一种高抗裂、高流动性的160MPa超高强度混凝土的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑材料，特别涉及到一种高抗裂、高流动性超高强160MPa混凝土， 主要用于防弹穿顶板等特殊要求的混凝土结构部位。
【背景技术】
[0002] 与普通混凝土、高强混凝土和钢材相比，160MPa超高强混凝土作为一种新型的高 技术混凝土，在超高强度、高耐久性等优点，其性能同普通混凝土和现有的高性能混凝土相 比有了质的飞跃，超高的抗压强度和抗折强度，有效地解决了普通高性能混凝土的高脆性， 并且在经济性和环保方面优于钢材，具有广阔的开发潜力和应用前景，是现代混凝土的主 要发展方向之一。
[0003] 但是，当前的超高强混凝土如活性粉末混凝土，在实际工程应用中具有如下不足 之处：（1)超高强混凝土预制成薄板，整个混凝土施工性能差，粘性大，主要靠人工振捣密 实；（2)超高强混凝土或者是现场搅拌而在某工程结构加固而进行使用。另外，由于没有解 决超高强混凝土在现有混凝土搅拌站搅拌工艺的基础上进行规模化生产制备，致使超高强 160MPa及以上强度的混凝土在规模化应用方面存在很大的缺陷。这主要由两方面的原因造 成：其一、现有的超高强160MPa混凝土的原材料都是较为特殊，在现有的搅拌站上很难进 行规模化计量和生产；其二、超高强160MPa混凝土的施工性能差，不能满足泵送施工要求。
[0004] 而由于有些工程具有混凝土墙顶板防弹穿设计功能需求，需要使用预拌超高强 160MPa混凝土进行现场泵送施工，迫切地需要一种新型的具有强度160MPa及以上、规模化 生产制备、远距离搅拌车运输、现场泵送施工浇筑等各方面来满足当前以及今后的工程设 计功能要求。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中存在超高强160MPa混凝土不适用于现有混凝 土搅拌站制备工艺生产混凝土，不能远距离运输、不能现场泵送施工等难题，提供一种新型 的具有高抗裂、高流动性超高强160MPa混凝土。本发明高抗裂、高流动性超高强160MPa混 凝土要求其在强度、规模化制备性能、远距离搅拌车运输性能和泵送施工性能方面满足特 殊工程的使用要求，并且就地取材，充分利用废弃资源如细度模数为I. 〇~1. 4的特细砂、发 电厂的粉煤灰等用于配制超高强160MPa混凝土。
[0006] 为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下： 一种高抗裂、高流动性的160MPa超高强度混凝土，其特征在于，该混凝土的成分组成 及配比如下： 成分 单方用量配比（kg/m3) 水泥 645~680 矿粉 280~300 粉煤灰 160~190 硅灰 252~283 天然砂 980~1080 钢纤维 238~260 外加剂 40~48 拌合水 160~169 ; 上述的外加剂为聚羧酸系高性能减水剂，该聚羧酸系高性能减水剂的减水率为 35。/『40%，对混凝土的保坍时间不小于3小时；所述天然砂的细度模数为I. 0~1. 4,粒径不大 于I. 16mm，含泥量不超过1.5%，表观密度不小于2600 kg/m3 ;所述的钢纤维为铣削型、直径 为0. 25mm~0. 3mm、长度为20mm~25mm、密度为7. 8X 103kg /m3;该混凝土在3小时内扩展度 保持在750 mm± 50mm，56d标准养护抗压强度超过160MPa，56d标准养护抗折强度25MPa及 以上，运输距离达25km。
[0007] 在本发明高抗裂、高流动性的160MPa超高强度混凝土中，所述的矿粉等级为 S105,流动度比不小于105%，28d活性不低于110%，比表面积不小于520 m2/kg。
[0008] 在本发明高抗裂、高流动性的160MPa超高强度混凝土中，所述的水泥为强度等 级为P. 1152. 5的硅酸盐水泥，28d胶砂抗压强度不小于60MPa，56d胶砂抗压强度不小于 70MPa，水泥的标准稠度用水量不大于26%，水泥中铝酸三钙C 3A矿物组分含量不超过6. 5%， 水泥的比表面积不大于350m2/kg。
[0009] 在本发明高抗裂、高流动性的160MPa超高强度混凝土中，所述的粉煤灰为II级高 钙灰，表观密度不超过2. 35 X 103kg/m3,烧失量不大于1. 0%，需水量比不超过100%。
[0010] 在本发明高抗裂、高流动性的160MPa超高强度混凝土中，所述的硅灰为粉末状， SiO2含量不少于95%，平均粒径在0. 1 μ m~0. 3 μ m，比表面积为20 m Vg~28m2/g。
[0011] 在本发明高抗裂、高流动性的160MPa超高强度混凝土中，所述的钢纤维为铣削 型、直径为 0. 25mm~0. 3mm、长度为 20mm~25mm、密度 7. 8 X 103kg /m3。
[0012] 基于上述技术方案，本发明的高抗裂、高流动性超高强160MPa混凝土经过实践应 用取得了如下技术效果： 1.本发明专利的高抗裂、高流动性160MPa超高强混凝土在强度160MPa及以上、抗折 强度25MPa及以上、混凝土扩展度保持在750 mm± 50mm等多种性能方面都达到了工程墙顶 板具有防弹穿的功能要求，并且尚抗裂、尚流动性超尚强160MPa混凝土的保将性达3小时， 可在现有普通混凝土搅拌工艺基础上进行规模化生产制备，且施工流动扩展度保持在700 mm~800mm，具有远距离25km的运输半径范围，可满足进行施工现场泵送施工的性能要求。
[0013] 2.本发明专利的高抗裂、高流动性160MPa超高强混凝土中天然砂采用了长江流 域的淤沙，即细度模数为I. 〇~1. 4的特细砂，既利用了资源废弃物，又通过技术手段提高了 超高强混凝土的抗裂能力，解决了因使用特细砂而容易造成混凝土开裂的难题，使得变废 为宝成为可行，而且又解决了超高强度160MPa混凝土的工业化生产制备问题。
【具体实施方式】
[0014] 下面我们结合具体的实施例来对本发明的高抗裂、高流动性超高强160MPa混凝 土做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解其结构配合和功能特点，但不能以此来 限制其保护范围。
[0015] 本发明是一种高抗裂、高流动性160MPa超高强混凝土，该混凝土中组分包括有水 泥、矿粉、粉煤灰、硅灰、钢纤维天然特细砂、外加剂和拌合水。
[0016] 其中的一组最重要的成分组成及配比如下： 成分 单方用量配比（kg/m3) 水泥 645~680 矿粉 280~300 粉煤灰 160~190 硅灰 252~283 细度模数为I. 〇~1. 4的天然砂 980~1080 钢纤维 238~260 外加剂 40~48 拌合水 160~169 ; 该高抗裂、高流动性超高强160MPa混凝土在3小时内扩展度保持在750 mm± 50mm，56d 标准养护抗压强度超过160MPa，56d标准养护抗折强度25MPa及以上。
[0017] 该高抗裂、高流动性160MPa超高强混凝土可在现有的普通混凝土搅拌工艺上即 可满足超高强混凝土的规模化生产制备，通过搅拌车运输到距离25km之内的施工现场，用 于现场泵车泵送施工、浇筑，主要用于防弹穿顶板等特殊要求的混凝土结构部位，解决超高 强160MPa的大规模自动化生产制备、远距离现场泵送浇筑施工问题。
[0018] 上述的天然砂即为特细天然砂，细度模数为I. 0~1. 4,粒径在0mm~l. 16mm范围内， 含泥量不超过1.5%，表观密度不小于2600 kg/m3。这样可以充分利用长江流域淤沙多且细 度模数在I. 0~1. 4特细天然砂，解决河道淤沙堆积对长江流域的航道影响。另外，通过添加 钢纤维等技术手段提高了超高强混凝土的抗裂能力，解决了因使用特细砂而容易造成混凝 土开裂的难题，使得变废为