本发明属于混凝土制备
技术领域：
，具体是一种轻质超高强混凝土及其制备方法。
背景技术：
：国家经济社会的持续发展对建筑工程提出了越来越高的质量要求，现今建筑高度不断提高，结构跨度不断增大。传统混凝土自重大，结构相对笨重，增大了施工难度和成本，混凝土质轻高强的需求愈发明显。而我国轻骨料质量普遍偏低，用以生产的轻质混凝土强度受限，混凝土容重在2000kg/m3以下，强度难以突破70mpa。轻质高强混凝土的发展受到了骨料强度的限制，难以在实际工程中推广应用。传统超高强混凝土需要高温养护，养护难度高，增加了施工成本。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种轻质超高强混凝土及其制备方法，本发明所得混凝土强度可以达到130mpa，容重控制在1850kg/m3左右。具有自重低、强度高、实用性强的优点，适用超高层及大跨度的建筑结构部位。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轻质超高强混凝土，原料由水泥、掺合料、普通碎石、玻璃微珠、激发剂、钢纤维、水、减水剂组成，水泥:掺合料:碎石:玻璃微珠:激发剂:钢纤维:水:减水剂的重量份为：（600~900）:（400~600）:（50~300）:（50~150）:（5~10）:（80~500）:（140~200）:（33~48）。本发明中，所述水泥为强度52.5的普通硅酸盐水泥。本发明中，所述掺合料为硅灰和粉煤灰复合组成，硅灰与粉煤灰的质量比为1:1，硅灰细度小于1μm的占80%以上，比表面积不小于15000m2/kg，28d活性为≥115%，粉煤灰为ⅱ级。本发明中，所述碎石为符合gbt14685《建设用卵石、碎石》的ⅰ类碎石，粒径为5~10mm。本发明中，所述激发剂为硅酸钠与碳酸钠组成，按2:1的质量比称取硅酸钠与碳酸钠试剂混合均匀，放入试剂盒备用。本发明中，所述钢纤维为直径0.2mm，长度13mm的镀铜钢纤维。本发明中，所述玻璃微珠真密度为400kg/m3，粒径为200目。本发明中，所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为30%，所述水为普通混凝土拌合用水。本发明所述的一种轻质超高强混凝土的制备方法，具体步骤如下：（1）首先按重量份称取水泥、掺合料、碎石、玻璃微珠、激发剂、钢纤维、水和减水剂；（2）将步骤（１）称取的水泥、硅灰、粉煤灰、玻璃微珠和碎石倒入搅拌锅中，搅拌2~3min，使其均匀混合；（3）将称量好的钢纤维在搅拌过程中均匀加入步骤（２）所得产物中，继续搅拌2min；（4）将配制好的激发剂倒入水中搅拌均匀，随后将含有激发剂的水倒入步骤（３）所得搅拌锅中，继续倒入外加剂，搅拌5min，搅拌均匀，得到混凝土；（5）制备成型的混凝土自然养护28d即可。与其他技术相比，本发明的有益效果在于：（1）使用玻璃微珠和普通碎石代替传统的陶粒轻质骨料，弥补陶粒强度低且吸水率高的缺点，在降低混凝土重量的前提下可以达到更高的强度。且较陶粒成本更低，经济效益良好；（2）通过大掺量粉煤灰和硅灰提高混凝土的工作性，使混凝土能达到自密实状态。同时，通过加入活性激发剂激发掺合料和玻璃微珠的潜在活性，增强胶凝材料基体强度以及骨料与基体之间的界面粘结强度；（3）相对于传统的uhpc，不需要进行高温养护，可以在自然养护条件下28d达到130mpa，降低养护成本，便于实际工程应用。具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1水泥采用三峡牌p.o52.5水泥，表观密度3015kg/m3，28d抗压强度为58.4mpa；硅灰采用四川朗天的半加密硅灰，表观密度2174kg/m3，sio2含量96%，比表面积15000m2/kg，28d活性120%；粉煤灰为益阳电厂ⅱ级粉煤灰，细度15%，28d活性89%；玻璃微珠为河南亦翔新材料有限公司生产，细度200目，表观密度400kg/m3；钢纤维为直径0.2mm，长度13mm的镀铜钢纤维。减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为28%，减水率30%；碎石为娄底产的石灰岩碎石，粒径为5~10mm，压碎值7.9；激发剂为无水碳酸钠和硅酸纳，呈白色粉末状，分子式分别为na2co3和na2sio3·5h2o；水为自来水。一种轻质超高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：（1）按比例称取各原材料，各原材料质量按单方用量计算分别为：水泥780kg，硅灰260kg，粉煤灰260kg，玻璃微珠100kg，碎石100kg，钢纤维120kg，激发剂9kg，水182kg，外加剂43kg；（2）将上述材料中的水泥、硅灰、粉煤灰、玻璃微珠、碎石称好后倒入搅拌锅中，搅拌3min使其均匀混合；（3）将称量好的钢纤维在搅拌过程中均匀加入，继续搅拌2min。（4）将配制好的激发剂倒入水中搅拌均匀，随后将含有激发剂的水倒入搅拌锅中，继续倒入外加剂搅拌5min搅拌均匀；（5）制备成型的混凝土自然养护28d即可。实施例2水泥采用三峡牌p.o52.5水泥，表观密度3015kg/m3，28d抗压强度为58.4mpa；硅灰采用四川朗天的半加密硅灰，表观密度2174kg/m3，sio2含量96%，比表面积15000m2/kg，28d活性120%；粉煤灰为益阳电厂ⅱ级粉煤灰，细度15%，28d活性89%；玻璃微珠为河南亦翔新材料有限公司生产，细度200目，表观密度400kg/m3；钢纤维为直径0.2mm，长度13mm的镀铜钢纤维。减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为28%，减水率30%；碎石为娄底产的石灰岩碎石，粒径为5~10mm，压碎值7.9；激发剂为无水碳酸钠和硅酸纳，呈白色粉末状，分子式分别为na2co3和na2sio3·5h2o；水为自来水。一种轻质超高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：（1）按比例称取各原材料，各原材料质量按单方用量计算分别为：水泥600kg，硅灰200kg，粉煤灰200kg，玻璃微珠130kg，碎石300kg，钢纤维250kg，激发剂7kg，水140kg，外加剂33kg；（2）将上述材料中的水泥、硅灰、粉煤灰、玻璃微珠、碎石称好后倒入搅拌锅中，搅拌3min使其均匀混合；（3）将称量好的钢纤维在搅拌过程中均匀加入，继续搅拌2min。（4）将配制好的激发剂倒入水中搅拌均匀，随后将含有激发剂的水倒入搅拌锅中，继续倒入外加剂搅拌5min搅拌均匀；（5）制备成型的混凝土自然养护28d即可。实施例3水泥采用三峡牌p.o52.5水泥，表观密度3015kg/m3，28d抗压强度为58.4mpa；硅灰采用四川朗天的半加密硅灰，表观密度2174kg/m3，sio2含量96%，比表面积15000m2/kg，28d活性120%；粉煤灰为益阳电厂ⅱ级粉煤灰，细度15%，28d活性89%；玻璃微珠为河南亦翔新材料有限公司生产，细度200目，表观密度400kg/m3；钢纤维为直径0.2mm，长度13mm的镀铜钢纤维。减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为28%，减水率30%；碎石为娄底产的石灰岩碎石，粒径为5~10mm，压碎值7.9；激发剂为无水碳酸钠和硅酸纳，呈白色粉末状，分子式分别为na2co3和na2sio3·5h2o；水为自来水。一种轻质超高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：（1）按比例称取各原材料，各原材料质量按单方用量计算分别为：水泥840kg，硅灰280kg，粉煤灰280kg，玻璃微珠60kg，碎石50kg，钢纤维80kg，激发剂10kg，水196kg，外加剂46kg；（2）将上述材料中的水泥、硅灰、粉煤灰、玻璃微珠、碎石称好后倒入搅拌锅中，搅拌3min使其均匀混合；（3）将称量好的钢纤维在搅拌过程中均匀加入，继续搅拌2min。（4）将配制好的激发剂倒入水中搅拌均匀，随后将含有激发剂的水倒入搅拌锅中，继续倒入外加剂搅拌5min搅拌均匀；（5）制备成型的混凝土自然养护28d即可。实施例4水泥采用三峡牌p.o52.5水泥，表观密度3015kg/m3，28d抗压强度为58.4mpa；硅灰采用四川朗天的半加密硅灰，表观密度2174kg/m3，sio2含量96%，比表面积15000m2/kg，28d活性120%；粉煤灰为益阳电厂ⅱ级粉煤灰，细度15%，28d活性89%；玻璃微珠为河南亦翔新材料有限公司生产，细度200目，表观密度400kg/m3；钢纤维为直径0.2mm，长度13mm的镀铜钢纤维。减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为28%，减水率30%；碎石为娄底产的石灰岩碎石，粒径为5~10mm，压碎值7.9；激发剂为无水碳酸钠和硅酸纳，呈白色粉末状，分子式分别为na2co3和na2sio3·5h2o；水为自来水。一种轻质超高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：（1）按比例称取各原材料，各原材料质量按单方用量计算分别为：水泥600kg，硅灰200kg，粉煤灰200kg，玻璃微珠140kg，碎石80kg，钢纤维450kg，激发剂7kg，水140kg，外加剂33kg；（2）将上述材料中的水泥、硅灰、粉煤灰、玻璃微珠、碎石称好后倒入搅拌锅中，搅拌3min使其均匀混合；（3）将称量好的钢纤维在搅拌过程中均匀加入，继续搅拌2min。（4）将配制好的激发剂倒入水中搅拌均匀，随后将含有激发剂的水倒入搅拌锅中，继续倒入外加剂搅拌5min搅拌均匀；（5）制备成型的混凝土自然养护28d即可。实施例5实施例中，水泥采用三峡牌p.o52.5水泥，表观密度3015kg/m3，28d抗压强度为58.4mpa；硅灰采用四川朗天的半加密硅灰，表观密度2174kg/m3，sio2含量96%，比表面积15000m2/kg，28d活性120%；粉煤灰为益阳电厂ⅱ级粉煤灰，细度15%，28d活性89%；玻璃微珠为河南亦翔新材料有限公司生产，细度200目，表观密度400kg/m3；钢纤维为直径0.2mm，长度13mm的镀铜钢纤维。减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为28%，减水率30%；碎石为娄底产的石灰岩碎石，粒径为5~10mm，压碎值7.9；激发剂为无水碳酸钠和硅酸纳，呈白色粉末状，分子式分别为na2co3和na2sio3·5h2o；水为自来水。一种轻质超高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：（1）按比例称取各原材料，各原材料质量按单方用量计算分别为：水泥720kg，硅灰240kg，粉煤灰240kg，玻璃微珠100kg，碎石90kg，钢纤维250kg，激发剂8kg，水168kg，外加剂40kg；（2）将上述材料中的水泥、硅灰、粉煤灰、玻璃微珠、碎石称好后倒入搅拌锅中，搅拌3min使其均匀混合；（3）将称量好的钢纤维在搅拌过程中均匀加入，继续搅拌2min。（4）将配制好的激发剂倒入水中搅拌均匀，随后将含有激发剂的水倒入搅拌锅中，继续倒入外加剂搅拌5min搅拌均匀；（5）制备成型的混凝土自然养护28d即可。对实施例混凝土性能进行检测，试验参照gb/t50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》和gb/t50080《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行结果如表1：表1性能检测结果实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5抗压强度130mpa133mpa126mpa137mpa135mpa容重1850kg/m31860kg/m31840kg/m31850kg/m31860kg/m3坍落度240mm250mm230mm240mm240mm根据检测结果说明，根据本发明制备的实施例可以保证容重1850kg/m3，28d抗压强度达到130mpa左右，且工作性良好。当前第1页1 2 3