CN116283128A - 一种抑缩抗裂超高性能混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑缩抗裂超高性能混凝土及其制备方法,包括以下重量份原材料制备而成:697‑834.3份的水泥,72.3‑142份的再生微粉、209.1‑245.8份的硅灰、1028.9‑1045.9份的石英砂、21.2‑21.9份的减水剂和191.1‑197份的水;所述水泥、再生微粉、硅灰和石英砂的重量份之比根据紧密堆积理论计算得到;所述超高性能混凝土的水胶比为0.1‑0.2;该超高性能混凝土利用优化后的安德森颗粒紧密堆积模型对超高性能混凝土中的各原材料进行配合比设计,使各原材料之间能达到优异的协同效果,从而使超高性能混凝土在加入再生微粉来替代部分水泥来实现抑缩抗裂效果的同时,也不会降低超高混凝土的力学性能,有利于再生微粉超高性能混凝土的大规模推广应用,能够更好的降低超高性能混凝土的成本。

Description

一种抑缩抗裂超高性能混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土材料技术领域,特别涉及一种抑缩抗裂超高性能混凝土及其制备方法,具体涉及一种基于紧密堆积理论的抑缩抗裂再生微粉超高性能混凝土及其制备方法。
背景技术
超高性能混凝土(UHPC)克服了普通混凝土自重大、强度低的缺点,是一种力学性能优异、高耐久性、体积稳定性好的水泥基复合材料,更能满足现代复杂、大跨度、高层化结构的工程要求。UHPC通常制成预制构件应用于桥梁工程,确保了结构的重量轻、耐久性和美观。UHPC的水胶比非常低,水泥含量高,从而导致水化反应剧烈,孔隙中的水分被快速消耗,导致UHPC自收缩相较于普通混凝土更大,也更容易引起基体的开裂。与此同时,相对于普通混凝土,UHPC高成本也限制了它大范围推广应用。
UHPC由于水胶比低,导致其中的水泥水化不充分,预计水泥最终水化率只有30%-60%,很多水泥只起到填料作用,因此使用惰性材料替代部分水泥制备UHPC理论上是完全可行的。而通过建筑固体废弃物(废弃混凝土、废粘土砖等)破碎、筛分后所得的再生微粉(≤0.16mm)就是一种可替代部分水泥制备UHPC的惰性材料,且其还具有成本低廉、能抑制收缩并降低开裂风险的优点。据不完全统计,在建筑固废破碎、筛分生产再生粗、细骨料的过程中,能产生5%-20%的再生微粉。再生微粉作为相对惰性材料取代UHPC原材料中的部分水泥,一方面可减少水泥用量,降低UHPC成本和碳排放,另一方面也有助于减少大量再生微粉排放所引起的环境污染问题。在收缩抑制方面,再生微粉取代水泥,可增大UHPC的有效水灰比,抑制早期水化作用,从而有望显著降低UHPC自收缩;再生微粉中少量活性SiO2还能与水泥水化后产生的氢氧化钙反应,且微集料效应能改善UHPC内部孔结构,也有助于降低自收缩;同时再生微粉能够吸附较多自由水,在UHPC水化过程中向周围水泥石基体释放水分,起到内养护的作用也对降低UHPC自收缩有利。
尽管现有技术中已有对于再生微粉UHPC的相关研究报道,但大多是根据经验或简单实验而直接得到需要添加的再生微粉用量,完全没有从理论上来重新设计配合比,从而导致得到的UHPC力学性能显著下降。有研究数据表明,现有采用再生微粉取代部分水泥制备UHPC的技术中,随再生微粉取代水泥的比例从10%增至30%的过程中,UHPC的早期抗压强度将下降18%-32%,28天的抗压强度也下降了12%-20%。因此,即使再生微粉具有优异的抑缩抗裂作用,其导致UHPC的力学性能显著降低的缺陷也将极大的限制其在UHPC中的应用,探究如何保证再生微粉取代水泥后,UHPC力学性能不变,对再生微粉在UHPC中的大规模应用具有积极作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有采用再生微粉取代部分水泥制备得到的UHPC中,存在UHPC力学性能显著降低的缺陷,提出了一种抑缩抗裂超高性能混凝土及其制备方法,该抑缩抗裂超高性能混凝土中的各原材料配合比是利用优化后的安德森颗粒紧密堆积模型计算得到,各原材料之间具有优异的协同效果,从而使再生微粉超高性能混凝土具有优异抑缩抗裂效果的同时,力学性能也不会降低,更有利于再生微粉超高性能混凝土的大规模推广应用。
为了实现上述发明目的,本发明提供了一种抑缩抗裂超高性能混凝土,包括以下重量份原材料制备而成:697-834.3份的水泥,72.3-142份的再生微粉、209.1-245.8份的硅灰、1028.9-1045.9份的石英砂、21.2-21.9份的减水剂和191.1-197份的水;
所述水泥、再生微粉、硅灰和石英砂的重量份之比根据紧密堆积理论计算得到;所述超高性能混凝土的水胶比为0.1-0.2。
本发明一种抑缩抗裂超高性能混凝土,利用优化后的安德森颗粒紧密堆积模型对超高性能混凝土中的各原材料进行配合比设计,使各原材料之间能达到优异的协同效果,从而使超高性能混凝土在加入再生微粉来替代部分水泥来实现抑缩抗裂效果的同时,也不会降低超高混凝土的力学性能,有利于再生微粉超高性能混凝土的大规模推广应用,能够更好的降低超高性能混凝土的成本。
其中,所述超高性能混凝土是指等级达到100MPa及以上强度等级的混凝土。
其中,优选的,所述超高性能混凝土还包括49-49.1份的硅藻土;添加硅藻土作为UHPC体系的内养护材料,不仅有助于减少UHPC的自收缩,还能降低UHPC的制备成本。
优选的,所述的硅藻土的目数300-325目;优选的硅藻土目数,对UHPC的自收缩抑制效果更好,细化成本适中,更适合大规模推广应用。
优选的,所述硅藻土为废弃硅藻土助滤剂;废弃硅藻土助滤剂是食品和制药业采用硅藻土助滤剂过滤一段时间后遗弃的固体废弃物,废弃硅藻土助滤剂的再生应用有助于减少固废排放,进一步提升UHPC的环保效益;最优选的,所述硅藻土为废弃硅藻土助滤剂在600-800℃条件下煅烧处理去除杂质得到;通过处理后的废弃硅藻土助滤剂杂质含量少,性能更好。
其中,优选的,所述水泥为硅酸盐水泥;优选的水泥种类,成本低廉,性能优异,适合大规模应用;优选的水泥参数,水泥性能更好;更优选的,最优选的,所述水泥的比表面积445-455m2/kg,平均粒径25-30μm;所述水泥为P·O42.5级硅酸盐水泥。
其中,优选的,所述再生微粉的比表面积805-815m2/kg,平均粒径80-85μm;优选的再生微粉性能参数,再生微粉的抗自收缩性能更好,细化成本适中,更适合大规模推广应用,对UHPC的力学性能的降低更小。
其中,优选的,所述硅灰中SiO2含量≥95%,比表面积20000-25000m2/kg,平均粒径18-20μm;优选的硅灰性能参数,硅灰品质更好,对UHPC的性能提高效果更好。
其中,优选的,所述的石英砂为70-10目的连续级配石英砂;优选的石英砂类型,有利于提高UHPC的抗自收缩能力,对UHPC性能的提升效果更好。
其中,优选的,所述减水剂的减水率为30%-40%;更优选的,所述减水剂为聚羧酸减水剂;优选的减水剂性能和类型,减水效果更好,有利于提高UHPC的抗自收缩能力。
其中,优选的,所述减水剂掺量为胶凝材料的1.5-2.5%。
其中,优选的,所述计算方法包括以下步骤:
S1:测量原材料中的颗粒粒径,记为D1、D2、……Di,计算得到混凝土中粒径小于某一粒径的颗粒占混凝土中总颗粒的百分比,记为Ptar(Di);
S2:以步骤S1中测量得到的原材料粒径为横坐标,计算得的到的Ptar(Di)为纵坐标,得到不同原材料在紧密堆积状态下的累积筛余分布目标曲线;
S3:根据原材料在混凝土中的质量比和步骤S1中测量得到的原材料粒径,再次计算得到混凝土中粒径小于某一粒径的颗粒占混凝土中总颗粒的百分比,记为Pi mix(Di);
S4:以步骤S1中测量得到的原材料粒径为横坐标,步骤S3中计算得到的Pi mix(Di)为纵坐标,得到不同原材料在紧密堆积状态下的累积筛余实际分布曲线;
S5:调整原材料在混凝土中的质量比,直到同一原材料的累积筛余实际分布曲线与目标曲线达到最佳拟合为止,此时的质量比即为该原材料的最佳质量比。
其中,优选的,步骤S1中,所述的原材料为具有粒径的颗粒类原材料;包括水泥、再生微粉、硅灰、石英砂和/或硅藻土。
其中,优选的,步骤S1中,所述Ptar(Di)的计算式为:
Figure BDA0004070309940000031
式中Di为颗粒的粒径;Dmin为所有原材料中颗粒的最小粒径;Dmax为所有原材料中颗粒的最大粒径;q为分布系数;其中,通过应用不同的分布模量q值,可以设计不同类型的混凝土,q决定了混合物中细颗粒和粗颗粒之间的比例,分布模量的较高值(q>0.5)导致混合料较粗,而较低值(q<0.25)导致混凝土混合料富含细颗粒,根据经验,设计UHPC时,q值取0.23最佳。
其中,优选的,步骤S3中,所述Pi mix(Di)的计算式为:
Figure BDA0004070309940000041
式中Di为颗粒的粒径;Dmin为所有原材料(记为原料1、原料2、......原料j)中颗粒的最小粒径;Dmax为所有原材料中颗粒的最大粒径;q为分布系数;αj为原料j的质量比;βji为原料j中粒径为Di的颗粒的质量比;m为颗粒类原材料种类的计数;其中,通过应用不同的分布模量q值,可以设计不同类型的混凝土,q决定了混合物中细颗粒和粗颗粒之间的比例,分布模量的较高值(q>0.5)导致混合料较粗,而较低值(q<0.25)导致混凝土混合料富含细颗粒,根据经验,设计UHPC时,q值取0.23最佳。
其中,优选的,步骤S5中,所述累积筛余实际分布曲线与目标曲线达到最佳拟合时满足以下公式:
Figure BDA0004070309940000042
式中,n为所有颗粒类原材料中颗粒具有的粒径数量计数;当RSS取到最小值时,即满足累积筛余实际分布曲线与目标曲线达到最佳拟合的要求。
更优选的,所述水泥、再生微粉、硅灰和石英砂的重量份之比根据以下计算过程得到:
Figure BDA0004070309940000043
Figure BDA0004070309940000051
当RSS取得最小时,α1、α2、......、αj......、αm为各材料最佳比例。
为了实现上述发明目的,更进一步的,本发明还提供了一种抑缩抗裂超高性能混凝土的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照混凝土配方将颗粒类原材料(水泥、再生微粉、硅灰、石英砂和硅藻土)慢速搅拌混合均匀,得到混合颗粒料;
(2)在混合颗粒料中加入70-80%的水和减水剂,并慢速搅拌混合均匀后,再加入剩余的水,继续慢速搅拌混合直至形成混合浆体;
(3)对混合浆体进行快速搅拌混合,得到抑缩抗裂超高性能混凝土。
其中,优选的,步骤(1)和步骤(2)中,所述的慢速搅拌的搅拌速度为62±5r/min。
其中,优选的,步骤(3)中,所述的快速搅拌的速度为125±10r/min。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明抑缩抗裂超高性能混凝土,利用优化后的安德森颗粒紧密堆积模型对超高性能混凝土中的各原材料进行配合比设计,使各原材料之间能达到优异的协同效果,从而使超高性能混凝土在加入再生微粉来替代部分水泥来实现抑缩抗裂效果的同时,也不会降低超高混凝土的力学性能,有利于再生微粉超高性能混凝土的大规模推广应用。
2、本发明抑缩抗裂超高性能混凝土中采用再生微粉来替代了部分水泥,降低了超高混凝土的成本,减少了再生微粉的污染。
3、本发明抑缩抗裂超高性能混凝土中添加了硅藻土,能更好的实现超高混凝土的抑缩抗裂。
4、本发明抑缩抗裂超高性能混凝土的制备方法简单、制备得到的混凝土性能稳定,适合抑缩抗裂超高混凝土的大规模生产和应用。
附图说明:
图1为本发明实施例1原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线图;
图2为本发明实施例2原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线图;
图3为本发明实施例3原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线图;
图4为本发明实施例4原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线图;
图5为本发明对比例1原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
原材料:水泥采用P·O42.5级普通硅酸盐水泥(简称OPC),其比表面积445m2/kg,平均粒径28.36μm;再生微粉(简称WCP)比表面积810m2/kg,平均粒径84.75μm;硅灰(简称SF)中SiO2含量98%,比表面积23000m2/kg,平均粒径19.40μm;废弃硅藻土助滤剂(简称WD)无定型SiO2含量80%,目数325目,煅烧温度800℃;石英砂(简称QS)采用70~10目连续级配;聚羧酸减水剂的固体含量为40%,减水率30%;水为自来水,符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)的要求。
原材料配合比的具体计算方法:
水泥、再生微粉、硅灰、废弃硅藻土助滤剂和石英砂的重量份之比的计算方法包括以下步骤:
S1:测量原材料中的颗粒粒径,记为D1、D2、……Di,计算得到混凝土中粒径小于某一粒径的颗粒占混凝土中总颗粒的百分比,记为Ptar(Di);
Figure BDA0004070309940000071
式中Di为颗粒的粒径;Dmin为所有原材料中颗粒的最小粒径;Dmax为所有原材料中颗粒的最大粒径;q为分布系数;
S2:以步骤S1中测量得到的原材料粒径为横坐标,计算得的到的Ptar(Di)为纵坐标,得到不同原材料在紧密堆积状态下的累积筛余分布目标曲线;
S3:根据原材料在混凝土中的质量比和步骤S1中测量得到的原材料粒径,再次计算得到混凝土中粒径小于某一粒径的颗粒占混凝土中总颗粒的百分比,记为Pi mix(Di);
Figure BDA0004070309940000072
式中Di为颗粒的粒径;Dmin为所有原材料(记为原料1、原料2、......原料j)中颗粒的最小粒径;Dmax为所有原材料中颗粒的最大粒径;q为分布系数,取0.23;m为颗粒类原材料种类的计数;
S4:以步骤S1中测量得到的原材料粒径为横坐标,步骤S3中计算得到的Pi mix(Di)为纵坐标,得到不同原材料在紧密堆积状态下的累积筛余实际分布曲线;
S5:调整原材料在混凝土中的质量比,累积筛余实际分布曲线与目标曲线达到最佳拟合时满足以下公式:
Figure BDA0004070309940000073
式中,n为所有颗粒类原材料中颗粒具有的粒径数量计数;当RSS取到最小值时,即满足累积筛余实际分布曲线与目标曲线达到最佳拟合的要求,此时的质量比即为该原材料的最佳质量比。
具体制备方法:
(1)按照混凝土配方将颗粒类原材料在60r/min的速度下搅拌2min,得到混合颗粒料;
(2)在混合颗粒料中加入75%的水和减水剂,并在60r/min的速度下搅拌2min,再加入剩余的水,继续在60r/min的速度下搅拌混合直至形成混合浆体;
(3)对混合浆体在125r/min的速度下进行快速搅拌1.5min,得到抑缩抗裂超高性能混凝土。
实施例1:
原材料:水泥、废混凝土块再生微粉、硅灰、石英砂、减水剂和水;
原材料中水泥、废混凝土块再生微粉、硅灰和石英砂的粒径分布以及重量比的计算过程参见表1:
表1实施例1中原材料粒径分布以及重量比的计算过程
Figure BDA0004070309940000081
Figure BDA0004070309940000091
Figure BDA0004070309940000101
原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线如图1所示;计算得到各原材料比例如下,水泥:废混凝土块再生微粉:硅灰:石英砂=0.3604:0.0360:0.1081:0.4956。按重量份数计取下列原料组分:硅酸盐水泥760份、废混凝土再生微粉76份,硅灰228份、石英砂1044.3份;再按照减水剂2%的添加量以及混凝土水胶比0.18,计算得到聚羧酸减水剂为21.3份、水为191.5份;最后经制备方法制备得到混凝土。
实施例2:
原材料:水泥、废黏土砖再生微粉、硅灰、石英砂、减水剂和水;
原材料中水泥、再生微粉、硅灰和石英砂的粒径分布以及重量比的计算过程参见表2:
表2实施例2中原材料粒径分布以及重量比的计算过程
Figure BDA0004070309940000102
Figure BDA0004070309940000111
/>
Figure BDA0004070309940000121
原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线如图2所示;计算得到各原材料比例如下,水泥:废黏土砖再生微粉:硅灰:石英砂=0.3364:0.0673:0.1009:0.4954。按重量份数计取下列原料组分:硅酸盐水泥710.2份、废粘土砖再生微粉142份,硅灰213.3份、石英砂1045.9份;再按照减水剂2%的添加量以及混凝土水胶比0.18,计算得到聚羧酸减水剂21.3份、水191.8份;最后经制备方法制备得到混凝土。
实施例3:
原材料:水泥、废混凝土块再生微粉、硅灰、石英砂、废弃硅藻土助滤剂、减水剂和水;
原材料中水泥、废混凝土块再生微粉、硅灰、废弃硅藻土助滤剂和石英砂的粒径分布以及重量比的计算过程参见表3:
表3实施例3中原材料粒径分布以及重量比的计算过程
Figure BDA0004070309940000131
/>
Figure BDA0004070309940000141
/>
Figure BDA0004070309940000151
原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线如图3所示;计算得到各原材料比例如下,水泥:废混凝土块再生微粉:废弃硅藻土助滤剂:硅灰:石英砂=0.3435:0.0343:0.0233:0.1030:0.4958。按重量份数计取下列原料组分:硅酸盐水泥723.2份、废混凝土块再生微粉72.3份,废弃硅藻土助滤剂49份、硅灰216.9份、石英砂1043.9份;再按照减水剂2%的添加量以及混凝土水胶比0.18,计算得到聚羧酸减水剂21.2份、水191.1份;最后经制备方法制备得到混凝土。
实施例4:
原材料:水泥、废黏土砖再生微粉、硅灰、石英砂、废弃硅藻土助滤剂、减水剂和水;
原材料中水泥、废黏土砖再生微粉、硅灰、废弃硅藻土助滤剂和石英砂的粒径分布以及重量比的计算过程参见表4:
表4实施例4中原材料粒径分布以及重量比的计算过程
Figure BDA0004070309940000152
/>
Figure BDA0004070309940000161
/>
Figure BDA0004070309940000171
原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线如图4所示;计算得到各原材料比例如下,水泥:废粘土砖再生微粉:废弃硅藻土助滤剂:硅灰:石英砂:=0.3261:0.0652:0.0230:0.0978:0.4879。按重量份数计取下列原料组分:硅酸盐水泥697份、废粘土砖再生微粉139.4份,废弃硅藻土助滤剂49.1份、硅灰209.1份、石英砂1043.1份;再按照减水剂2%的添加量以及混凝土水胶比0.18,计算得到聚羧酸减水剂21.9份、水197.0份;最后经制备方法制备得到混凝土。
对比例1:
原材料:水泥、硅灰、石英砂、减水剂和水;
原材料中水泥、硅灰和石英砂的粒径分布以及重量比的计算过程参见表5:
表5对比例1中原材料粒径分布以及重量比的计算过程
Figure BDA0004070309940000181
/>
Figure BDA0004070309940000191
/>
Figure BDA0004070309940000201
原材料粒径分布以及计算所得的目标曲线、实际分布曲线如图4所示;计算得到各原材料比例如下,水泥:硅灰:石英砂:=0.3956:0.1165:0.4878。按重量份数计取下列原料组分:硅酸盐水泥834.3份、硅灰245.8份、石英砂1028.9份;再按照减水剂2%的添加量以及混凝土水胶比0.18,计算得到聚羧酸减水剂21.6份、水194.4份;最后经制备方法制备得到混凝土。
对比例2:
按照中国专利公开号CN114804774A(一种基于废弃砖再生微粉的超高性能混凝土及其制备方法)中实施例1的配方(水泥977份、硅灰207.61份、废混凝土块再生微粉36.64份、石英砂801.14份、聚羧酸减水剂40.06份、水195.41份)制备(制备方法与实施例1相同)得到混凝土。
实验例:
将实施例1-4和对比例1-2得到混凝土按国家标准震动成型(装模成型24h后拆模进行标准养护),并对标准养护室中养护7天和28天的硬化混凝土性能(抗压强度、抗折强度、自收缩、开裂面积)进行检测,每组每次设置6个平行实验,取平均值记录,结果如表6所示:
表6混凝土性能测试结果
Figure BDA0004070309940000202
Figure BDA0004070309940000211
对表6的测试结果的分析:根据实施例1、2与对比例1、2性能的比较可知,通过利用紧密堆积理论计算得到的原材料配合比,能使掺入的再生微粉不会损害混凝土的力学性能,且随着再生微粉对水泥的替代量增加,混凝土的自收缩明显下降;根据实施例1、2和实施例3、4的性能比较可知,煅烧的硅藻土助滤剂复掺对抑制混凝土的自收缩和提高力学性能也具有显著的作用。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术方案构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种抑缩抗裂超高性能混凝土,其特征在于,包括以下重量份原材料制备而成:697-834.3份的水泥,72.3-142份的再生微粉、209.1-245.8份的硅灰、1028.9-1045.9份的石英砂、21.2-21.9份的减水剂和191.1-197份的水;
所述水泥、再生微粉、硅灰和石英砂的重量份之比根据紧密堆积理论计算得到;所述超高性能混凝土的水胶比为0.1-0.2。
2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土,其特征在于,还包括49-49.1份的硅藻土。
3.根据权利要求2所述的超高性能混凝土,其特征在于,所述再生微粉的比表面积805-815m2/kg,平均粒径80-85μm。
4.根据权利要求1所述的超高性能混凝土,其特征在于,所述硅灰中SiO2含量≥95%,比表面积20000-25000m2/kg,平均粒径18-20μm。
5.根据权利要求4所述的超高性能混凝土,其特征在于,所述的石英砂为70-10目的连续级配石英砂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的超高性能混凝土,其特征在于,所述水泥、再生微粉、硅灰和石英砂的重量份之比的计算方法包括以下步骤:
S1:测量原材料中的颗粒粒径,记为D1、D2、……Di,计算得到混凝土中粒径小于某一粒径的颗粒占混凝土中总颗粒的百分比,记为Ptar(Di);
S2:以步骤S1中测量得到的原材料粒径为横坐标,计算得的到的Ptar(Di)为纵坐标,得到不同原材料在紧密堆积状态下的累积筛余分布目标曲线;
S3:根据原材料在混凝土中的质量比和步骤S1中测量得到的原材料粒径,再次计算得到混凝土中粒径小于某一粒径的颗粒占混凝土中总颗粒的百分比,记为Pi mix(Di);
S4:以步骤S1中测量得到的原材料粒径为横坐标,步骤S3中计算得到的Pi mix(Di)为纵坐标,得到不同原材料在紧密堆积状态下的累积筛余实际分布曲线;
S5:调整原材料在混凝土中的质量比,直到同一原材料的累积筛余实际分布曲线与目标曲线达到最佳拟合为止,此时的质量比即为该原材料的最佳质量比。
7.根据权利要求6所述的超高性能混凝土,其特征在于,步骤S1中,所述Ptar(Di)的计算式为:
Figure FDA0004070309930000021
式中Di为颗粒的粒径;Dmin为所有原材料中颗粒的最小粒径;Dmax为所有原材料中颗粒的最大粒径;q为分布系数。
8.根据权利要求6所述的超高性能混凝土,其特征在于,步骤S3中,所述Pi mix(Di)的计算式为:
Figure FDA0004070309930000022
式中Di为颗粒的粒径;Dmin为所有原材料(记为原料1、原料2、......原料j)中颗粒的最小粒径;Dmax为所有原材料中颗粒的最大粒径;q为分布系数;αj为原料j的质量比;βji为原料j中粒径为Di的颗粒的质量比;m为颗粒类原材料种类的计数。
9.根据权利要求6所述的超高性能混凝土,其特征在于,步骤S5中,所述累积筛余实际分布曲线与目标曲线达到最佳拟合时满足以下公式:
Figure FDA0004070309930000023
式中,n为所有颗粒类原材料中颗粒具有的粒径数量计数。
10.一种权利要求1-9任一项所述抑缩抗裂超高性能混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照混凝土配方将颗粒类原材料慢速搅拌混合均匀,得到混合颗粒料;
(2)在混合颗粒料中加入70-80%的水和减水剂,并慢速搅拌混合均匀后,再加入剩余的水,继续慢速搅拌混合直至形成混合浆体;
(3)对混合浆体进行快速搅拌混合,得到抑缩抗裂超高性能混凝土。
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