凝土的抗侵蚀能力，大幅度提升混凝土的服役寿命保障能力。

【具体实施方式】

以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。

实施例1：

一种C50级海洋高性能混凝土：

表1：C50级海洋高性能混凝土的配合比单位：kg/m³

按上述配合比，所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥；

所述粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，矿粉为S95级粒化高炉矿渣粉，煅烧高岭土为橡胶工业用煅烧二级高岭土；

所述的细集料为河砂，细集料的细度模数为2.8，含泥量0.9％，泥块含量0.2％；

所述的粗集料为5～25mm连续级配，其压碎指标为9％，针片状颗粒含量4.5％；含泥量0.2％，泥块含量0％；

所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂；

所述的阻锈剂为渗入型含有氨基醇类阻锈剂(水剂)；

所述的乙酰化二淀粉磷酸酯为白色粉末；

所述的焦磷酸一氢三钠为白色粉末状晶体。

上述一种C50级海洋高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按照配合比中各组分缩小40倍选取合格原料，首先将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料和胶凝材料依次倒入混凝土搅拌机中干拌45～60s，再将称量好的水、减水剂和阻锈剂一起加进搅拌机中，继续拌合90-120s，最后将称量好的乙酰化二淀粉磷酸酯和焦磷酸一氢三钠一起加进搅拌机中再拌合60s即可得到25升的C50级海洋高性能混凝土。

实施例2：

一种C50级海洋高性能混凝土：

表2：C50级海洋高性能混凝土的配合比单位：kg/m³

按上述配合比，所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥；

所述粉煤灰为F类Ⅰ级粉煤灰，矿粉为S105级粒化高炉矿渣粉，煅烧高岭土为橡胶工业用煅烧一级高岭土；

所述的细集料为河砂，细集料的细度模数为2.7，含泥量1.1％，泥块含量0.2％；

所述的粗集料为5～25mm连续级配，其压碎指标为10％，针片状颗粒含量3.9％；含泥量0.2％，泥块含量0.1％；

所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂；

所述的阻锈剂为渗入型含有氨基醇类阻锈剂(水剂)；

所述的乙酰化二淀粉磷酸酯为白色粉末；

所述的焦磷酸一氢三钠为白色粉末状晶体。

上述一种C50级海洋高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按照配合比中各组分缩小40倍选取合格原料，首先将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料和胶凝材料依次倒入混凝土搅拌机中干拌45～60s，再将称量好的水、减水剂和阻锈剂一起加进搅拌机中，继续拌合90-120s，最后将称量好的乙酰化二淀粉磷酸酯和焦磷酸一氢三钠一起加进搅拌机中再拌合60s即可得到25升的C50级海洋高性能混凝土。

实施例3：

一种C50级海洋高性能混凝土：

表3：C50级海洋高性能混凝土的配合比单位：kg/m³

按上述配合比，所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥；

所述粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，矿粉为S95级粒化高炉矿渣粉，煅烧高岭土为橡胶工业用煅烧二级高岭土；

所述的细集料为河砂，细集料的细度模数为2.9，含泥量1.4％，泥块含量0.5％；

所述的粗集料为5～25mm连续级配，其压碎指标为9％，针片状颗粒含量4.5％；含泥量0.4％，泥块含量0.2％；

所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂；

所述的阻锈剂为渗入型含有氨基醇类阻锈剂(水剂)；

所述的乙酰化二淀粉磷酸酯为白色粉末；

所述的焦磷酸一氢三钠为白色粉末状晶体。

上述一种C50级海洋高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按照配合比中各组分缩小40倍选取合格原料，首先将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料和胶凝材料依次倒入混凝土搅拌机中干拌45～60s，再将称量好的水、减水剂和阻锈剂一起加进搅拌机中继续拌合90-120s，最后将称量好的乙酰化二淀粉磷酸酯和焦磷酸一氢三钠一起加进搅拌机中再拌合60s即可得到25升的C50级海洋高性能混凝土。

实施例4：

一种C50级海洋高性能混凝土：

表4：C50级海洋高性能混凝土的配合比单位：kg/m³

按上述配合比，所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥；

所述粉煤灰为F类Ⅰ级粉煤灰，矿粉为S105级粒化高炉矿渣粉，煅烧高岭土为橡胶工业用煅烧一级高岭土；

所述的细集料为河砂，细集料的细度模数为2.7，含泥量1.3％，泥块含量0.7％；

所述的粗集料为5～25mm连续级配，其压碎指标为8％，针片状颗粒含量2.9％；含泥量0.5％，泥块含量0.3％；

所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂；

所述的阻锈剂为渗入型含有氨基醇类阻锈剂(水剂)；

所述的乙酰化二淀粉磷酸酯为白色粉末；

所述的焦磷酸一氢三钠为白色粉末状晶体。

上述一种C50级海洋高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按照配合比中各组分缩小40倍选取合格原料，首先将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料和胶凝材料依次倒入混凝土搅拌机中干拌45～60s，再将称量好的水、减水剂和阻锈剂一起加进搅拌机中，继续拌合90-120s，最后将称量好的乙酰化二淀粉磷酸酯和焦磷酸一氢三钠一起加进搅拌机中再拌合60s即可得到25升的C50级海洋高性能混凝土。

对比例1：和实施例4相比，没有加入煅烧高岭土、阻锈剂、乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠，其余同实施例4。

普通高性能混凝土：

表5：普通高性能混凝土的配合比单位：kg/m³

按上述配合比，所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥；

所述粉煤灰为F类Ⅰ级粉煤灰，矿粉为S105级粒化高炉矿渣粉；

所述的细集料为河砂，细集料的细度模数为2.9，含泥量1.0％，泥块含量0.4％；

所述的粗集料为5～25mm连续级配，其压碎指标为9％，针片状颗粒含量4.2％；含泥量0.2％，泥块含量0.1％；

所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂。

上述普通高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按照对比配合比中各组分缩小40倍选取合格原料，首先将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料和胶凝材料依次倒入混凝土搅拌机中干拌45～60s，再将称量好的水、减水剂一起加进搅拌机中，继续拌合150～180s，即可得到25升的C50普通高性能混凝土。

对比例2：和实施例4相比，没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠，其余同实施例4。

表6：C50级海洋高性能混凝土的配合比单位：kg/m³

按上述配合比，所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥；

所述粉煤灰为F类Ⅰ级粉煤灰，矿粉为S105级粒化高炉矿渣粉，煅烧高岭土为橡胶工业用煅烧一级高岭土；

所述的细集料为河砂，细集料的细度模数为2.6，含泥量1.6％，泥块含量0.4％；

所述的粗集料为5～25mm连续级配，其压碎指标为8％，针片状颗粒含量4.0％；含泥量0.5％，泥块含量0.2％；

所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂；

所述的阻锈剂为渗入型含有氨基醇类阻锈剂(水剂)。

上述C50级海洋高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按照配合比中各组分缩小40倍选取合格原料，首先将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料和胶凝材料依次倒入混凝土搅拌机中干拌45～60s，再将称量好的水、减水剂和阻锈剂一起加进搅拌机中，继续拌合90-120s即可得到25升的C50级海洋高性能混凝土。

对比例3：和实施例4相比，没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯，其余同实施例4。

表7：C50级海洋高性能混凝土的配合比单位：kg/m³

按上述配合比，所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥；

所述粉煤灰为F类Ⅰ级粉煤灰，矿粉为S105级粒化高炉矿渣粉，煅烧高岭土为橡胶工业用煅烧一级高岭土；

所述的细集料为河砂，细集料的细度模数为2.8，含泥量1.1％，泥块含量0.5％；

所述的粗集料为5～25mm连续级配，其压碎指标为9％，针片状颗粒含量3.3％；含泥量0.5％，泥块含量0.3％；

所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂；

所述的阻锈剂为渗入型含有氨基醇类阻锈剂(水剂)；

所述的焦磷酸一氢三钠为白色粉末状晶体。

上述C50级海洋高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按照配合比中各组分缩小40倍选取合格原料，首先将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料和胶凝材料依次倒入混凝土搅拌机中干拌45～60s，再将称量好的水、减水剂和阻锈剂一起加进搅拌机中，继续拌合90-120s，最后将称量好的焦磷酸一氢三钠加进搅拌机中再拌合60s即可得到25升的C50级海洋高性能混凝土。

对比例4：和实施例4相比，没有加入焦磷酸一氢三钠，其余同实施例4。

表8：C50级海洋高性能混凝土的配合比单位：kg/m³

按上述配合比，所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥；

所述粉煤灰为F类Ⅰ级粉煤灰，矿粉为S105级粒化高炉矿渣粉，煅烧高岭土为橡胶工业用煅烧一级高岭土；

所述的细集料为河砂，细集料的细度模数为2.8，含泥量1.1％，泥块含量0.5％；

所述的粗集料为5～25mm连续级配，其压碎指标为10％，针片状颗粒含量2.9％；含泥量0.4％，泥块含量0.2％；

所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂；

所述的阻锈剂为渗入型含有氨基醇类阻锈剂(水剂)。

所述的乙酰化二淀粉磷酸酯为白色粉末。

上述C50级海洋高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按照配合比中各组分缩小40倍选取合格原料，首先将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料和胶凝材料依次倒入混凝土搅拌机中干拌45～60s，再将称量好的水、减水剂和阻锈剂一起加进搅拌机中，继续拌合90-120s，最后将称量好的乙酰化二淀粉磷酸酯加进搅拌机中再拌合60s即可得到25升的C50级海洋高性能混凝土。

实验结果：

表9：实施例和对比例得到的混凝土的物理性能技术指标：

表10：实施例和对比例得到的混凝土的耐久性能技术指标：

结果分析：

1、由表9的混凝土的物理性能技术指标数据说明：对比例1没有加入煅烧高岭土、阻锈剂、乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠跟，实施例1-4的数据相比坍落度、扩展度和凝结时间都偏小，抗压强度也偏低很多，抗渗等级只有P8，表明普通混凝土的各项物理性能都较差，密实性和流动性低，不具有很好的工作性能；

对比例2没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠，跟实施例1-4的数据相比坍落度、扩展度和凝结时间都偏小，抗压强度也偏低一点，抗渗等级只有P10，表明只加煅烧高岭土和阻锈剂的混凝土流动性和包裹性能稍差，混凝土的凝结时间短也不适合长时间施工作业；

对比例3没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯，跟实施例1-4的数据相比坍落度、扩展度相差不多，但凝结时间偏小，抗压强度相差不多和抗渗等级都是P12，表明没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯的混凝土的凝结时间短，不适合长时间施工作业；

对比例4没有加入焦磷酸一氢三钠，跟实施例1-4的数据相比凝结时间相差不多，但坍落度和扩展度都偏小，抗压强度相差不多和抗渗等级都是P12，表明没有加入焦磷酸一氢三钠的混凝土流动性和包裹性能稍差；

综合对比例1-4的数据可以说明，实施例1-4的C50级海洋高性能混凝土的流动性、抗渗性能最好，初凝时间也长，混凝土抗压强度也更高；由此得出了掺有乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠、煅烧高岭土和阻锈剂的混凝土结构更加密实，均质性高，具有更好的工作性能。

2、由表10的混凝土的耐久性能技术指标数据说明：对比例1没有加入煅烧高岭土、阻锈剂、乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠，跟实施例1-4的数据相比84d龄期的氯离子迁移系数大于2.5×10^-12㎡/s且56d龄期的抗氯离子渗透性能QS＞1000C，表明普通高性能混凝土抗氯离子渗透性能较差，同时耐久性能也较差；

对比例2没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠，跟实施例1-4的数据相比84d龄期的氯离子迁移系数大于2.0×10^-12㎡/s且56d龄期的抗氯离子渗透性能QS＞300C，表明没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠的高性能混凝土抗氯离子渗透性能一般，同时耐久性能也一般；

对比例3没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯，跟实施例1-4的数据相比84d龄期的氯离子迁移系数大于1.5×10^-12㎡/s且56d龄期的抗氯离子渗透性能QS＞200C，表明没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯的高性能混凝土抗氯离子渗透性能较好(比实施例1-4差，比对比例1-2好)，同时耐久性能也较好(比实施例1-4差，比对比例1-2好)；

对比例4没有加入焦磷酸一氢三钠，跟实施例1-4的数据相比84d龄期的氯离子迁移系数大于1.5×10^-12㎡/s且56d龄期的抗氯离子渗透性能QS＞200C，表明没有加入乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠的高性能混凝土抗氯离子渗透性能较好(比实施例1-4差，比对比例1-2好)，同时耐久性能也较好(比实施例1-4差，比对比例1-2好)；

综合上述分析可知掺有乙酰化二淀粉磷酸酯、焦磷酸一氢三钠、煅烧高岭土和阻锈剂的海洋高性能混凝土(实施例1-4)的抗氯离子渗透性能最好，耐久性能也最好。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种C50级海洋高性能混凝土，其特征在于：由以下配比的组分制成：

2.根据权利要求1所述的一种C50级海洋高性能混凝土，其特征在于：所述的水泥为52.5级的P·O普通硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的一种C50级海洋高性能混凝土，其特征在于：所述的粉煤灰、矿粉及煅烧高岭土组成为矿物掺合料，其中粉煤灰为F类Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，矿粉为S95级以上粒化高炉矿渣粉，煅烧高岭土为橡胶工业用煅烧一级或二级高岭土。

4.根据权利要求1所述的一种C50级海洋高性能混凝土，其特征在于：所述的细集料为河砂或者人工砂，细集料的细度模数为2.6-3.0，含泥量≤2.0％，泥块含量≤0.5％。

5.根据权利要求1所述的一种C50级海洋高性能混凝土，其特征在于：所述的粗集料为5-25mm连续级配，其压碎指标为5％-10％，针片状颗粒含量≤7.0％；含泥量≤0.5％，泥块含量≤0.2％。

6.根据权利要求1所述的一种C50级海洋高性能混凝土，其特征在于：所述的减水剂为缓凝型聚羧酸系高性能减水剂。

7.根据权利要求1所述的一种C50级海洋高性能混凝土，其特征在于：所述的阻锈剂为渗入型含有氨基醇类阻锈剂。

8.权利要求1-7任一项所述的一种C50级海洋高性能混凝土的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)按混凝土的原材料配比称取合格原料；

2)将粗集料和细集料的水分烘干，室内冷却后将准确称量的粗集料、细集料、水泥和矿物掺合料依次倒入室内混凝土搅拌机中干拌45-60s，再将称量好的水、减水剂和阻锈剂一起加进搅拌机中，继续拌合90-120s，最后将称量好的乙酰化二淀粉磷酸酯和焦磷酸一氢三钠一起加进搅拌机中再拌合60s即可得到C50级海洋高性能混凝土。