专利名称：环保型耐高温橡胶高强混凝土的制作方法
技术领域：
本发明涉及混凝土领域，更特别涉及一种环保型耐高温橡胶高强混凝土。
背景技术：
高强混凝土是现代超高层，超大跨建筑物的重要组成成分。高强混凝土由六种主要基本材料组成，包括水泥、活性矿物掺料、石子、砂子、减水剂和水。随着我国城市化的发展，建筑物趋向超高层化、超大跨化，因此高强混凝土的用量必然增加。由于高强混凝土在火灾高温作用下容易引发爆裂破坏，一旦爆裂发生，必使钢筋保护层失去作用，钢筋将直接暴露在高温下，由于钢筋在300℃左右就会软化，再加上截面的缩小，构件的承载力将急剧降低，这种情况将给结构安全带来重大隐患。在另一方面，废旧橡胶轮胎是现代交通工具汽车和飞机的主要废弃物，自然条件下难以降解，并且难溶于有机溶剂，不易腐烂，是污染环境的重大污染源之一。中国在2005年废旧橡胶轮胎产量就超过1.2亿条，其中约40％没有得到很好的回收利用，散落于自然界中，占据了空间，并成为了滋生鼠患，病虫害，蚊虫害的源头。因此有效的利用废旧橡胶资源，变废为宝，改善高强混凝土高温下爆裂缺陷是解决问题的上上之选。
中国专利CN1398242公开了一种“耐火超高性能混凝土组合物”，该专利采用熔点小于300℃、平均长度L大于1毫米且直径φ最大为200微料的有机纤维改善混凝土的耐火性，所采用混凝土由其中分散有金属纤维的硬化的水泥基质组成，通过一种组合物与水混合获得。但是，在该专利中提出的并且在耐火混凝土中广泛应用的方法之一在于向混凝土中引入有机纤维和金属纤维，其新鲜状态的混凝土的流动性由于组合物中存在有机纤维而严重降低，对高强混凝土的输送和施工造成很大的困难。另一方面，有机纤维与金属纤维的市场价格高，在混凝土上引入上述纤维将大大提高成本。
中国专利CN1400190公开了一种“一种环保型混凝土”它是由下述重量配比的原材料制成的水泥126-545kg、钢渣1040-1223kg、钢渣屑520-605kg、水192-250kg，普通钢渣粉61-230kg，粉煤灰101-306kg。该专利主要针对钢铁厂和热电厂所产生工业废料钢渣和粉煤灰提出的，具有很强的地域性，由于近年来外加剂的使用，能激发粉煤灰的矿物效应，使得粉煤灰的价格日益上涨，不再是废弃物了。并且该专利提到的废弃钢渣存放时间是超过一年的，存在着锈蚀的隐患，直接威胁了混凝土耐久性，同样给混凝土结构带来了安全隐患。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提出一种环保型、成本低、应用区域广、流动性好、抗压强度高、抗高温爆裂性好的高强混凝土。
本发明解决其技术问题采用的技术方案1.环保型耐高温橡胶高强混凝土，由下述重量配比的原材料制成水泥280～310kg，矿粉180～240kg，硅粉30～46kg，再生橡胶粉5～15kg，水110～125kg，砂700～740kg，石1060～1168kg，萘磺酸盐和塑化增强剂复合的30％浓度的复合外加剂3.5％～5.0％(以胶结料之和计，胶结料指水泥、矿粉、硅粉)。
2.上述技术方案中加入的再生橡胶粉10kg较佳。
3.上述技术方案中加入的再生橡胶粉选取的粒径范围10目～40目，以20目较佳。橡胶粉在200℃开始熔解，可释放其占有的空间，并连通混凝土内部原本封闭的区域，释放了高温下混凝土内部形成的蒸汽压，提高了高强混凝土的高温下的抗爆裂性能。
4.上述技术方案中选取的矿粉比表面积不小于600m2/Kg，矿粉比表面积以800m2/Kg较佳。超细矿粉主要起微集料的作用，可以节约水泥用量，增加水泥与骨料的粘结力，增加新鲜混凝土的流动性，提高混凝土的密实性。
5.上述技术方案中加入的硅粉，其SiO2的质量分数以达90％较佳。含SiO2质量分数高的硅粉，能与水泥水化产物游离石灰及高碱性水化硅酸钙产生火山灰反应(二次反应)，生成低碱性水化硅酸钙，提高混凝土的强度。
本发明的有益效果本发明与现有的耐火超高性能强混凝土和环保型混凝土比较，采用价格更为低廉，来源更为广泛的再生橡胶粉，大大的降低了生产成本，更具有市场竞争力。本发明配制了坍落度为230mm，扩展度600mm，在32℃下2小时无坍落度损失，工作性优良的泵送混凝土。本发明配制的砼28天抗压强度达100MPa，56天达110MPa，电通量介于283～304库仑，氯离子扩散深度0mm。本发明配制的高强混凝土经500℃明火高温作用1小时，外观保持完整，无裂纹，抗压强度不低于90MPa。
图1为环保型防高温爆裂高强混凝土常温下微观结构扫描电镜照片。
图2为环保型防高温爆裂高强混凝土经500℃高温作用1小时后微观结构扫描电镜照片。
图3为环保型防高温爆裂高强混凝土经800℃高温作用1小时后微观结构扫描电镜照片。
具体实施例方式
本发明不限于以下实施例。
采用42.5PII水泥，中砂M＝3.1，5～30mm花岗岩碎石配制环保型耐高温橡胶高强混凝土，1m3高强混凝土中各组分用量、新拌物坍落度和常温下强度，电通量等性能如表1和表2所示高温防爆裂性，通过测量每实施例制作100×100×100mm立方体试件2组，每组6个，分别进行两个温度的测验。将试样常温下放置于高温炉中，并用耐火砖垫高，以保证试件的六面受火，封闭炉门，对试样进行明火高温试验，按标准升温曲线由常温直接升到预定温度(分别为500℃和800℃)，然后在该温度恒温1小时。自然冷却后，对每个试样进行残余抗压强度测验和检测外表面的爆裂情况。如表3所示表1 配制环保型防高温爆裂高强混凝土的组份及基本性能
表2 实施例1-3的混凝土力学性能
表3 高温后实施例1-3的残余抗压强度和外表观完整性
上述实施例的结果如下1、配制1m3的本发明的环保型耐高温橡胶高强混凝土，再生橡胶粉用量5～15kg，取代了现有技术的有机纤维和金属纤维。
2、本发明加入的再生橡胶粉，环保并且材料来源广，不受地域限制，加工工艺简单，无特殊要求。
3、本发明在砼中加入的再生橡胶粉，混凝土坍落度损失小，流动性好，2小时坍落度、扩展度无损失，较现有技术的新拌混凝土低流动性、低扩展度有极大的进步。混凝土不板结、不结底、易泵送。
4、本发明制取了28天强度达到100MPa以上的环保型耐高温橡胶高强混凝土。
5、本发明的混凝土因加入再生橡胶粉，使得混凝土在明火高温作用下，有效防止的爆裂的发生，保持了外表观的完整性。
6、本发明的混凝土经500℃明火高温作用1小时后，抗压强度仍高于90MPa。
7、本发明的混凝土电通量为283～304库仑，氯离子扩散深度0mm，耐久性好，满足混凝土长期安全使用的要求。
权利要求
1.环保型耐高温橡胶高强混凝土，它是由下述重量配比的原材料制成水泥280～310kg，矿粉180～240kg，硅粉30～46kg，再生橡胶粉5～15kg，水110～125kg，砂700～740kg，石1060～1168kg；萘磺酸盐和塑化增强剂复合的30％浓度复合外加剂按上述水泥、矿粉、硅粉胶结料重量之和的3.5％～5.0％加入。
2.根据权利要求1所述的环保型耐高温橡胶高强混凝土，其特征在于上述再生橡胶粉优选10kg的加入量。
3.根据权利要求1或2所述的环保型耐高温橡胶高强混凝土，其特征在于上述再生橡胶粉选取的粒径范围是10目～40目，优选20目。
4.根据权利要求1所述的环保型耐高温橡胶高强混凝土，其特征在于选取的矿粉比表面积不小于600m2/Kg，优选800m2/kg。
5.根据权利要求1所述的环保型耐高温橡胶高强混凝土，其特征在于上述硅粉，其SiO2的质量分数优选90％以上。
全文摘要
本发明涉及一种环保型耐高温橡胶高强混凝土，它是由下述重量配比的原材料制成水泥280～310kg，矿粉180～240kg，硅粉30～46kg，再生橡胶粉5～15kg，水110～125kg，砂700～740kg，石1060～1168kg；萘磺酸盐和塑化增强剂复合的30％浓度复合外加剂按上述水泥、矿粉、硅粉胶结料重量之和的3.5％～5.0％加入；研配成的混凝土流动性达230mm，28天抗压强度达100MPa，电通量介于283～304库仑，氯离子扩散深度0mm；本发明配制的高强混凝土经500℃明火高温作用1小时，外表观保持完整，无裂纹，抗压强度不低于90MPa。
文档编号C04B14/04GK101062856SQ20071002751
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月12日 优先权日2007年4月12日
发明者李丽娟, 刘锋, 谢伟锋, 陈智泽, 陈应钦 申请人:广东工业大学