本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种低成本高强度混凝土。
背景技术：
由于现在的建筑工程对商品混凝土品质要求越来越高，相应的商品混凝土的制造成本也水涨船高，不利于建筑工程的成本控制。
技术实现要素：
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种低成本高强度混凝土，以解决建筑施工中在提高混凝土品质要求的同时混凝土的制造成本也随之提高的问题。
为实现上述目的，提供一种低成本高强度混凝土，包括如下重量份的组分：
水泥231份、掺合料99份、细集料707份、细骨料461份和粗骨料692、脂肪族减水剂4.62～5.94份以及水133份，所述掺合料为粉煤灰或矿粉。
进一步的，所述水泥为硅酸盐水泥。
进一步的，所述水泥为早强型普通硅酸盐。
进一步的，所述粗骨料与所述细骨料为碎石二级配，所述碎石的粒径范围5mm～20mm。
进一步的，所述细集料为砂。
本发明的有益效果在于，在粉煤灰或矿粉掺合料掺入混凝土后，减水剂的相容性得到改善，且矿粉对脂肪族减水剂的减水增强效果更佳，减水剂用量也相对减小，而后期强度却得到加强。粉煤灰的掺入可以改善水泥与脂肪族减水剂的适应性。粉煤灰为玻璃体结构，表面光滑对减水剂的吸附量少；粉煤灰的加入降低了水泥中铝酸三钙的相对含量，从而降低了铝酸三钙对减水剂的吸附量及铝酸三钙早期和含磺酸基团高效减水剂的反应，避免了脂肪族减水剂的消耗，使减水剂充分发挥其分散作用。矿粉的掺入可以明显改善脂肪族减水剂与水泥的适应性，一方面，矿粉为磨细的矿粉颗粒形状为多角型，导致其与水泥颗粒及矿粉颗粒之间接触点面积较小，不容易形成絮凝结构，而且矿粉对减水剂吸附量小，具备一定的减水效果，矿粉的加入可以优化水泥浆均匀性；另一方面，矿粉的微集料效应可以改善颗粒级配，使孔结构的孔径得以细化和均化，减少水泥颗粒间的空隙，体系自由水变多；最后，随着矿粉掺入量的增加，矿粉逐渐占主导地位，水泥中铝酸三钙的相对含量减小，避免了因为对减水剂的吸附及水化作用对减水剂的消耗，所以可以适当减少脂肪族减水剂的掺量。矿粉对脂肪族减水剂的适应性具有增强的效果，在脂肪族高效减水剂的实际使用工程中，可以选择掺加矿粉来提高商品砼的性能，还能有效的减少减水剂的使用量，节约成本的同时还能提高产品的质量。另外，从后期混凝土试块成型后可以发现，矿粉掺合料的掺入，可以改善脂肪族高效减水剂掺入混凝土后所带来的颜色问题。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明提供了一种低成本高强度混凝土，包括如下重量份的组分：水泥231份、掺合料99份、细集料707份、细骨料461份、粗骨料692份、脂肪族减水剂4.62～5.94份以及水133份。
掺合料为粉煤灰或矿粉。
粉煤灰(flyash)：呈灰黑色，材料质量指标达到ⅱ级粉煤灰标准，由重庆珞璜电厂提供。粉煤灰是运用吸尘器从火力发电厂的烟道中收集下来的粉末即为粉煤灰，也叫做飞灰。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，如不加以处理便会污染大气，其有害物质还会对人体造成危害。而在建材行业，我们可以将它变废为宝，变害为利，用它当作矿物掺和料加以利用，改善混凝土的性能。粉煤灰为玻璃态实心或空心球状颗粒，颜色为灰色，表面结构光滑，不易吸水，不易水化。由于其成分中有化学活性较高的物质，所以能有效发挥其功能。用其配置粉煤灰硅酸盐水泥干缩性小，抗裂性高，特别适合大体积水利工程。
在本发明的低成本高强度混凝土中，粉煤灰的加入，可以提高水泥净浆流动度。其主要原因是：一，粉煤灰活性较水泥偏低，前期对水的消耗较少；二，粉煤灰的微集料效应可以改善水泥颗粒级配，从而减少水泥颗粒间的空隙，体系自由水变多；三，粉煤灰为球形，具有一定的滚珠润滑作用，在拌合初期对水泥浆体的流动性有一定的改善作用，用其来配制混凝土可以增强混凝土的和易性。另外，随着粉煤灰替代量的增大，为了达到同样的净浆流动度，可以适当降低减水剂的用量，因此，粉煤灰的掺入可以改善水泥与脂肪族减水剂的适应性。其主要原因为，第一，粉煤灰为玻璃体结构，表面光滑对减水剂的吸附量少；第二，粉煤灰的加入降低了水泥中铝酸三钙(c3a)的相对含量，从而降低了c3a对减水剂的吸附量及c3a早期和含磺酸基团高效减水剂的反应，避免了脂肪族减水剂的消耗，使减水剂充分发挥其分散作用。所以，粉煤灰的掺入可以改善水泥与脂肪族减水剂的适应性。
矿粉(mineralpowder)：灰白色粉末，密度：2.83g/m3，比表面积为428m2/kg，重庆钰宏再生资源有限公司提供。粒化高炉矿渣是炼铁高炉排出的炉渣经水淬而成的粒状矿渣，由于多采用水淬的方法进行急冷处理，所以又称为水淬矿渣。水淬矿渣多为玻璃体结构(含量达到60％以上)，主要的化学成分有：cao、sio2、al2o3、fe2o3、mgo等。矿渣粉需要经过后期研磨处理才能达到规定的细度模数，投入生产销售。
矿渣硅酸盐水泥水化放热低、耐热性好、抗腐蚀性优良。粒化高炉矿渣粉可以作为水泥以及混凝土的优质矿物掺合料使用，是公认的配制高性能混凝土的重要混合材料。矿粉混合材的添加不仅可以有效提高混凝土的强度，同时还能抑制碱骨料反应，降低水化热，有利于砼结构早期的硬化，不容易出现裂缝，提高混凝土密实度，有效提高抗渗能力和抗侵蚀能力。
在本发明的低成本高强度混凝土中，矿粉的掺入可以明显改善脂肪族减水剂与水泥的适应性。一方面，磨细的矿粉的颗粒形状为多角型，导致其与水泥颗粒及矿粉颗粒之间接触点面积较小，不容易形成絮凝结构，而且矿粉对减水剂吸附量小，具备一定的减水效果，矿粉的加入可以优化水泥浆均匀性；另一方面，矿粉的微集料效应可以改善颗粒级配，使孔结构的孔径得以细化和均化，减少水泥颗粒间的空隙，体系自由水变多；最后，随着矿粉掺入量的增加，矿粉逐渐占主导地位，水泥中铝酸三钙(c3a)的相对含量减小，避免了因为c3a对减水剂的吸附及水化作用对减水剂的消耗，所以可以适当减少脂肪族高效减水剂的掺量。矿粉对脂肪族减水剂的适应性具有增强的效果，在脂肪族高效减水剂的实际使用工程中，可以选择掺加矿粉来提高商品砼的性能，还能有效的减少减水剂的使用量，节约成本的同时还能提高混凝土产品的质量。
在粉煤灰和矿粉掺入混凝土后，减水剂的相容性得到改善，且矿粉对脂肪族减水剂的减水增强效果更佳，减水剂用量也相对减小，而后期强度却得到加强。另外，从后期混凝土试块成型后可以发现，矿物掺合料的掺入，可以改善脂肪族高效减水剂掺入混凝土后所带来的颜色问题。
水泥为硅酸盐水泥。具体的，水泥可以是拉法基p.o42.5普通硅酸盐水泥(重庆拉法基瑞安水泥有限公司生产)、拉法基p.o42.5r早强型普通硅酸盐水泥(重庆拉法基瑞安水泥有限公司生产)、山东鲁城p.i42.5硅酸盐水泥。
作为一种较佳的实施方式，水泥为早强型普通硅酸盐。富皇p.o42.5r早强型普通硅酸盐水泥(重庆富皇水泥厂生产)。
粗骨料为碎石，二级配，粒径为5mm～20mm(其中粒径范围为5mm～10mm的粗骨料占40％，10～20mm占60％)，性能指标符合gb/t14685《建筑用卵石、碎石》要求。
细骨料为天然河砂，表观密度2650kg/m3，细数模度为2.7，含泥量小于1％，饱和面干吸水率0.96％，性能指标符合gb/t14684《建筑用砂》要求。
细集料为砂。
脂肪族减水剂，固含量为41.0％(重庆大学高分子实验室)；固含量为40.6％(重庆迪翔建材有限公司生产)。
脂肪族减水剂在掺加粉煤灰、矿粉之后都会一定程度的增强其分散减水效果。不仅对混凝土的性能有一定的提高，而且还减少了减水剂的用量，节约了生产成本。掺加脂肪族减水剂生产出来的混凝土如不加以改变配合比，会出现颜色较深的问题，往往会降低混凝土的品质，影响混凝土的美观。矿物掺和料(粉煤灰和矿粉)的掺加有助于减轻混凝土的颜色问题甚至完全消失。
为了能更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。以下，进而将本发明的实施例与比较例进行详细说明。
实施例1
本发明提供了一种低成本高强度混凝土，包括如下重量份的组分：水泥231份、掺合料99份、细集料707份、粗集料(粗集料包括细骨料461份和粗骨料692份)、脂肪族减水剂5.94份以及水133份。
掺合料为粉煤灰。
掺合料为矿粉。
粗骨料为碎石(粒径为10～20mm)。
细骨料为碎石(粒径为5～10mm)。
采用公称容量为60l的单卧轴式强制搅拌机进行搅拌。先将称好的水泥、砂、河砂、碎石等加入搅拌机内搅拌均匀，然后加入拌合水(减水剂剂与拌合水一起加入)，一起搅拌至具有预定工作性时得到本发明的低成本高强度混凝土。
在5min内测定混凝土坍落度，然后装模成型，放入标准养护室养护。
通过养护分别测试混凝土3天、7天、28天强度，混凝土强度测试结果如表1所示。
实施例2
本发明提供了一种低成本高强度混凝土，包括如下重量份的组分：水泥231份、掺合料99份、砂707份、细骨料461份、粗骨料692份、脂肪族减水剂4.62份以及水133份。
掺合料为矿粉。
粗骨料为碎石(粒径为10～20mm)。
细骨料为碎石(粒径为5～10mm)。
采用公称容量为60l的单卧轴式强制搅拌机进行搅拌。先将称好的水泥、砂、、河砂、碎石等加入搅拌机内搅拌均匀，然后加入拌合水(减水剂剂与拌合水一起加入)，一起搅拌至具有预定工作性时得到本发明的低成本高强度混凝土。
在5min内测定混凝土坍落度，然后装模成型，放入标准养护室养护。
通过养护分别测试混凝土3天、7天、28天强度，混凝土强度测试结果如表1所示。
比较例
本发明提供了一种混凝土，包括如下重量份的组分：水泥330份、砂707份、细骨料461份、粗骨料692份、脂肪族减水剂6.6份以及水133份。
掺合料为矿粉。
粗骨料为碎石(粒径为10～20mm)。
细骨料为碎石(粒径为5～10mm)。
采用公称容量为60l的单卧轴式强制搅拌机进行搅拌。先将称好的水泥、砂、河砂、碎石等加入搅拌机内搅拌均匀，然后加入拌合水(减水剂剂与拌合水一起加入)，一起搅拌至具有预定工作性时得到混凝土。
在5min内测定混凝土坍落度，然后装模成型，放入标准养护室养护。
通过养护分别测试混凝土3天、7天、28天强度，混凝土强度测试结果如表1所示。
表1混凝土抗压强度
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请型的保护范围之中。