一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土及其制备方法与流程

文档序号:12089050阅读:810来源:国知局
本发明涉及一种混凝土,具体涉及一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土及其制备方法。
背景技术
:超高性能混凝土(Ultrahighperformanceconcrete)具有超高的强度、优异的耐久性能以及良好的工作性能,其广泛的应用将颠覆目前土木工程结构的设计、施工等各领域。活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete,简称RPC)是超高性能混凝土的典型代表之一,是法国布伊格(Bouygues)公司Richard等人于1993年率先提出了的一种具有高强、高韧性、高耐久性和体积稳定性良好的水泥基复合材料。目前常用的制备活性粉末混凝土的原材料包括:水泥、硅灰、磨细石英粉、矿物细掺料、石英砂以及高效减水剂等。目前由于高温养护制度的制约,活性粉末混凝土一般用于装配式预制构件,活性粉末混凝土预制构件的生产要达到规模化,需要活性粉末混凝土具有早强性能,以便于模具以及养护池的快速循环利用。但是,目前以活性粉末混凝土为代表的超高性能混凝土早期强度往往较低,拆模时间较长,由此制约了单次构件制备时间。混凝土早强剂是解决混凝土早强问题的主要方法,目前广泛使用的混凝土早强剂包括:氯盐、硫酸盐、亚硝酸盐以及有机物早强剂等单一或复合早强型外加剂。外加剂的使用可以针对性地改善混凝土的性能,是解决混凝土制备技术问题的有效手段之一。碱激发剂是碱激发胶凝材料的专业术语,在化学中叫做催化剂。一般是指苛性碱、含碱性元素的硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐等物质。碱激发剂通过对活性粉末混凝土的水化反应起到催化作用,从而提高了活性粉末混凝土的早期强度。水玻璃作为最广泛使用的碱激发剂,用途非常广泛,几乎遍及国民经济的各个部门。其主要被应用于加固土壤、堵漏、填缝等局部抢修、配制耐酸胶凝材料、配制耐热砂浆,新型水玻璃被称为符合可持续发展的绿色环保型铸造黏结剂。混凝土,尤其是超高性能混凝土的早强性能是目前混凝土材料发展的研究热点与重要方向,将碱激发剂(水玻璃)作为外加剂掺入超高性能混凝土中,必将提高超高性能混凝土的早期性能,具有显著的创新意义和广泛的工程应用价值。现有超高性能混凝土早期强度低,拆模时间长,制约了超高性能混凝土装配式预制构件的规模化生产。技术实现要素:为克服现有技术中的问题,本发明的目的在于提供一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土及其制备方法,提高超高性能混凝土的早期强度。为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土,按质量份数计,该混凝土的组分包括胶凝材料1019~1059份,石英砂1120~1271份,纤维165~205份,减水剂20.38~21.18份,消泡剂12.2~25.6份,碱激发剂20.38~21.18份以及水152.85~180.03份。本发明进一步的改进在于,所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;其中水泥不低于P.O42.5硅酸盐水泥,硅灰中SiO2质量含量不低于92%;石英粉粒径不大于325目。本发明进一步的改进在于,所述石英砂包括质量比为1:(0.46~0.47):(0.32~0.33)的粗石英砂、中石英砂以及细石英砂,其中,所述粗石英砂的粒径为0.850~0.425mm,中石英砂的粒径为0.425~0.212mm,细石英砂的粒径为0.212~0.125mm。本发明进一步的改进在于,所述纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为(2~2.5):0.5。本发明进一步的改进在于,所述钢纤维长度为11.7~14.3mm,直径为0.17~0.23mm,抗拉强度≥2850Mpa;聚丙烯纤维长度为6mm,直径为0.031mm。本发明进一步的改进在于,所述减水剂为减水效率不小于25%的聚羧酸减水剂。本发明进一步的改进在于,所述消泡剂为水溶性消泡剂。本发明进一步的改进在于,所述碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液。本发明进一步的改进在于,所述模数1.4的水玻璃溶液是通过将模数3.0的水玻璃与NaOH混合制备的,水玻璃的含水量质量百分数为55%;NaOH纯度≥99%;碱激发剂占胶凝材料质量百分比为2%。一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土的制备方法,包括以下步骤:1)称量组分:按质量份数计,量取胶凝材料1019~1059份,石英砂1120~1271份,纤维165~205份,减水剂20.38~21.18份,消泡剂12.2~25.6份,碱激发剂20.38~21.18份以及水152.85~180.03份;其中,所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液;纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为(2~2.5%):0.5%;2)将水泥、硅灰、石英砂以及石英粉倒入搅拌机中搅拌均匀,得到混合均匀的粉体;3)将自来水、制备好的碱激发溶液、消泡剂混合均匀后均分为两份,先向搅拌机中倒入一份,并搅拌5分钟;再将另一份和减水剂倒入搅拌机中搅拌均匀,形成胶凝材料浆体;4)将钢纤维以及聚丙烯纤维加入到胶凝材料浆体中搅拌均匀;然后,装模,24小时后拆模,得到试件;5)对试件进行养护,养护条件为:60~90℃恒温热水,养护时间为48~72小时,得到掺碱激发剂早强超高性能混凝土。与现有技术相比,本发明具有的有益效果:第一,本发明由于掺入碱激发剂,大大缩短了超高性能混凝土的初凝时间,并且使得超高性能混凝土具有很高的早期强度,大大缩短了拆模时间,加快了混凝土制备的循环效率;第二,本发明基于最紧密堆积理论,对石英砂实现级配设计,使得超高性能混凝土各组分之间能够充分堆积,保证了超高性能混凝土的超高强度。第三,本发明使用了消泡剂,消泡剂可以去除超高性能混凝土中多余的有害气泡,是内部结构更加密实,从而可以提高混凝土的强度与耐久性能。第四,在组分方面,按质量份数计,本发明中胶凝材料为1019~1059份;石英砂为1120~1271份,纤维为165~205份;减水剂为20.38~21.18份;消泡剂为12.2~25.6份;碱激发剂为20.38~21.18份以及水为152.85~180.03份。水胶比即用水量与胶凝材料的质量比,是影响超高性能混凝土抗压强度的主要因素,随着水胶比的增大,抗压强度降低,但是RPC流动性增加。超高性能混凝土水胶比不宜超过0.20。砂胶比即石英砂与胶凝材料的质量比,也是影响超高性能混凝土抗压强度的主要因素,其最佳取值为1.0~1.4之间,砂胶比过大或过小都会导致强度的下降。第六,在碱激发剂的作用下,胶凝材料中含有大量的Si-O和Al-O键断裂,SiO4和AlO4四面体快速溶出,迅速通过聚缩反应形成大量无机高分子聚合物,从而使得混凝土的早期强度增长很快,达到超早强的效果。进一步的,石英砂包括粗、中、细三种粒径范围的石英砂,粒径范围分别为粗石英砂0.850~0.425mm(20~40目)、中石英砂0.425~0.212mm(40~70目)、细石英砂0.212~0.125mm(70~120目),三中不同粒径石英砂质量比例为:粗:中:细=1:0.46~0.47:0.32~0.33,在该比例下三种粒径的石英砂堆积密度达到最大,空隙率最小,说明三种粒径的石英砂实现了最紧密堆积,从而保证了超高性能混凝土的超高强度。进一步的,本发明中的纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为2%~2.5%:0.5%;纤维的掺入能够有效改善混凝土的细观受力状态,使其受力更加均匀,起到有效的拉结作用,从而能够有效地提高混凝土的强度。进一步的,本发明中消泡剂为水溶性消泡剂,以占胶凝材料的质量比计算,消泡剂为胶凝材料的0.8%,掺入消泡剂的试件表面在振动成型时,不断有气泡溢出,并且随着流动度的增加气泡溢出现象更加明显,由于气泡的排出,RPC内部密实度提高,试件抗压强度提高。进一步的,碱激发剂总量占胶凝材料质量比为2%时,试样的早强性能更好。进一步的,本发明使用了高效聚羧酸减水剂,使得超高性能混凝土在极低的水胶比小具有良好的工作性能。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1水泥:盾石牌P.O42.5普通硅酸盐水泥;硅灰:市售SiO2含量(质量含量)不低于92%;石英粉:市售325目;石英砂:市售石英砂,粒径范围分别为粗石英砂0.850~0.425mm(20~40目)、中石英砂0.425~0.212mm(40~70目)、细石英砂0.212~0.125mm(70~120目);钢纤维:上海贝卡尔特二钢生产的长度为13±10%mm,直径为0.2±0.03mm的钢纤维,抗拉强度≥2850Mpa,密度为8000kg/m3。聚丙烯纤维:市售普通聚丙烯纤维,长度为6mm,直径为0.031mm,密度为920kg/m3,长度6mm;减水剂:聚羧酸减水剂,减水效率为25%;消泡剂:水溶性消泡剂;碱激发剂:通过将模数3.0的水玻璃溶液(含水量(质量百分数)55%)与纯度≥99%的NaOH混合制得模数为1.4的水玻璃溶液。超高性能混凝土配合比见表1。表1超高性能混凝土配合比按照配合比称取各原料,进行搅拌,搅拌顺序为:将水泥、硅灰、石英砂以及石英粉倒入搅拌机中搅拌3分钟,使四种粉体混合均匀。将NaOH加入到水玻璃中搅拌均匀,陈化12h(该步骤在前一天完成),得到碱激发剂。将自来水、制备好的碱激发剂、消泡剂混合均匀后均分为两份,先向搅拌机中倒入一份,并搅拌5分钟;再将另一份和减水剂倒入搅拌机中,继续搅拌15分钟,形成胶凝材料浆体;将钢纤维以及聚丙烯纤维加入到搅拌好的胶凝材料浆体中搅拌10min,得到搅拌好的混凝土。然后,将搅拌好的混凝土装模,等待24小时后拆模。对试件进行养护,养护条件为:90℃恒温热水,养护时间为72小时。按照GB/T31387《活性粉末混凝土》、GB/T-50081《普通混凝土力学性能试验方法》、GB/T-50080《普通混凝土拌合物性能试验方法》对超高性能混凝土性能进行测试,其结果如表2。表2实施例1的超高性能混凝土性能测试结果流动度/mm脱模强度/MPa热养后抗压强度/MPa28d抗压强度/MPa28d抗折强度/MPa15839.3165.7172.339.8实施例2水泥:盾石牌P.O42.5普通硅酸盐水泥;硅灰:市售SiO2含量不低于92%;石英粉:市售325目;石英砂:市售石英砂,粒径范围分别为粗石英砂0.850~0.425mm(20~40目)、中石英砂0.425~0.212mm(40~70目)、细石英砂0.212~0.125mm(70~120目);钢纤维:上海贝卡尔特二钢生产的长度为13±10%mm,直径为0.2±0.03mm的钢纤维,密度为8000kg/m3。聚丙烯纤维:市售普通聚丙烯纤维,长度6mm,密度为920kg/m3;减水剂:聚羧酸减水剂,减水效率为25%;消泡剂:水溶性消泡剂;碱激发剂:通过将模数3.0的水玻璃溶液(含水量(质量百分数)55%)与纯度≥99%的NaOH混合制得。超高性能混凝土配合比,见表3。表3超高性能混凝土配合比按照配合比称取各原料,进行搅拌,搅拌顺序为:将水泥、硅灰、石英砂以及石英粉倒入搅拌机中搅拌3分钟,使四种粉体混合均匀。将NaOH加入到水玻璃中搅拌均匀,陈化12h(该步骤在前一天完成),得到碱激发剂。将自来水、制备好的碱激发剂、消泡剂混合均匀后均分为两份,先向搅拌机中倒入一份,并搅拌5分钟;再将另一份和减水剂倒入搅拌机中,继续搅拌15分钟,形成胶凝材料浆体;将钢纤维以及聚丙烯纤维加入到搅拌好的胶凝材料浆体中搅拌10min,得到搅拌好的混凝土。然后,将搅拌好的混凝土装模,等待24小时后拆模。对试件进行养护,养护条件为:90℃恒温热水,养护时间为72小时。按照GB/T31387《活性粉末混凝土》、GB/T-50081《普通混凝土力学性能试验方法》、GB/T-50080《普通混凝土拌合物性能试验方法》对超高性能混凝土性能进行测试,其结果如表4。表4实施例2的超高性能混凝土性能测试结果流动度/mm脱模强度/MPa热养后抗压强度/MPa28d抗压强度/MPa28d抗折强度/MPa21932.1151.5159.331.2实施例3一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土,按质量份数计,该混凝土的组分包括胶凝材料1019份,石英砂1140份,纤维205份,减水剂20.38份,消泡剂25.6份,碱激发剂20.38份以及水152.85份。其中,所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;其中水泥不低于P.O42.5硅酸盐水泥,硅灰中SiO2质量含量不低于92%;石英粉粒径不大于325目。所述石英砂包括质量比为1:0.46:0.32的粗石英砂、中石英砂以及细石英砂,其中,所述粗石英砂的粒径为0.850~0.425mm,中石英砂的粒径为0.425~0.212mm,细石英砂的粒径为0.212~0.125mm。所述纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为2:0.5。所述钢纤维长度为11.7~14.3mm,直径为0.17~0.23mm,抗拉强度≥2850Mpa;聚丙烯纤维长度为6mm,直径为0.031mm。所述减水剂为减水效率不小于25%的聚羧酸减水剂。所述消泡剂为水溶性消泡剂。所述碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液。所述模数1.4的水玻璃溶液是通过将模数3.0的水玻璃与NaOH混合制备的,水玻璃的含水量质量百分数为55%;NaOH纯度≥99%;上述掺碱激发剂早强超高性能混凝土的制备方法,包括以下步骤:1)称量组分:按质量份数计,胶凝材料1019份,石英砂1140份,纤维205份,减水剂20.38份,消泡剂25.6份,碱激发剂20.38份以及水152.85份。所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;其中水泥不低于P.O42.5硅酸盐水泥,硅灰中SiO2质量含量不低于92%;石英粉粒径不大于325目。所述石英砂包括质量比为1:0.46:0.32的粗石英砂、中石英砂以及细石英砂,其中,所述粗石英砂的粒径为0.850~0.425mm,中石英砂的粒径为0.425~0.212mm,细石英砂的粒径为0.212~0.125mm。所述纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为2:0.5。所述钢纤维长度为11.7~14.3mm,直径为0.17~0.23mm,抗拉强度≥2850Mpa;聚丙烯纤维长度为6mm,直径为0.031mm。所述减水剂为减水效率不小于25%的聚羧酸减水剂。所述消泡剂为水溶性消泡剂。所述碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液。所述模数1.4的水玻璃溶液是通过将模数3.0的水玻璃与NaOH混合制备的,水玻璃的含水量质量百分数为55%;NaOH纯度≥99%;2)将水泥、硅灰、石英砂以及石英粉倒入搅拌机中搅拌3分钟,使四种粉体混合均匀。3)将NaOH加入到水玻璃中搅拌均匀,陈化12h(该步骤在前一天完成),得到碱激发剂。将自来水、制备好的碱激发剂、消泡剂混合均匀后均分为两份,先向搅拌机中倒入一份,并搅拌5分钟;再将另一份和减水剂倒入搅拌机中,继续搅拌15分钟,形成胶凝材料浆体;4)将钢纤维以及聚丙烯纤维加入到搅拌好的胶凝材料浆体中搅拌10min,得到搅拌好的混凝土。5)对试件进行养护,养护条件为:60℃恒温热水,养护时间为72小时,得到掺碱激发剂早强超高性能混凝土。对超高性能混凝土性能进行测试,其结果如表5。表5超高性能混凝土性能测试结果流动度/mm脱模强度/MPa热养后抗压强度/MPa28d抗压强度/MPa28d抗折强度/MPa19637.8164.5171.336.5实施例4一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土,按质量份数计,该混凝土的组分包括胶凝材料1059份,石英砂1120份,纤维165份,减水剂21.18份,消泡剂23份,碱激发剂21.18份以及水169.44份。其中,所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;其中水泥不低于P.O42.5硅酸盐水泥,硅灰中SiO2质量含量不低于92%;石英粉粒径不大于325目。所述石英砂包括质量比为1:0.47:0.32的粗石英砂、中石英砂以及细石英砂,其中,所述粗石英砂的粒径为0.850~0.425mm,中石英砂的粒径为0.425~0.212mm,细石英砂的粒径为0.212~0.125mm。所述纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为2.5:0.5。所述钢纤维长度为11.7~14.3mm,直径为0.17~0.23mm,抗拉强度≥2850Mpa;聚丙烯纤维长度为6mm,直径为0.031mm。所述减水剂为减水效率不小于25%的聚羧酸减水剂。所述消泡剂为水溶性消泡剂。所述碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液。所述模数1.4的水玻璃溶液是通过将模数3.0的水玻璃与NaOH混合制备的,水玻璃的含水量质量百分数为55%;NaOH纯度≥99%;上述掺碱激发剂早强超高性能混凝土的制备方法,包括以下步骤:1)称量组分:按质量份数计,胶凝材料1059份,石英砂1120份,纤维165份,减水剂21.18份,消泡剂23份,碱激发剂21.18份以及水169.44份。所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;其中水泥不低于P.O42.5硅酸盐水泥,硅灰中SiO2质量含量不低于92%;石英粉粒径不大于325目。所述石英砂包括质量比为1:0.46:0.32的粗石英砂、中石英砂以及细石英砂,其中,所述粗石英砂的粒径为0.850~0.425mm,中石英砂的粒径为0.425~0.212mm,细石英砂的粒径为0.212~0.125mm。所述纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为2:0.5。所述钢纤维长度为11.7~14.3mm,直径为0.17~0.23mm,抗拉强度≥2850Mpa;聚丙烯纤维长度为6mm,直径为0.031mm。所述减水剂为减水效率不小于25%的聚羧酸减水剂。所述消泡剂为水溶性消泡剂。所述碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液。所述模数1.4的水玻璃溶液是通过将模数3.0的水玻璃与NaOH混合制备的,水玻璃的含水量质量百分数为55%;NaOH纯度≥99%;2)将水泥、硅灰、石英砂以及石英粉倒入搅拌机中搅拌3分钟,使四种粉体混合均匀。3)将NaOH加入到水玻璃中搅拌均匀,陈化12h(该步骤在前一天完成),得到碱激发剂。将自来水、制备好的碱激发剂、消泡剂混合均匀后均分为两份,先向搅拌机中倒入一份,并搅拌5分钟;再将另一份和减水剂倒入搅拌机中,继续搅拌15分钟,形成胶凝材料浆体;4)将钢纤维以及聚丙烯纤维加入到搅拌好的胶凝材料浆体中搅拌10min,得到搅拌好的混凝土。5)对试件进行养护,养护条件为:70℃恒温热水,养护时间为65小时,得到掺碱激发剂早强超高性能混凝土。对超高性能混凝土性能进行测试,其结果如表6。表6超高性能混凝土性能测试结果流动度/mm脱模强度/MPa热养后抗压强度/MPa28d抗压强度/MPa28d抗折强度/MPa20934.9147.5156.931.7实施例5一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土,按质量份数计,该混凝土的组分包括胶凝材料1040份,石英砂1271份,纤维175份,减水剂20.8份,消泡剂18份,碱激发剂20.8份以及水166.4份。其中,所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;其中水泥不低于P.O42.5硅酸盐水泥,硅灰中SiO2质量含量不低于92%;石英粉粒径不大于325目。所述石英砂包括质量比为1:0.46:0.33的粗石英砂、中石英砂以及细石英砂,其中,所述粗石英砂的粒径为0.850~0.425mm,中石英砂的粒径为0.425~0.212mm,细石英砂的粒径为0.212~0.125mm。所述纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为2.5:0.5。所述钢纤维长度为11.7~14.3mm,直径为0.17~0.23mm,抗拉强度≥2850Mpa;聚丙烯纤维长度为6mm,直径为0.031mm。所述减水剂为减水效率不小于25%的聚羧酸减水剂。所述消泡剂为水溶性消泡剂。所述碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液。所述模数1.4的水玻璃溶液是通过将模数3.0的水玻璃与NaOH混合制备的,水玻璃的含水量质量百分数为55%;NaOH纯度≥99%;上述掺碱激发剂早强超高性能混凝土的制备方法,包括以下步骤:1)称量组分:按质量份数计,胶凝材料1040份,石英砂1271份,纤维175份,减水剂20.8份,消泡剂18份,碱激发剂20.8份以及水166.4份。所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;其中水泥不低于P.O42.5硅酸盐水泥,硅灰中SiO2质量含量不低于92%;石英粉粒径不大于325目。所述石英砂包括质量比为1:0.46:0.32的粗石英砂、中石英砂以及细石英砂,其中,所述粗石英砂的粒径为0.850~0.425mm,中石英砂的粒径为0.425~0.212mm,细石英砂的粒径为0.212~0.125mm。所述纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为2:0.5。所述钢纤维长度为11.7~14.3mm,直径为0.17~0.23mm,抗拉强度≥2850Mpa;聚丙烯纤维长度为6mm,直径为0.031mm。所述减水剂为减水效率不小于25%的聚羧酸减水剂。所述消泡剂为水溶性消泡剂。所述碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液。所述模数1.4的水玻璃溶液是通过将模数3.0的水玻璃与NaOH混合制备的,水玻璃的含水量质量百分数为55%;NaOH纯度≥99%;2)将水泥、硅灰、石英砂以及石英粉倒入搅拌机中搅拌3分钟,使四种粉体混合均匀。3)将NaOH加入到水玻璃中搅拌均匀,陈化12h(该步骤在前一天完成),得到碱激发剂。将自来水、制备好的碱激发剂、消泡剂混合均匀后均分为两份,先向搅拌机中倒入一份,并搅拌5分钟;再将另一份和减水剂倒入搅拌机中,继续搅拌15分钟,形成胶凝材料浆体;4)将钢纤维以及聚丙烯纤维加入到搅拌好的胶凝材料浆体中搅拌10min,得到搅拌好的混凝土。5)对试件进行养护,养护条件为:80℃恒温热水,养护时间为60小时,得到掺碱激发剂早强超高性能混凝土。对超高性能混凝土性能进行测试,其结果如表7。表7超高性能混凝土性能测试结果流动度/mm脱模强度/MPa热养后抗压强度/MPa28d抗压强度/MPa28d抗折强度/MPa20135.8156.5167.333.2实施例6一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土,按质量份数计,该混凝土的组分包括胶凝材料1050份,石英砂1155份,纤维190份,减水剂21.0份,消泡剂12.2份,碱激发剂21.0份以及水174.3份。其中,所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;其中水泥不低于P.O42.5硅酸盐水泥,硅灰中SiO2质量含量不低于92%;石英粉粒径不大于325目。所述石英砂包括质量比为1:0.47:0.33的粗石英砂、中石英砂以及细石英砂,其中,所述粗石英砂的粒径为0.850~0.425mm,中石英砂的粒径为0.425~0.212mm,细石英砂的粒径为0.212~0.125mm。所述纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为2.3:0.5。所述钢纤维长度为11.7~14.3mm,直径为0.17~0.23mm,抗拉强度≥2850Mpa;聚丙烯纤维长度为6mm,直径为0.031mm。所述减水剂为减水效率不小于25%的聚羧酸减水剂。所述消泡剂为水溶性消泡剂。所述碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液。所述模数1.4的水玻璃溶液是通过将模数3.0的水玻璃与NaOH混合制备的,水玻璃的含水量质量百分数为55%;NaOH纯度≥99%;上述掺碱激发剂早强超高性能混凝土的制备方法,包括以下步骤:1)称量组分:按质量份数计,胶凝材料1050份,石英砂1155份,纤维190份,减水剂21.0份,消泡剂12.2份,碱激发剂21.0份以及水174.3份。所述胶凝材料按质量百分比计,包括水泥63.7%、硅灰15.9%以及石英粉20.4%;其中水泥不低于P.O42.5硅酸盐水泥,硅灰中SiO2质量含量不低于92%;石英粉粒径不大于325目。所述石英砂包括质量比为1:0.46:0.32的粗石英砂、中石英砂以及细石英砂,其中,所述粗石英砂的粒径为0.850~0.425mm,中石英砂的粒径为0.425~0.212mm,细石英砂的粒径为0.212~0.125mm。所述纤维包括钢纤维和聚丙烯纤维两种类型,且钢纤维与聚丙烯纤维的体积比为2:0.5。所述钢纤维长度为11.7~14.3mm,直径为0.17~0.23mm,抗拉强度≥2850Mpa;聚丙烯纤维长度为6mm,直径为0.031mm。所述减水剂为减水效率不小于25%的聚羧酸减水剂。所述消泡剂为水溶性消泡剂。所述碱激发剂为模数1.4的水玻璃溶液。所述模数1.4的水玻璃溶液是通过将模数3.0的水玻璃与NaOH混合制备的,水玻璃的含水量质量百分数为55%;NaOH纯度≥99%;2)将水泥、硅灰、石英砂以及石英粉倒入搅拌机中搅拌3分钟,使四种粉体混合均匀。3)将NaOH加入到水玻璃中搅拌均匀,陈化12h(该步骤在前一天完成),得到碱激发剂。将自来水、制备好的碱激发剂、消泡剂混合均匀后均分为两份,先向搅拌机中倒入一份,并搅拌5分钟;再将另一份和减水剂倒入搅拌机中,继续搅拌15分钟,形成胶凝材料浆体;4)将钢纤维以及聚丙烯纤维加入到搅拌好的胶凝材料浆体中搅拌10min,得到搅拌好的混凝土。5)对试件进行养护,养护条件为:90℃恒温热水,养护时间为48小时,得到掺碱激发剂早强超高性能混凝土。对超高性能混凝土性能进行测试,其结果如表8。表8超高性能混凝土性能测试结果本发明提供了一种掺入激发剂的早强超高性能混凝土制备方法,目的是为了提高超高性能混凝土的早期强度,减少超高性能混凝土制作装配式预制构件的循环周期。当前第1页1 2 3 
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