[发明专利]一种绿色环保轻质高强粉末混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，更具体地，涉及一种绿色环保轻质高强粉末混凝土。

背景技术

国内外对于轻质混凝土研究多年，但轻质混凝土的最高强度至今一直维持在70兆帕以下，容重基本接近2000kg/m³以下，由于其轻质、保温、隔音等效果十分好，对于现代节能建筑的应用十分广阔。但由于现代城市化的发展，混凝土建筑要求的承载力越来越高，在很多建筑高强预制件中的应用还是大大受到了局限。

活性粉末混凝土是由法国等西方国家在二十世纪90年代初开发出的一种超高强度、高韧性、高耐久性、体积稳定的新型混凝土材料，该材料性能分为200MPa级和500MPa、800MPa级。主要原理是采用堆积密度原理设计混凝土材料组份，通过减小颗粒间的体积比来提高界面强度和致密度，通过钢纤维来调整抗折性能，其容重为2350~2500kg/m³左右，抗渗性能一般在P30以上，28天碳化检测为0，电通量小于40库伦，性能非常好。

目前尚未有将活性粉末混凝土与轻质混凝土相结合的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿色环保轻质高强粉末混凝土。其容重在1950kg/m³以下，掺有大量工业废渣，经过高温养护，抗压强度为100~130兆帕，具有容重轻、超高强度、高耐久性、浇筑后自养护、体积稳定等特性，同时采用大掺量工业渣粉取代水泥，大幅度降低制作过程中水化热现象，提升流动性使其具有大流动、自密实工作性能，以满足其在建筑构件领域中的应用。

本发明的另一个目的在于上述绿色环保轻质高强粉末混凝土的制备方法。 

上述目的是通过以下技术手段加以实现的：

一种绿色环保轻质高强粉末混凝土，由包括以下质量分配比的原料制成：

硅酸盐水泥550~650份；

硅灰125~150份；

粉煤灰90~115份；

矿粉110~130份；

页岩陶砂650~800份；

高效减水剂21~26份；

水105~130份。

本发明通过借用粉末混凝土的堆积原理，去除金属纤维、石英砂等高成本原料，通过引入高强陶砂来获得容重在1950kg/m³以下的轻质超高强粉末混凝土。

本发明采用大量废弃粉料作为原材料（硅灰、粉煤灰、矿粉）取代水泥，并采用轻质页岩陶砂作为混凝土骨架结构，采用互相堆积级配良好的水泥和各种矿物掺合料强度主体，采用高效减水剂调节材料性能。本发明的绿色环保轻质高强粉末混凝土保证了其性能与普通无纤维活性粉末混凝土性能基本一致。

优化各组分的具体尺寸，能够得到性能更好的混凝土。优选地，上述绿色环保轻质高强粉末混凝土由包括以下质量分配比的原料制成：

平均粒径为30~60μm的硅酸盐水泥550~650份；

平均粒径为0.1~0.8μm、SiO₂含量≥85%的硅灰125~150份；

平均粒径为10~30μm的Ⅰ级粉煤灰90~115份；

平均粒径为10~50μm的S95级以上的矿粉110~130份；

连续级配粒径为0.16~4.75mm的页岩陶砂650~800份；

减水率大于30%的高效减水剂21~26份；

水105~130份。

进一步优化各组分的配比，能够得到性能更好的混凝土。优选地，上述绿色环保轻质高强粉末混凝土由包括以下质量分配比的原料制成：

平均粒径为30~60μm的硅酸盐水泥580~620份；

平均粒径为0.1~0.8μm、SiO₂含量≥85%的硅灰135~140份；

平均粒径为10~30μm的Ⅰ级粉煤灰100~105份；

平均粒径为10~50μm的S95级以上的矿粉115~125份；

连续级配粒径为0.16~4.74mm的页岩陶砂700~750份；

减水率大于30%的高效减水剂23~24份；

水115~120份。

优选地，所述硅酸盐水泥为42.5等级以上的水泥。

上述页岩陶砂是指由页岩经过破碎、筛分、烧胀而成的人造轻集料。优选地，上述页岩陶砂的吸水率小于5%，筒压强度不小于6兆帕。本发明采用了致密堆积原理匹配组成，整体混凝土容重为1850~1950kg/m³，堆积容重为800兆帕级以上。