一种适用于高海拔、大温差、干燥和强辐射环境的混凝土及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料，涉及适用于高海拔、大温差、干燥和强辐射环境的混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、西部重大项目均面临着高海拔、大温差、干燥、强辐射、大风等严酷复杂自然环境的影响，克服自然环境的不利影响是西部重大项目在工程建设中亟需研究和解决的技术难题。

2、混凝土在高海拔、大温差、干燥、强辐射和大风条件下，多项环境因素耦合，其各项性能与常规条件下相比，有着显著的不同。在我国西部地区，混凝土开裂情况严重，影响混凝土开裂的主要因素为湿度。混凝土高海拔、干燥、强辐射和大风环境中更易向环境中散失水分，加速混凝土内部相对湿度下降速率，在混凝土内部形成较大的湿度梯度，以c30混凝土为例，环境温度为20℃和相对湿度为35％条件下，从浇筑开始，28d龄期内，混凝土总收缩值大于600με。因此，由湿度引起的非荷载作用下的混凝土变形在一定程度上决定着混凝土结构开裂与否，进而影响使用寿命和长期安全性。因此，制备适用高海拔、大温差、干燥、强辐射和大风复杂环境条件下混凝土，对提高我国西部地区混凝土结构的耐久性，保障国家重大战略工程安全具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于高海拔、大温差、干燥和强辐射环境的混凝土及其制备方法。

2、上述目的可通过以下技术方案实现：

3、一种适用于高海拔、大温差、干燥和强辐射环境的混凝土，其特征在于，由以下原料按质量比混合而成：水泥10～15份、矿物掺合料1～5份、碎石45～55份、砂16～25份、多孔细颗粒5～10份、外加剂0.01～0.5份、功能性组分0.01～0.5份、水8～10份。

4、和/或，所述水泥为硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的组合；

5、和/或，所述矿物掺合料为粉煤灰、矿渣、硅粉中的至少一种；

6、和/或，所述碎石粒径范围为5～25mm；

7、和/或，所述砂为河砂或机制砂，细度模数为2.5～3.3；

8、和/或，所述多孔颗粒为磨细沸石粉；

9、和/或，所述外加剂为聚羧酸减水剂、萘磺酸盐减水剂或密胺系减水剂中至少一种；

10、和/或，所述功能性组分为硅酸钠溶液、柠檬酸、聚丙烯酸钠三种混合而成。

11、和/或，按质量比组成为：硅酸盐水泥85～95份、硫铝酸盐水泥5～15份。

12、在一些实施例中，若矿物掺合料为硅粉一种材料时，所述矿物掺合料掺量为1～1.5份。

13、在一些实施例中，所述磨细沸石粉粒径为50～80目，吸水率15％～25％。

14、在一些实施例中，所述的功能性组分按质量比组成为：硅酸钠溶液80～90份、柠檬酸5～10份、聚丙烯酸钠5～10份。

15、本发明另一方面提供一种适用于高海拔、大温差、干燥和强辐射环境的混凝土其制备方法，包括以下步骤：

16、s1、按照设计配比称取各组分，将称取的多孔颗粒加入30％～45％的水中，搅拌均匀，得第一份混合物；

17、s2、将外加剂、功能性组分加入剩余水中，搅拌均匀，得第二份混合物；

18、s3、将水泥、矿物掺合料、碎石、砂投入搅拌机中，搅拌1～2分钟；

19、s4、将第二份混合物投入搅拌机中，与水泥、矿物掺合料、碎石、砂共同搅拌1～2分钟；

20、s5、将第一份混合物投入搅拌机中，再搅拌2～4分钟，得到新拌混凝土。

21、和/或，步骤s1中得到的第一份混合物，在投入搅拌机前，需密封静置30～60分钟。

22、相比于现有技术，本发明的有益效果如下：

23、本发明实现了高海拔、大温差、干燥和强辐射环境条件下，混凝土早强、不开裂、自养护、高耐久等优点，可大大提高我国西部地区混凝土结构耐久性。

技术特征：

1.一种适用于高海拔、大温差、干燥和强辐射环境的混凝土，其特征在于，由以下原料按质量比混合而成：水泥10～15份、矿物掺合料1～5份、碎石45～55份、砂16～25份、多孔细颗粒5～10份、外加剂0.01～0.5份、功能性组分0.01～0.5份、水8～10份。

2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的水泥，其特征在于，按质量比组成为：硅酸盐水泥85～95份、硫铝酸盐水泥5～15份。

4.根据权利要求2所述的矿物掺合料，其特征在于，若矿物掺合料为硅粉一种材料时，所述矿物掺合料掺量为1～1.5份。

5.根据权利要求2所述的磨细沸石粉，其特征在于，所述磨细沸石粉粒径为50～80目，吸水率15％～25％。

6.根据权利要求2所述的功能性组分，其特征在于，按质量比组成为：硅酸钠溶液80～90份、柠檬酸5～10份、聚丙烯酸钠5～10份。

7.一种权利要求1～6任一项所述的混凝土制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的混凝土制备方法，其特征在于，步骤s1中得到的第一份混合物，在投入搅拌机前，需密封静置30～60分钟。

技术总结
本发明公开了一种适用于高海拔、大温差、干燥和强辐射环境的混凝土及其制备方法。所述混凝土由以下原料按质量比混合而成：水泥10～15份、矿物掺合料1～5份、碎石45～55份、砂16～25份、多孔细颗粒5～10份、外加剂0.01～0.5份、功能性组分0.01～0.5份、水8～10份。本发明制备出的混凝土可以在浇筑成型硬化后具有早强、不开裂、自养护、高耐久等优点，可应用于高海拔、大温差、干燥和强辐射环境下的桥梁、路面、水渠、桩基、民用建筑，对提高我国西部地区混凝土结构的耐久性，保障国家重大战略工程安全具有十分重要的意义。

技术研发人员：丁小平,郝挺宇,张润,韩宇栋,曹擎宇
受保护的技术使用者：中冶建筑研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12