轻质高强水泥基复合材料的制作方法_2

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衍生物、高糖木质素横酸盐。
[0058] 减缩剂主要包括:低级醇亚烷基环氧化合物、聚醇和聚酸。
[0059] 如上所述的轻质高强水泥基复合材料,所述减水剂的减水率为30%W上,渗量为 所述胶凝材料质量的0. 8 %~3 %。
[0060] 如上所述的轻质高强水泥基复合材料,所述轻质高强水泥基复合材料中还添加纤 维,所述纤维为钢纤维或非金属纤维,非金属纤维为聚乙締醇纤维、聚乙締纤维、聚丙締纤 维、聚丙締腊纤维、聚醋纤维、尼龙纤维、纤维素纤维、碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维,占所 述轻质高强水泥基复合材料体积的0. 05%~5% ;所述纤维的直径为15~1000ym,纤维 长度为1~100mm。
[0061] 有益效果:
[006引 (1)在《1650kg/m3容重情况下达到28d标养抗压强度> 20MPa;
[0063] (2)通过优化胶凝材料颗粒级配和骨料的颗粒级配达到低水胶比下满足施工流动 性的要求;
[0064] (3)硬化后材料表面致密,具有优异的抗渗、抗碳化、抗氯离子侵蚀等耐久性能。。
【具体实施方式】
[0065] 下面结合【具体实施方式】,进一步阐述本发明。应理解,运些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术 人员可W对本发明作各种改动或修改,运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。
[0066] 实施例1
[0067] 轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、轻骨料、水、纤维和减水剂,所述水泥 为强度等级为42. 5的P? 0水泥,所述矿物渗合料为娃灰和粉煤灰,使用的轻骨料为粒径 0. 5~2mm、表观密度95kg/m3的玻化微珠。
[0068] 水泥、娃灰和粉煤灰的配比分数通过理想堆积曲线和其粒径累计分布曲线进行数 值分析计算;
[0069] 1)所述理想堆积曲线公式为:
[0070] Psd=A+(IOO-A) ? (d/DmJ"瓜;
[0071] 其中,Pgd为颗粒通过筛孔的百分比,A为经验常数,d为筛孔直径,Dm。、为颗粒的最 大粒径;
[0072] 经验常数A的取值根据轻质高强水泥基复合材料的设计巧落度或设计扩展度要 求通过公式确定:
[0073] 巧落度GB/T50080 :180mm;巧落度桶的高度H。为300mm;
[0074]A=5?H/H〇= 3. 0;
[00巧]材料中水泥的最大粒径大于其他两种材料,所WDm。、取水泥的最大粒径110ym;
[0076] 2)胶凝材料各组分的粒径累计分布曲线:
[0077] 对水泥、娃灰和粉煤灰经测试的得到各自累计分布曲线ft(d)、(d)和ffg(d);
[0078] 3)数值分析计算如下:
[0079] 设水泥占胶凝材料总量的体积分数为X。、娃灰占胶凝材料总量的体积分 数为和粉煤灰占胶凝材料总量的体积分数为Xf。,且满足XtG[0. 111,0. 889]、 狂Sf巧fa)e[0. 11 1,0. 889]、Xc巧Sf巧fa= 1 ;
[0080] 设定混合后胶凝材料的粒径累计分布曲线为:
[0081 ] P = Xcfc (d) +Xsff Sf (d) +Xfaf fa (d),
[0082] 对各组分的体积分数Xc、X,f和XfgW0.OOl为步长,在各自的取值范围内穷举计算 P,比较曲线P和Pgd,在纵坐标上取最大值内的5个等分点,计算相同纵坐标所对应的横坐 标粒径d的标准差,经计算比较得到标准差最小的X。= 0. 407,X,f= 0. 202,Xf。= 0. 391, 分别作为水泥、娃灰和粉煤灰的配比分数;
[0083] 水的用量与胶凝材料的质量比W/B为0. 261,其中W表示水的用量,B表示胶凝材 料质量。
[0084] 骨料与胶凝材料的体积比为2. 02。水泥体积占总体积的10. 5 %,矿物渗合料占 15. 3%,骨料占 52. 1%。
[0085] 使用聚簇酸减水剂,粉剂,减水率30%,用量为胶凝材料的2. 9% ;
[008引使用PVA纤维,直径20ym,长度18臟,体积渗量为0. 1 %;
[0087] 轻质高强水泥基复合材料的主要材料用量,体积百分比如下:
[0088] 水泥 10,5% 娃灰 5.2% 粉煤灰 10.1% 玻化微珠 52.i%. 水 18.1〇/〇: 纤维 0,1% 减水潮 2.3%
[0089] 轻质高强水泥基复合材料的各材料用量,质量比如下:
[0090] 水泥 I 娃灰 0.巧3 粉煤灰 0.702 水 0,547 纤维 0.00393 减水剂 ?沿蝴斗
[0091] 按计算所得配比配制的轻质高强水泥基复合材料拌和后,流动性性能如下:
[0092] 巧落度GB/T50080 : 180mm;
[0093] 材料硬化后性能如下:
[0094] 抗压强度,标准养护28d: 20.SMPa;
[0095] 容重: 943.f5kg/m3。
[009引 实施例2
[0097] 轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、骨料、水、减水剂和增稠剂,所述水泥为 强度等级为52. 5的P?II水泥,所述矿物渗合料为娃灰和矿粉,胶凝材料各组分配比分数 按实施例 1 的计算方式,得Xc= 0. 503、XSf=0. 244、Xbs=0. 254;
[0098] 使用的骨料包括:
[0099] 1#骨料:细度模数为2. 7的天然河砂;
[0100] 2#骨料:粒径为0. 5~2mm表观密度为95kg/m3的玻化微珠;
[010。 3#骨料:粒径为5~IOmm表观密度为500kg/m3轻质页岩陶粒;
[0102] 骨料的比例通过理想堆积曲线和各种骨料的累计分布曲线进行数值分析计算;
[0103] 1)所述堆积曲线公式为:
[0104] PsdA=B+(100-B) ? (dA/DAmax)"/2e;
[0105] 其中,PgaA为骨料颗粒通过筛孔的百分比,B为骨料经验常数,CU为骨料筛孔直径, Da"。,取3#骨料的最大粒径IOmm;
[0106] 经验常数B的取值根据轻质高强水泥基复合材料的巧落度或扩展度要求通过公 式确定:
[0107] 巧落度GB/T50080 :195mm;巧落度桶的高度H。为300mm;
[010引B= 5 ?H/H0= 3. 25 ;
[0109] 2)各种骨料的颗粒累计分布曲线:
[0110] 上述3种骨料筛分测试得到各自的累计分布曲线依次为ti(d)、f,2(d)和fs3(d)。
[0111] 3)数值分析计算如下:
[01 1引设1#、2#和3#的骨料占骨料总量的体积分数为Xsi、Xs2和XS3,且满足Xsi+Xs2巧S3 = 1 ;
[0113] 设定混合后骨料的粒径累计分布曲线为:
[0114] PA=Xsifsi(d)Ws2fs2(dHXs3fs3(d);
[0115] 对各组分的体积分数Xd、X,2和X,3? 0. 002为步长,在各自的取值范围内穷举计算 Pa,比较曲线Pa和P 在纵坐标上取最大值内的5个等分点,计算相同纵坐标所对应的横坐 标粒径(Ia的标准差,经计算比较得到标准差最小的X,1=0. 066,X,2=0. 275,X,3=0. 658, 分别作为和3#骨料的配比分数;
[0116] 骨料与胶凝材料的体积比取3. 06 ;水胶比为0. 311 ;外加剂使用聚簇酸减水剂溶 液,渗量为胶凝材料质量的1. 6% ;增稠剂采用甲基纤维素,渗量为胶凝材料质量的0. 02% ;
[0117] 轻质高强水泥基复合材料的主要材料用量,体积百分比如下:
[011 引 水泥 9.9% 娃灰 4.8% 矿粉 5% 1#骨料 4% 2# 骨料 16.6% 輔骨料 39.7& 水 17,8% 减水剂 1.8%
[0119] 轻质高强水泥基复合材料的各材料用量,质量比如下:
[0120] 水泥 1. 鞋灰 0J84 矿粉 0.254 1# 骨料 0.340 2# 骨料 0.051 3# 骨料' 0.637 氷 化571 增稠剂 0.0003的 减水齐Ij 0.0577
[0121] 按计算所得配比配制的轻质高强水泥基复合材料拌和后,流动性性能如下:
[012引 巧落度GB/T50080 : 195mm;
[0123] 材料硬化后性能如下:
[0124] 抗压强度,标准养护28d: 30.SMPa;
[0125] 容重: 889.6kg/m3。
[0126] 实施例3
[0127] 轻质高强水泥基复合材料,包含胶凝材料、骨料、水、减水剂和减缩剂,所述水泥为 强度等级为62. 5的P?II水泥,所述矿物渗合料为娃灰和矿粉,胶凝材料各组分配比分数 按实施例1的计算方式,得Xc= 0. 774、X= 0. 122、Xbs= 0. 104 ;骨料采用细度模数为2. 7 的天然河砂和粒径为5~IOmm表观密度为550kg/m3轻质粉煤灰陶粒,骨料各组分的配比 分数按照实施例2的计算方式,得Xd= 0. 192、X,2= 0.808 ;骨料与胶凝材料的体积比取 0. 943 ;水胶比为0. 159 ;外加剂使用聚簇酸减水剂溶液,渗量为胶凝材料质量的1. 5% ;增 稠剂采用甲基纤维素,渗量为胶凝材料质量的0. 02% ;
[012引轻质高强水泥基复合材料的主要材料用量,体积百分比如下:
[0129] 水泥 31.2% 強灰 4.9% 矿粉 4.2% 1
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