無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī)制砂混凝土的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及混凝土的配方，特別涉及一種無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī)制砂混凝 土。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的混凝土配方包括水泥、砂、石、外加劑如減水劑和外摻料，其中外摻料為粉 煤灰、火山灰等礦物摻料，用以改善混凝土的力學(xué)、化學(xué)性能。
[0003] 例如，公布號(hào)為CN 104310908 A的發(fā)明專利申請(qǐng)文件公開了一種混凝土，由水泥、 中砂、骨料、加強(qiáng)纖維、外加劑和水混合而成，所述各組份質(zhì)量份如下：水泥300-450份；中 砂650-800份；骨料780-900份；加強(qiáng)纖維10-20份；外加劑4-8份；水180份-200份。其 中加強(qiáng)纖維為鋼纖維、玻璃纖維和碳纖維，是一種礦物摻料，通過(guò)加強(qiáng)纖維在其中雜亂無(wú)章 分布，協(xié)助混凝土承擔(dān)拉應(yīng)力、傳遞拉應(yīng)力，阻止宏觀裂縫的擴(kuò)展，從而提高混凝土抗折強(qiáng) 度和韌性。
[0004] 又如，公開號(hào)為CN 101659535 B的發(fā)明專利公開了一種海工混凝土，配方包括水 泥熟料30-35 % ;磨細(xì)礦渣粉40-45 % ;粉煤灰20-25 % ;石膏5-8%，克服混凝土自收縮增 加、混凝土開裂、水化物結(jié)合氯離子的能力下降、拌合物粘度大差等缺陷。
[0005] 上述兩篇對(duì)比文件中的技術(shù)方案中均有粉煤灰、加強(qiáng)纖維等礦物摻料的存在，存 在的問(wèn)題是：1、礦物慘料性能不穩(wěn)定、成本尚；2、需要河砂，在河砂緊缺時(shí)無(wú)法就地取材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī) 制砂混凝土，在不添加的礦物摻料前提下保證混凝土的高強(qiáng)度、高性能。
[0007] 本發(fā)明的無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī)制砂混凝土，包括骨料、機(jī)制砂、水泥、減 水劑和水，所述機(jī)制砂中的石粉的重量含量為5-10%，泥的重量含量為0. 5%以下，所述水 泥用量490-510kg/m3,配合比參數(shù)為：水膠比0. 30-0. 33,砂率38-41%。
[0008] 進(jìn)一步，所述水泥用量為510kg/m3,水膠比為0. 32,砂率為38%，減水劑重量含量 為 1. 15%〇
[0009] 進(jìn)一步，所述骨料和機(jī)制砂由母巖制得，所述母巖的抗壓強(qiáng)度SOMPa以上。
[0010] 進(jìn)一步，所述骨料粒徑為5-25mm，所述骨料中I級(jí)骨料與II級(jí)骨料重量比例為 6. 7 ：3. 3〇
[0011] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī)制砂混凝土，包括母 巖、機(jī)制砂、水泥、減水劑和水，所述母巖抗壓強(qiáng)度為SOMPa以上，所述機(jī)制砂中的石粉的重 量含量為5-10%，泥的重量含量為0. 5%以下，所述水泥用量490-510kg/m3,配合比參數(shù)為： 水膠比0. 30-0. 33,砂率38-41%。本發(fā)明的混凝土配方具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、無(wú)需添加礦物摻 料，節(jié)約材料，克服了礦物摻料性能不穩(wěn)定的缺陷，并且在無(wú)礦物摻料的情況下，保證混凝 土的抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能能夠滿足C50混凝土的要求。2、通過(guò)具體參數(shù)（水泥用量、水膠 比、砂率），增加混凝土的流動(dòng)性、和易性。3、使用母巖，可就地取材，解決河砂緊缺問(wèn)題；4、 可減少混凝土裂紋，增加混凝土耐久性。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)施例 D1-D7
[0013] 具體參數(shù)見(jiàn)表1。表中砂率、礦物摻合量、減水劑的百分比均是重量百分比。
[0014] 其中：骨料和機(jī)制砂均由母巖制得，母巖的抗壓強(qiáng)度為SOMPa以上，將母巖研磨至 粒徑為5-25mm的石子時(shí)就制得骨料，也就是說(shuō)骨料的粒徑為5-25mm，其中：1級(jí)骨料與II 級(jí)骨料搭配比例為6. 7 :3· 3, I級(jí)骨料的粒徑為15-25mm，II級(jí)骨料的粒徑為5-15mm
[0015] 機(jī)制砂中的石粉的重量含量為5-10%，泥的重量含量為0. 5%以下。制備混凝土 時(shí)，澆注時(shí)的環(huán)境溫度控制在8-15Γ，注意保濕保溫養(yǎng)護(hù)，內(nèi)外溫差控制在15-20°C。
[0016] 對(duì)照例SO
[0017] 與本發(fā)明實(shí)施例D1-D7不同的是，對(duì)照例SO的混凝土中加入現(xiàn)有常規(guī)原料粉煤灰 礦物摻合料，具體參數(shù)見(jiàn)表1。
[0018] 表1無(wú)礦物摻量混凝土配合比試驗(yàn)工況安排
[0020] 混凝土和易性試驗(yàn)結(jié)果
[0021] 表2混凝土和易性試驗(yàn)結(jié)果
[0022]
[0023] 和易性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》JTG E30-2005.
[0024] 從表2發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的混凝土配方雖然不含礦物摻料，但是通過(guò)合理的配比，即： 水泥用量490-510kg/m3,水膠比0. 3-0. 33,砂率38-41%，試配出的混凝土和易性較好。
[0025] 混凝土力學(xué)性試驗(yàn)結(jié)果
[0026] 表3混凝土力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果
[0028] 表3發(fā)現(xiàn)水泥用量490-510,水膠比0. 3-0. 33,砂率38-41 %，試配出D1-D7的混凝 土 7天和28天強(qiáng)度與添加了礦物摻料的SO均滿足要求C50混凝土的強(qiáng)度要求，特別是當(dāng) 水泥用量510kg/m3,水膠比0. 32,砂率38%也就是D7的抗壓強(qiáng)度最好，比添加了礦物摻料 的SO的抗壓強(qiáng)度高5%。充分說(shuō)明本發(fā)明通過(guò)合理的水泥用量、水膠比和砂率配比，可以不 添加礦物摻料的情況下仍然能夠滿足混凝土的力學(xué)要求。
[0029] 混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)結(jié)果
[0030] 表4混凝土電通量測(cè)試結(jié)果
[0031]
[0033] 利用儀器測(cè)量通過(guò)混凝土的電壓值、電通量累積值，可以快速評(píng)價(jià)混凝土的滲透 性高低，即混凝土抵氯離子滲透能力評(píng)價(jià)方法，簡(jiǎn)稱電量法?；炷恋臐B透性影響混凝土的 抗凍融循環(huán)性能和耐久性能。此法適用于高中等強(qiáng)度混凝土的滲透性評(píng)價(jià)。
[0034] 電通量越小，混凝土耐久性越好。各組混凝土試件6h電通量測(cè)試結(jié)果都小于 1000C，氯離子滲透性性處于非常低的水平。特別是水泥用量490kg/m 3,水膠比0. 32,砂率 41%也就是D2的電通量最小，耐久性也最好。
[0035] 混凝土抗凍性試驗(yàn)結(jié)果
[0036] 表5抗凍性試驗(yàn)結(jié)果
[0038] 注：表中相對(duì)動(dòng)彈模量為凍融N次后的動(dòng)彈模量與凍融前的初測(cè)動(dòng)彈模量的比 值。
[0039] 表5試驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)300次凍融循環(huán)后，各組混凝土的相對(duì)動(dòng)彈性模量都略有 下降，但都大于90%，說(shuō)明它們都具有良好的抗凍性；各組的質(zhì)量損失率都為0%，表未列 出。
[0040] 綜上，本發(fā)明的混凝土在無(wú)礦物摻料的情況下，水泥用量490-510kg/m3,水膠比 0. 3-0. 33,砂率38-41 %，可配出滿足C50高強(qiáng)度高性能要求的混凝土。
[0041] 最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī)制砂混凝土，其特征在于： 包括骨料、機(jī)制砂、水泥、減水劑和水，所述機(jī)制砂中的石粉的重量含量為5-10%，泥的 重量含量為〇. 5%以下，所述水泥用量490-510kg/m3,配合比參數(shù)為：水膠比0. 30-0. 33,砂 率 38-41%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī)制砂混凝土，其特征在于：所 述水泥用量為510kg/m3,水膠比為0. 32,砂率為38%，減水劑重量含量為1. 15%。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī)制砂混凝土，其特征在于：所 述骨料和機(jī)制砂由母巖制得，所述母巖的抗壓強(qiáng)度SOMPa以上。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī)制砂混凝土，其特征在于：所 述骨料粒徑為5-25mm，所述骨料中I級(jí)骨料與II級(jí)骨料重量比例為6. 7 :3. 3。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無(wú)礦物摻料的高強(qiáng)度高性能機(jī)制砂混凝土，包括母巖、機(jī)制砂、水泥、減水劑和水，所述母巖抗壓強(qiáng)度為80MPa以上，所述機(jī)制砂中的石粉的重量含量為5-10％，泥的重量含量為0.5％以下，所述水泥用量490-510kg/m3，配合比參數(shù)為：水膠比0.30-0.33，砂率38-41％。本發(fā)明的混凝土配方具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、無(wú)需添加礦物摻料，節(jié)約材料，克服了礦物摻料性能不穩(wěn)定的缺陷，并且在無(wú)礦物摻料的情況下，保證混凝土的抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能能夠滿足C50混凝土的要求。2、通過(guò)具體參數(shù)，增加混凝土的流動(dòng)性、和易性。3、使用母巖，可就地取材，解決河砂緊缺問(wèn)題；4、可減少混凝土裂紋，增加混凝土耐久性。
【IPC分類】C04B28/02, C04B14/04
【公開號(hào)】CN105218016
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510550943
【發(fā)明人】尚軍年, 李嵩林, 耿波, 袁佩, 魏思斯, 向葦康
【申請(qǐng)人】招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月1日