一種低干縮抗裂混凝土的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體是涉及一種低干縮抗裂混凝土。
【背景技術(shù)】：
[0002] 混凝土干縮是指混凝土硬化后，隨著表層水分地逐步蒸發(fā)，內(nèi)部相對濕度逐步降 低，以此引起的混凝土體積減小現(xiàn)象。在實(shí)際工程中，混凝土因收縮而引起的裂縫最為常 見，在眾多的混凝土收縮種類中，干縮是引起混凝土開裂的最主要原因之一?；炷帘韺铀?分損失較快，內(nèi)部水分損失較慢，因此產(chǎn)生了混凝土表面收縮大，而內(nèi)部收縮小的不均勻收 縮，混凝土表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受一定拉力，當(dāng)其拉力 超過混凝土抗拉強(qiáng)度時，便產(chǎn)生了裂縫。一般而言，在實(shí)際工程中，混凝土高干縮值對應(yīng)著 更大的開裂風(fēng)險，因此為解決混凝土開裂的技術(shù)難題，研制低干縮抗裂混凝土一直是行業(yè) 的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。
[0003] 隨著混凝土技術(shù)水平地不斷發(fā)展，實(shí)際工程所使用的混凝土強(qiáng)度不再僅限于中低 強(qiáng)度等級，很多大型工程混凝土強(qiáng)度較高，主要集中在C50-C60,這對降低混凝土干縮和開 裂敏感性提出了更高的要求。隨著混凝土用量地不斷增長，優(yōu)質(zhì)混凝土原材料越來越緊張， 特別是天然河砂資源，因此不同的混凝土結(jié)構(gòu)都已在成規(guī)模地使用機(jī)制砂混凝土。而機(jī)制 砂由于其中含有一定量的石粉，在一定程度上會影響混凝土體積穩(wěn)定性，因此降低機(jī)制砂 混凝土干縮和開裂敏感性成為推廣使用機(jī)制砂混凝土的技術(shù)瓶頸。常用的雙摻機(jī)制砂和河 砂制備混凝土技術(shù)，由于機(jī)制砂和河砂的硬度和彈性模量較低，其降低混凝土干縮效果有 限，有必要探尋一種硬度高的細(xì)骨料取代部分機(jī)制砂，以改善混凝土開裂敏感性。當(dāng)前制備 強(qiáng)度等級較高的混凝土，常采用摻加了各種不知組分和摻量的混合材料的非P·I類水泥， 其中的有些混合材料不利于降低混凝土干縮和開裂敏感性，同時再摻加一定量的礦物摻合 料，使得混凝土組分種類和用量處于未知狀態(tài)，無法科學(xué)有效地確定有利于降低干縮和開 裂敏感性的混凝土配合比。此外，由于混凝土強(qiáng)度等級較高，其水膠比相對較低，致使部分 膠凝材料始終未能水化，

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種能顯著降低混凝土干縮和開裂敏感性的低干縮抗裂混 凝土。
[0005] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案為：
[0006] -種低干縮抗裂混凝土，按照重量分計，由水泥320-380份、稻殼灰50-100份、金 剛砂粉30-60份、機(jī)制砂620-720份，金剛砂60-100份，碎石1000-1090份，減縮劑8-12份， 減水劑5-7份和水120-200份混合組成；所述的低干縮抗裂混凝土強(qiáng)度等級為C50-C60, 7d 干縮值為70-100X10 6, 28d干縮值為180-250X10 6,90d干縮值為240-300X10 6,并趨于 穩(wěn)定，早期抗裂性能的等級為L-V。
[0007] 本發(fā)明的原理如下：
[0008] 本發(fā)明針對實(shí)際工程中所使用的C50-C60的混凝土結(jié)構(gòu)，提供的一種低干縮抗裂 混凝土，采用Ρ·Ι52. 5水泥以掌握混凝土組分種類和用量，從而科學(xué)地確定混凝土配合比； 采用減縮劑和稻殼灰延緩混凝土內(nèi)部相對濕度地降低，稻殼灰的微集料效應(yīng)和活性效應(yīng)可 有效改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)；采用硬度和彈性模量很高的金剛砂粉取代部分膠凝材料，采用 硬度和彈性模量很高的金剛砂取代部分機(jī)制砂，提高混凝土抵抗干縮變形的能力，以得到 一種低干縮抗裂混凝土。
[0009] 在以下優(yōu)選方案的條件下，可以獲得更好的抵抗干縮變形及改善開裂的性能：
[0010] 所述的水泥為Ρ· 152. 5水泥。
[0011] 所述的稻殼灰無定形Si02質(zhì)量百分比含量彡90%，比表面積彡62000m2/kg，平均 粒徑彡5. 7μm。
[0012] 所述的金剛砂粉顯微硬度彡3000kg/mm2,比表面積彡500m2/kg。
[0013] 所述的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)為2. 4~2. 9,級配為II區(qū)中砂要求，MB< 1. 4,石粉質(zhì)量 百分比含量< 5%。
[0014] 所述的金剛砂顯微硬度彡3000kg/mm2,目數(shù)為6-10目。
[0015] 所述的碎石粒徑5~20mm的連續(xù)級配，其針片狀含量小于碎石總質(zhì)量的3%，含泥 量小于0. 3%。
[0016] 所述的減縮劑28d抗壓強(qiáng)度比彡105%，28d減縮率彡40%。
[0017] 所述的減水劑為聚羧酸減水劑，其固含量多26%。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果如下：
[0019] (1)采用不加混合材料的Ρ·Ι52. 5水泥，可以掌握混凝土組分的種類和用量，有利 于科學(xué)有效地開展混凝土配合比設(shè)計，為后續(xù)科學(xué)選用礦物摻合料的品種和摻量，提供技 術(shù)依據(jù)。
[0020] (2)減縮劑可以降低混凝土中毛細(xì)孔溶液的表面張力，增強(qiáng)混凝土保水性；稻殼 灰含有大量微米尺度的孔隙，并具有巨大的比表面積，因此在混凝土中具有一定的吸水性， 可有效延緩混凝土內(nèi)部相對濕度地降低，這一特性是其它礦物摻合料如粉煤灰、礦粉、硅灰 和偏高嶺土等完全不具有的技術(shù)優(yōu)勢，其微集料效應(yīng)和活性效應(yīng)可有效改善混凝土內(nèi)部結(jié) 構(gòu)；混合使用減縮劑和稻殼灰，可實(shí)現(xiàn)超疊加效應(yīng)，從而顯著降低混凝土干縮和開裂敏感 性。
[0021] (3)由于混凝土強(qiáng)度等級較高，其水膠比較低，膠凝材料不能完全水化，而金剛砂 硬度在無機(jī)材料中排行第四，具有極強(qiáng)的抵抗變形的能力，因此采用將金剛砂研磨成粉，得 到的金剛砂粉取代部分未能水化的膠凝材料，金剛砂取代部分機(jī)制砂制備混凝土，從而有 效提高了混凝土抵抗干縮變形的能力。
[0022] (4)經(jīng)試驗(yàn)證明：本發(fā)明合理選擇不加混合材料的Ρ· 152. 5水泥，同時混合使用 稻殼灰、減縮劑、金剛砂粉和金剛砂等組分，可實(shí)現(xiàn)超疊加效應(yīng)，調(diào)整各混凝土組分彼此之 間的質(zhì)量比例，可有效調(diào)整混凝土干縮變化，提高其抗裂性能，經(jīng)檢測：本發(fā)明的低干縮抗 裂混凝土強(qiáng)度等級為C50-C60, 7d干縮值為70-100X10 6, 28d干縮值為180-250X10 6,90d 干縮值為240-300X10 6,并趨于穩(wěn)定，早期抗裂性能的等級為L-V。
[0023] 以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】：
[0024] 本發(fā)明提供的一種低干縮抗裂混凝土：按照重量分計，由水泥320-380份、稻殼灰 50-100份、金剛砂粉30-60份、機(jī)制砂620-720份，金剛砂60-100份，碎石1000-1090份，減 縮劑8-12份，減水劑5-7份和水120-200份混合組成；其中：水泥為P· 152. 5水泥；稻殼 灰無定形Si02質(zhì)量百分比含量彡90%，比表面積彡62000m2/kg，平均粒徑彡5. 7μπι;金剛 砂粉顯微硬度彡3000kg/mm2,比表面積彡500m2/kg;機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)為2. 4~2. 9,級配為 II區(qū)中砂要求，MB< 1.4,石粉質(zhì)量百分比含量彡5%;金剛砂顯微硬度彡3000kg/mm2,目數(shù) 為6-10目；碎石粒徑5~20mm的連續(xù)級配，其針片狀含量小于碎石總質(zhì)量的3%，含泥量 小于0. 3% ;減縮劑28d抗壓強(qiáng)度比彡105%，28d減縮率彡40% ;減水劑為聚羧酸減水劑， 其固含量彡26%。
[0025] 上述制備的低干縮抗裂混凝土強(qiáng)度等級為C50-C60,7d干縮值為70-100X10 6， 28d干縮值為180-250X10 6,90d干縮值為240-300X10 6,并趨于穩(wěn)定，早期抗裂性能的等 級為L-V。
[0026] 基于上述配方，調(diào)整不同組分的用量得到實(shí)施例1-3,并分別檢測其對于不同齡期 干縮值、抗壓強(qiáng)度、抗裂等級的影響。
[0027] 以下實(shí)施例中所用的聚羧酸減水劑為上海三瑞聚羧酸減水劑，減縮劑為江蘇博特 新材料有限公司生產(chǎn)的JM-SRA減縮劑。
[0028] 實(shí)施例1 :
[0029] 按重量組分計算，包括水泥340份，稻殼灰80份，金剛砂粉40份，機(jī)制砂680份， 金剛砂70份，碎石1050份，減縮劑8. 8份，減水劑6. 5份和水138份。
[0030] 性能檢測：28d混凝土抗壓強(qiáng)度為62. 5MPa，其抗裂等級為L-ν，不同齡期干縮值見 表1。
[0031] 實(shí)施例2:
[0032] 按重量組分計算，包括水泥350份，稻殼灰70份，金剛砂粉50份，機(jī)制砂670份， 金剛砂60份，碎石1035份，減縮劑10份，減水劑6份和水165份。
[0033] 性能檢測：28d混凝土抗壓強(qiáng)度為56. 9MPa，其抗裂等級為L-V，不同齡期干縮值見 表1。
[0034] 實(shí)施例3 :
[0035] 按重量組分計算，包括水泥370份，稻殼灰60份，金剛砂粉30份，機(jī)制砂645份， 金剛砂65份，碎石1045份，減縮劑9份，減水劑5. 5份和水184份。
[0036] 性能檢測：28d混凝土抗壓強(qiáng)度為53. 3MPa，其抗裂等級為L-V，不同齡期干縮值見 表1。
[0037] 將實(shí)施例1-3制備的低干縮抗裂混凝土，進(jìn)行不同齡期干縮值檢測，結(jié)果如表1所 示：
[0038] 表1、混凝土不同齡期干縮值（X10 6)
[0039]
b.
【主權(quán)項】
1. 一種低干縮抗裂混凝土，其特征在于：按照重量份計，由水泥320-380份、稻殼灰 50-100份、金剛砂粉30-60份、機(jī)制砂620-720份，金剛砂60-100份，碎石1000-1090份， 減縮劑8-12份，減水劑5-7份和水120-200份混合組成；所述的低干縮抗裂混凝土強(qiáng)度 等級為C50-C60，7d干縮值為70-100X10 6, 28d干縮值為180-250X10 6,90d干縮值為 240-300X10 6,并趨于穩(wěn)定，早期抗裂性能的等級為L-V。2. 如權(quán)利要求1所述的低干縮抗裂混凝土，其特征在于：所述的水泥為P· 152. 5水泥。3. 如權(quán)利要求1所述的低干縮抗裂混凝土，其特征在于：所述的稻殼灰無定形SiO2質(zhì) 量百分比含量彡90%，比表面積彡62000m2/kg，平均粒徑彡5. 7μm。4. 如權(quán)利要求1所述的低干縮抗裂混凝土，其特征在于：所述的金剛砂粉顯微硬度 多 3000kg/mm2,比表面積多 500m2/kg。5. 如權(quán)利要求1所述的低干縮抗裂混凝土，其特征在于：所述的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)為 2. 4~2. 9,級配為II區(qū)中砂要求，愿< 1. 4,石粉質(zhì)量百分比含量彡5%。6. 如權(quán)利要求1所述的低干縮抗裂混凝土，其特征在于：所述的金剛砂顯微硬度 彡 3000kg/mm2,目數(shù)為 6-10 目。7. 如權(quán)利要求1所述的低干縮抗裂混凝土，其特征在于：所述的碎石粒徑5~20mm的連 續(xù)級配，其針片狀含量小于碎石總質(zhì)量的3%，含泥量小于0. 3%。8. 如權(quán)利要求1所述的低干縮抗裂混凝土，其特征在于：所述的減縮劑28d抗壓強(qiáng)度 比彡105%，28d減縮率彡40%。9. 如權(quán)利要求1所述的低干縮抗裂混凝土，其特征在于：所述的減水劑為聚羧酸減水 劑，其固含量彡26%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低干縮抗裂混凝土，按照重量份計，由水泥320-380份、稻殼灰50-100份、金剛砂粉30-60份、機(jī)制砂620-720份，金剛砂60-100份，碎石1000-1090份，減縮劑8-12份，減水劑5-7份和水120-200份混合組成；所述的低干縮抗裂混凝土強(qiáng)度等級為C50-C60，7d干縮值為70-100×10-6，28d干縮值為180-250×10-6，90d干縮值為240-300×10-6，并趨于穩(wěn)定，早期抗裂性能的等級為L-V。本發(fā)明所采用的混凝土中稻殼灰、減縮劑、金剛砂粉和金剛砂等組分都有利于降低干縮，改善其抗裂性能，且混合使用可實(shí)現(xiàn)超疊加效應(yīng)，極大地降低了混凝土干縮和開裂敏感性，通過控制混凝土組分彼此之間的質(zhì)量比例，可有效調(diào)整混凝土干縮變化，提高其抗裂性能。
【IPC分類】C04B14/36, C04B14/06, C04B28/02, C04B18/24
【公開號】CN105314938
【申請?zhí)枴緾N201510827777
【發(fā)明人】何智海, 杜時貴, 何玲玲
【申請人】紹興文理學(xué)院
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月24日