CN110981400A - 一种低收缩免蒸养自密实的c140uhpc及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC及其制备方法，属于建筑材料技术领域，它以水泥、粉煤灰、硅灰、活性掺合料、石英粉、石英砂、纤维、水、高效减水剂为原材料制备而成。本发明利用活性掺合料替代部分水泥，降低混凝土中胶凝材料的用量，从而降低混凝土的自收缩和干燥收缩，还可以用不同粒径的活性掺合料替换骨料，优化骨料级配，从而减少混凝土的收缩，并且减少水泥用量可以减少环境污染，用可再生资源如玻璃粉、陶瓷粉、橡胶粉等替代不可再生资源石英砂，节约资源。本发明制备工艺简单，可制备出兼并环保、良好工作性能，力学性能和低收缩等各方面性能优良的高性能混凝土。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程材料的制备技术领域，提供了一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC及其制备方法。
背景技术
超高性能混凝土（UHPC）不同于传统的高强混凝土和钢纤维混凝土，指的是力学性能、耐久性能等各项性能都远超普通混凝土和高性能混凝土的一种新型水泥基工程材料。但目前国内研发出的超高性能混凝土在制备和应用过程中还存在诸多问题：（1）制备工艺复杂。超高性能混凝土是根据最大密实度理论进行配制的，制备时要对原材料的粒级进行优化，使原材料可以达到最紧密堆积状态。此外，由于UHPC的性能受养护制度的影响较大，为了使其获得较高的力学性能，需要采用热养护制度，因此目前更适宜在工厂中进行预制生产。（2）自收缩大。在制备超高性能混凝土时，所使用的水胶比通常在0.2左右，甚至更低，并掺入以硅灰为主的很多活性粉末材料，此外水泥用量与普通混凝土相比要高很多，所以超高性能混凝土在早期水化过程中产生十分大的自收缩，且水化时产生的热量很大。（3）工作性能差。UHPC为了达到高强度，混凝土水胶比低，使其施工工作性能差。
由于混凝土在浇筑和养护过程中的收缩开裂在UHPC中依然存在，特别是超高性能混凝土具有水泥用量大、水胶比低等特点，随之而来的水化热量高、自收缩大，其早期收缩开裂比一般混凝土更加严重，极大制约了UHPC的发展应用，因此一般在混凝土中加入膨胀剂减少混凝土的收缩，以制成体积稳定的混凝土。但是，现有混凝土中加入膨胀剂后，一般存在以下缺陷：（1）现有的膨胀剂一般采用硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂和氧化镁类膨胀剂，采用该种膨胀剂对混凝土中矿物掺合料水化及混凝土抗碳化、抗硫酸盐侵蚀等造成影响。（2）膨胀剂对混凝土密实度和水化产物有重要影响，膨胀剂水化通常发生在早期，早期膨胀速率快，稳定性差，可能导致后期水泥颗粒的水化水分不足，如不及时补水，水化就将停止，而干缩继续，强度不增长，造成裂缝提前发生。
例如，公开号为CN109503068A公开了一种低频振捣密实、补偿收缩混凝土及其制备方法中引入膨胀剂，不能解决掺入膨胀剂混凝土后期由于膨胀剂而产生的后期到缩现象和开裂现象，该专利利用沸石粉保水性能，减少混凝土的自收缩，本专利利用活性掺合料减少胶凝材料的用量，不仅可以减少混凝土的收缩，减轻环境污染还可以增强混凝土的致密性，从而增强混凝土的力学性能。
公开号为CN109369118A公开一种低收缩性的超高性能混凝土及其制备方法，通过将高吸水树脂负载于复合纤维表面，利用高吸水树脂的保水性从而减少混凝土的收缩，但是其制备工艺复杂、试验设备要求高、混凝土强度低并且不能解决UHPC高温养护问题。本专利设备要求简单，混凝土强度高，收缩低，减少胶凝材料用量从而降低环境污染，并且解决了UHPC高温养护问题，还提高其流动性，使UHPC可以在现场进行现浇施工。公开号为CN109437776A公开一种高掺量混合玻璃粉C190UHPC及其制备方法通过采用两种不同粒径的粗细玻璃粉代替UHPC中的石英砂，增强其流动性和抗压强度，不需要高温养护，但是对于混凝土养护条件需要标准养护，并且混凝土收缩大，易产生收缩裂缝，本专利利用活性掺合料替代胶凝材料，降低UHPC的收缩，减少UHPC产生收缩裂缝，本专利在优选玻璃粉的条件下，对玻璃粉进行活化处理，增强玻璃粉的活性，使其火山灰反应更加完全，并且本专利不仅限制于玻璃粉，还可以使用橡胶粉，陶瓷粉等，可以采用不同种类纤维进行单掺或者复掺，对于混凝土养护，本专利混凝土使用自然养护，更加方便实际施工。
发明内容
本发明的一个目的在于解决至少上述问题，并且提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种超高性能混凝土及其制备方法，且本发明的超高性能混凝土具有低收缩免蒸养自密实的性能。为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC及其制备方式。
一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：其搅拌方法包括以下步骤：
步骤1：将细石英砂和粗石英砂置于搅拌机中，低速搅拌一定时间，使其形成均匀的混合物；
步骤2：取水泥、硅灰、粉煤灰、活性掺合料和石英粉置于步骤1混合物中，低速搅拌一定时间，使其搅拌均匀；
步骤3：取水和高效减水剂，先将二者进行混合搅拌均匀，然后加入步骤2混合物中，先低速搅拌一定时间，再高速搅拌一定时间，直到搅拌物呈现流态化；
步骤4：称取特定量纤维，缓慢加入步骤3混合物中，加入完成后，继续高速搅拌一定时间；
步骤5：待步骤4完成后，将拌合好的混凝土缓慢倒入模具中，使其浇筑成型，养护24小时；
步骤6：将步骤5中成型混凝土进行拆模养护，自然养护28天后，即得到低收缩免蒸养的C140UHPC。
根据权利要求1所述的一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：在步骤6中，混凝土的养护方式可为：1）将混凝土置于自然条件下，用湿麻布将试件覆盖，进行高频率间断洒水处理，保持麻布一直处于湿润状态；2）将试件放置于水中进行养护。
优选的：步骤1所述各原材料组成为细石英砂212.2kg/m3、粗石英砂848.7kg/m3，细石英砂颗粒粒度为0.04~0.08mm，粗石英砂颗粒粒度为0.45~0.85mm，搅拌时间不低于5min，其搅拌速率为60~70r/min。
优选的：步骤2所述各原材料组成为水泥681.7kg/m3、硅灰150.8kg/m3、粉煤灰37.9kg/m3、活性掺合料75.8kg/m3，搅拌时间不低于5min，其搅拌速率为60~70r/min。
优选的：步骤2所述活性掺合料包括玻璃粉、陶瓷粉、等中的一种。玻璃粉不仅可以填充浆体结构中的孔隙，还能发生火山灰反应生产C-S-H凝胶，进而改善材料的微结构，提高材料的强度。并且玻璃粉越细活性越好。或者采用橡胶粉，利用橡胶粉密度小，易变形，在搅拌和成型过程中会受到旁边介质的挤压，所以橡胶粉会产生一定的预应力，在橡胶粉有了预应力后，反过来对旁边的介质也有压力，这样对橡胶粉周围的收缩存在一定的限制作用，从而减少收缩。
优选的：其中活性掺合料优选玻璃粉，对于玻璃粉应先用水、乙醇洗涤玻璃片，吹干后放入洗液中，80～100℃下加热1小时，自然冷却，其中洗液为将30%双氧水与98%的硫酸按3：7体积比混合制成，用纯净的二次蒸馏水洗涤玻璃片，洗掉表面残留的洗液，用吹风机吹干，制成活化基片，将活化基片放入球磨机中磨成相应粒径的玻璃粉。由于采用活性掺合料使混凝土中的火山灰反应完全，不需要靠高温来激活活性，所以使UHPC免除高温蒸养。
优选的：步骤2所述胶凝材料如水泥、石英粉等用高活性掺合料进行替换，替换程度为5%，10%等，例如用1000目玻璃粉替换10%的水泥；骨料可以采用不同粒径的高活性掺合料进行替换，例如采用400目陶粒替换10%的细石英砂等。粉煤灰，活性掺合料的加入可以改变UHPC的工作性能，使其达到自密实的效果。
优选的：步骤3所述原材料组成为水189.3kg/m3、高效减水剂45.5kg/m3；减水剂包括聚羧酸减水剂、密胺减水剂、三聚氰胺减水剂、萘系减水剂和AE减水剂中的至少一种；低速搅拌速率为60~70r/min，高速搅拌速率为120~1300r/min，其搅拌时间不低于5min。
优选的：步骤4所述原材料组成为钢纤维155.9kg/m3，所述纤维包括抗碱玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、高密度聚乙烯纤维、聚酰胺或聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维、芳族聚酰胺纤维或金属纤维中的一种或者几种。
所述混凝土的7天抗压强度为112.5Mpa，28天抗压强度为140Mpa，28天抗折强度为28.6MPa，28天抗拉强度为10.9MPa，扩展度为211mm，前7天微应变为1769µε。 本发明的有益效果如下：
一、本发明制备工艺简单，采用常规工艺即可制备各方面性能优良的超高性能混凝土。
二、本发明的制备方法，采用分次投料及多步搅拌，得到的混凝土密实度高，原料分散性好，综合性能优异。此发明不需要热养护制度，达到免蒸养的目的。
三、本发明制备的超高性能混凝土，由于优选的水胶比及高效减水剂作用，搅拌制得的浆体具有一定的流动性，不仅可用于混凝土的泵送，并且浇筑过程中无需振捣，混凝土将自然密实，浆体内气体自然排除，是一种具备优良自密实性质的混凝土。
四、将不同粒径的活性掺合料替换不同成分，减少超高性能混凝土中胶凝材料含量，增加了超高混凝土致密性，改善超高性能混凝土的力学性能，耐磨性能，疲劳性能及其收缩量。在环境上减少了自然资源的开采及利用，达到节能减排的目的，并且对废弃玻璃的回收利用，减少废弃物堆放占地，减少天然材料的消耗，减小碳排放；另外，在经济上可节省废弃玻璃的处置费、降低混凝土成本；在技术上能改善混凝土的工作性能和强度等。
五、采用粉煤灰，活性掺合料等矿物掺合料，优化混凝土拌合物的工作性能，改善混凝土的密实性和均质性，并进一步降低混凝土的收缩量，提供超高性能混凝土的力学性能和体积稳定性能，并且粉煤灰为多孔物资，具有良好的保水效果，随着水化反应的进行，粉煤灰缓慢释放水，实现自养护，而且粉煤灰微观颗粒表面光滑，大大提高了混凝土的流动性，加上优化的水胶比，使其完全能达到自密实的优良效果。
六、玻璃是以石英砂、纯碱、长石、石灰石等为主要原料，其化学成分为SiO2、Na2O、CaO、Al2O3及少量K2O、MgO等，由于其化学成分的特性，其废弃玻璃经过粉磨筛分后的活性掺合料具有火山灰活性，能够降低混凝土的凝结时间，提高混凝土强度及耐久性，并且本发明采用的细玻璃粉，粒径为1000目，为优选粒径，其发生的火山灰反应较粗粒径的玻璃粉更加充分。
七、本发明基于最大堆积密度理论，掺入了不同粒径的活性掺合料，填补了石英砂之间堆积的空隙，使得结构更加紧密，优化了超高性能混凝土颗粒的堆积密度，使其各组分之间得到了充分堆积，保证了超高性能混凝土的超高强度；
八、本发明通过优化基础配合比，配制出前7天收缩微应变为1769µε、7天抗压强度为81.5MPa、28天抗压强度为100MPa、28天抗折强度为20.4MPa、28天抗拉强度为7.76MPa的超高性能混凝土。此外，本发明材料具有性能稳定，抗冲击能力强、绿色以及廉价的优点，能适用于道路与桥梁工程中的各种复杂受荷结构，如桥梁合拢段、桥面铺装，伸缩缝，湿接缝等，适合进行广泛的推广。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：其搅拌方法包括以下步骤：
步骤1：将细石英砂和粗石英砂置于搅拌机中，低速搅拌一定时间，使其形成均匀的混合物；
步骤2：取水泥、硅灰、粉煤灰、活性掺合料和石英粉置于步骤1混合物中，低速搅拌一定时间，使其搅拌均匀；
步骤3：取水和高效减水剂，先将二者进行混合搅拌均匀，然后加入步骤2混合物中，先低速搅拌一定时间，再高速搅拌一定时间，直到搅拌物呈现流态化；
步骤4：称取特定量纤维，缓慢加入步骤3混合物中，加入完成后，继续高速搅拌一定时间；
步骤5：待步骤4完成后，将拌合好的混凝土缓慢倒入模具中，使其浇筑成型，养护24小时；
步骤6：将步骤5中成型混凝土进行拆模养护，自然养护28天后，即得到低收缩免蒸养的C140UHPC。
根据权利要求1所述的一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：在步骤6中，混凝土的养护方式可为：1）将混凝土置于自然条件下，用湿麻布将试件覆盖，进行高频率间断洒水处理，保持麻布一直处于湿润状态；2）将试件放置于水中进行养护。
优选的：步骤1所述各原材料组成为细石英砂212.2kg/m3、粗石英砂848.7kg/m3，细石英砂颗粒粒度为0.04~0.08mm，粗石英砂颗粒粒度为0.45~0.85mm，搅拌时间不低于5min，其搅拌速率为60~70r/min。
优选的：步骤2所述各原材料组成为水泥681.7kg/m3、硅灰150.8kg/m3、粉煤灰37.9kg/m3、活性掺合料75.8kg/m3，搅拌时间不低于5min，其搅拌速率为60~70r/min。
优选的：步骤2所述活性掺合料包括玻璃粉、陶瓷粉、等中的一种。玻璃粉不仅可以填充浆体结构中的孔隙，还能发生火山灰反应生产C-S-H凝胶，进而改善材料的微结构，提高材料的强度。并且玻璃粉越细活性越好。或者采用橡胶粉，利用橡胶粉密度小，易变形，在搅拌和成型过程中会受到旁边介质的挤压，所以橡胶粉会产生一定的预应力，在橡胶粉有了预应力后，反过来对旁边的介质也有压力，这样对橡胶粉周围的收缩存在一定的限制作用，从而减少收缩。
优选的：其中活性掺合料优选玻璃粉，对于玻璃粉应先用水、乙醇洗涤玻璃片，吹干后放入洗液中，80～100℃下加热1小时，自然冷却，其中洗液为将30%双氧水与98%的硫酸按3：7体积比混合制成，用纯净的二次蒸馏水洗涤玻璃片，洗掉表面残留的洗液，用吹风机吹干，制成活化基片，将活化基片放入球磨机中磨成相应粒径的玻璃粉。由于采用活性掺合料使混凝土中的火山灰反应完全，不需要靠高温来激活活性，所以使UHPC免除高温蒸养。
优选的：步骤2所述胶凝材料如水泥、石英粉等用高活性掺合料进行替换，替换程度为5%，10%等，例如用1000目玻璃粉替换10%的水泥；骨料可以采用不同粒径的高活性掺合料进行替换，例如采用400目陶粒替换10%的细石英砂等。粉煤灰，活性掺合料的加入可以改变UHPC的工作性能，使其达到自密实的效果。
优选的：步骤3所述原材料组成为水189.3kg/m3、高效减水剂45.5kg/m3；减水剂包括聚羧酸减水剂、密胺减水剂、三聚氰胺减水剂、萘系减水剂和AE减水剂中的至少一种；低速搅拌速率为60~70r/min，高速搅拌速率为120~1300r/min，其搅拌时间不低于5min。
优选的：步骤4所述原材料组成为钢纤维155.9kg/m3，所述纤维包括抗碱玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、高密度聚乙烯纤维、聚酰胺或聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维、芳族聚酰胺纤维或金属纤维中的一种或者几种。
所述混凝土的7天抗压强度为112.5Mpa，28天抗压强度为140Mpa，28天抗折强度为28.6MPa，28天抗拉强度为10.9MPa，扩展度为211mm，前7天微应变为1769µε。
实施例1
一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC其组成及配比如下：水泥757.5kg/m3；细石英砂212.2kg/m3；粗石英砂848.7kg/m3；石英粉150.8kg/m3；硅灰150.8kg/m3；粉煤灰37.9kg/m3；水189.3kg/m3；高效减水剂45.5kg/m3；钢纤维155.9kg/m3。
将两种粒径的石英砂倒入搅拌机中，低速搅拌5min；在依次加入石英粉，硅灰，粉煤灰最后加入水泥，低速搅拌10min，使材料充分搅拌完全；将水与减水剂搅拌均匀，待材料搅拌均匀后缓慢加入水与减水剂混合液，先低速2min，再高速搅拌5min，直到搅拌物呈现流态化；最后加入钢纤维，继续高速搅拌10min；将混凝土浇筑成型静置24h后拆模，再自然养护28天。
实施例2
一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC其组成及配比如下：水泥681.7kg/m3；活性掺合料75.8kg/m3；细石英砂212.2kg/m3；粗石英砂848.7kg/m3；石英粉150.8kg/m3；硅灰150.8kg/m3；粉煤灰37.9kg/m3；水189.3kg/m3；高效减水剂45.5kg/m3；
将两种粒径的石英砂倒入搅拌机中，低速搅拌5min；在依次加入石英粉，硅灰，粉煤灰，活性掺合料最后加入水泥，低速搅拌10min，使材料充分搅拌完全；将水与减水剂搅拌均匀，待材料搅拌均匀后缓慢加入水与减水剂混合液，先低速2min，再高速搅拌5min，直到搅拌物呈现流态化；将混凝土浇筑成型静置24h后拆模，再自然养护28天。
实施例3
一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC其组成及配比如下：水泥681.7kg/m3；活性掺合料75.8kg/m3；细石英砂212.2kg/m3；粗石英砂848.7kg/m3；石英粉150.8kg/m3；硅灰150.8kg/m3；粉煤灰37.9kg/m3；水189.3kg/m3；高效减水剂45.5kg/m3；钢纤维155.9kg/m3。
将两种粒径的石英砂倒入搅拌机中，低速搅拌5min；在依次加入石英粉，硅灰，粉煤灰，活性掺合料最后加入水泥，低速搅拌10min，使材料充分搅拌完全；将水与减水剂搅拌均匀，待材料搅拌均匀后缓慢加入水与减水剂混合液，先低速2min，再高速搅拌5min，直到搅拌物呈现流态化；最后加入钢纤维，继续高速搅拌10min；将混凝土浇筑成型静置24h后拆模，再自然养护28天。
对按上述配比、制备方法和养护制度而成型的试件，参照《活性粉末混凝土》，《纤维混凝土试验方法标准》和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，测其收缩应变、抗压强度、抗折强度和抗拉强度，试验结果如表1、表2所示。
表1：不同配比基本力学性能测量结果
| 编号 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 7天抗压强度（MPa） | 108.6 | 98.1 | 112.5 |
| 28天抗压强度（MPa） | 130 | 122 | 140 |
| 28天抗折强度（MPa） | 20.8 | 22.4 | 28.6 |
| 28天抗拉强度（MPa） | 9.7 | 8.1 | 10.9 |
表2：不同配比微应变（µε）
| 编号 | 1天 | 2天 | 3天 | 4天 | 5天 | 6天 | 7天 | 10天 | 13天 | 16天 | 20天 | 24天 | 28天 |
| 实施例1 | 555 | 993 | 1311 | 1596 | 1725 | 1831 | 1891 | 1973 | 2029 | 2080 | 2124 | 2170 | 2209 |
| 实施例2 | 564 | 1006 | 1335 | 1603 | 1756 | 1845 | 1901 | 1970 | 2032 | 2084 | 2131 | 2180 | 2225 |
| 实施例3 | 518 | 926 | 1228 | 1496 | 1628 | 1724 | 1769 | 1819 | 1871 | 1913 | 1961 | 1997 | 2035 |
如上表1，表2所示，本发明制备的低收缩免蒸养自密实的C140UHPC具有低收缩和高抗压强度强，高抗拉强度和高抗折强度的特点。
Claims (10)
1.一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：其搅拌方法包括以下步骤： 步骤1：将细石英砂和粗石英砂置于搅拌机中，低速搅拌一定时间，使其形成均匀的混合物； 步骤2：取水泥、硅灰、粉煤灰、活性掺合料和石英粉置于步骤1混合物中，低速搅拌一定时间，使其搅拌均匀； 步骤3：取水和高效减水剂，先将二者进行混合搅拌均匀，然后加入步骤2混合物中，先低速搅拌一定时间，再高速搅拌一定时间，直到搅拌物呈现流态化；步骤4：称取特定量纤维，缓慢加入步骤3混合物中，加入完成后，继续高速搅拌一定时间；步骤5：待步骤4完成后，将拌合好的混凝土缓慢倒入模具中，使其浇筑成型，养护24小时；步骤6：将步骤5中成型混凝土进行拆模养护，自然养护28天后，即得到低收缩免蒸养的C140UHPC。
2.根据权利要求1所述的一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：在步骤6中，混凝土的养护方式可为：1）将混凝土置于自然条件下，用湿麻布将试件覆盖，进行高频率间断洒水处理，保持麻布一直处于湿润状态；2）将试件放置于水中进行养护。
3.根据权利要求1所述一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：步骤1所述各原材料组成为细石英砂212.2kg/m3、粗石英砂848.7kg/m3，细石英砂颗粒粒度为0.04~0.08mm，粗石英砂颗粒粒度为0.45~0.85mm，搅拌时间不低于5min，其搅拌速率为60~70r/min。
4.根据权利要求1所述一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：步骤2所述各原材料组成为水泥681.7kg/m3、硅灰150.8kg/m3、粉煤灰37.9kg/m3、活性掺合料75.8kg/m3，搅拌时间不低于5min，其搅拌速率为60~70r/min。
5.根据权利要求1所述一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：步骤2所述活性掺合料包括玻璃粉、陶瓷粉等中的一种，利用活性掺合料取代水泥，降低胶凝材料用量，减少收缩；或者采用橡胶粉，利用橡胶粉密度小，易变形，在搅拌和成型过程中会受到旁边介质的挤压，所以橡胶粉会产生一定的预应力，在橡胶粉有了预应力后，反过来对旁边的介质也有压力，这样对橡胶粉周围的混凝土收缩存在一定的限制作用，从而减少收缩。
6.根据权利要求1所述一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：其中活性掺合料优选玻璃粉，对于玻璃粉应先用水、乙醇洗涤玻璃片，吹干后放入洗液中，80～100℃下加热1小时，自然冷却，其中洗液为将30%双氧水与98%的硫酸按3：7体积比混合制成，用纯净的二次蒸馏水洗涤玻璃片，洗掉表面残留的洗液，用吹风机吹干，制成活化基片，将活化基片放入球磨机中磨成相应粒径的玻璃粉,由于采用活性掺合料使混凝土中的火山灰反应完全，不需要靠高温来激活活性，所以使UHPC免除高温蒸养。
7.根据权利要求1所述一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：步骤2所述胶凝材料如水泥、石英粉等用高活性掺合料进行替换，替换程度为5%、10%、15%等，例如用1000目玻璃粉替换10%的水泥；骨料可以采用不同粒径的高活性掺合料进行替换，例如采用400目陶粒替换10%的细石英砂等,粉煤灰，活性掺合料的加入可以改变UHPC的工作性能，使其达到自密实的效果。
8.根据权利要求1所述一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：步骤3所述原材料组成为水189.3kg/m3、高效减水剂45.5kg/m3；减水剂包括聚羧酸减水剂、密胺减水剂、三聚氰胺减水剂、萘系减水剂和AE减水剂中的至少一种；低速搅拌速率为60~70r/min，高速搅拌速率为120~1300r/min，其搅拌时间不低于5min。
9.根据权利要求1所述一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC的制备方法，其特征在于：步骤4所述原材料组成为钢纤维155.9kg/m3，所述纤维包括抗碱玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、高密度聚乙烯纤维、聚酰胺或聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维、芳族聚酰胺纤维或金属纤维中的一种或者几种。
10.根据权利要求1所述的一种低收缩免蒸养自密实的C140UHPC，其特征在于：所述混凝土的7天抗压强度为112.5Mpa，28天抗压强度为140Mpa，28天抗折强度为28.6MPa，28天抗拉强度为10.9MPa，扩展度为211mm，前7天微应变为1769µε。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112939548A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-11 | 广东欣粤电力器材有限公司 | 一种高强度砂浆混凝土的制造方法 |
| CN113250462A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-13 | 中国电建集团四川工程有限公司 | 一种自密实混凝土的施工方法 |
| CN114230262A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-25 | 山东高速交通装备有限公司 | 一种超高性能混凝土桥面板及其生产工艺 |
| CN114230276A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-25 | 沈月漫 | 一种纤维自密实橡胶混凝土及其制备方法 |
| CN115196929A (zh) * | 2021-04-13 | 2022-10-18 | 香港理工大学 | 混凝土原料、混凝土及其制备方法和应用 |
| CN115557749A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-01-03 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | 一种免蒸养无砟轨道混凝土复合轨道板及其制备方法与应用 |
| CN117623708A (zh) * | 2023-11-27 | 2024-03-01 | 中建三局集团有限公司 | 一种uhpc及其制备方法 |
| CN117658566A (zh) * | 2023-11-16 | 2024-03-08 | 中铁二十五局集团第三工程有限公司 | 一种直泵混凝土及其制备方法和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105084837A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-25 | 黄贺明 | 一种海砂粉末混凝土 |
| CN109437777A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-03-08 | 湘潭大学 | 一种高掺量混合瓷砖骨料c150uhpc及其制备方法 |
| CN110041028A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-23 | 四川衡鼎建材有限公司 | 一种利用建筑垃圾的再生混凝土及其制备方法 |
-
2019
- 2019-12-02 CN CN201911210083.6A patent/CN110981400A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105084837A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-25 | 黄贺明 | 一种海砂粉末混凝土 |
| CN109437777A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-03-08 | 湘潭大学 | 一种高掺量混合瓷砖骨料c150uhpc及其制备方法 |
| CN110041028A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-23 | 四川衡鼎建材有限公司 | 一种利用建筑垃圾的再生混凝土及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 冷发光等: "《绿色高性能混凝土技术》", 30 November 2011, 中国建材工业出版社 * |
| 张兰芳等: "《碱激发矿渣水泥和混凝土》", 31 August 2018, 西南交通大学出版社 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112939548A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-11 | 广东欣粤电力器材有限公司 | 一种高强度砂浆混凝土的制造方法 |
| CN115196929A (zh) * | 2021-04-13 | 2022-10-18 | 香港理工大学 | 混凝土原料、混凝土及其制备方法和应用 |
| CN115196929B (zh) * | 2021-04-13 | 2023-10-24 | 香港理工大学 | 混凝土原料、混凝土及其制备方法和应用 |
| CN113250462A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-13 | 中国电建集团四川工程有限公司 | 一种自密实混凝土的施工方法 |
| CN114230276A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-25 | 沈月漫 | 一种纤维自密实橡胶混凝土及其制备方法 |
| CN114230262A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-25 | 山东高速交通装备有限公司 | 一种超高性能混凝土桥面板及其生产工艺 |
| CN115557749A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-01-03 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | 一种免蒸养无砟轨道混凝土复合轨道板及其制备方法与应用 |
| CN115557749B (zh) * | 2022-09-29 | 2023-12-26 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | 一种免蒸养无砟轨道混凝土复合轨道板及其制备方法与应用 |
| CN117658566A (zh) * | 2023-11-16 | 2024-03-08 | 中铁二十五局集团第三工程有限公司 | 一种直泵混凝土及其制备方法和应用 |
| CN117623708A (zh) * | 2023-11-27 | 2024-03-01 | 中建三局集团有限公司 | 一种uhpc及其制备方法 |
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