[发明专利]无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土的配方，特别涉及一种无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土。

背景技术

现有的混凝土配方包括水泥、砂、石、外加剂如减水剂和外掺料，其中外掺料为粉煤灰、火山灰等矿物掺料，用以改善混凝土的力学、化学性能。

例如，公布号为CN104310908A的发明专利申请文件公开了一种混凝土，由水泥、中砂、骨料、加强纤维、外加剂和水混合而成，所述各组份质量份如下：水泥300-450份；中砂650-800份；骨料780-900份；加强纤维10-20份；外加剂4-8份；水180份-200份。其中加强纤维为钢纤维、玻璃纤维和碳纤维，是一种矿物掺料，通过加强纤维在其中杂乱无章分布，协助混凝土承担拉应力、传递拉应力，阻止宏观裂缝的扩展，从而提高混凝土抗折强度和韧性。

又如，公开号为CN101659535B的发明专利公开了一种海工混凝土，配方包括水泥熟料30-35％；磨细矿渣粉40-45％；粉煤灰20-25％；石膏5-8％，克服混凝土自收缩增加、混凝土开裂、水化物结合氯离子的能力下降、拌合物粘度大差等缺陷。

上述两篇对比文件中的技术方案中均有粉煤灰、加强纤维等矿物掺料的存在，存在的问题是：1、矿物掺料性能不稳定、成本高；2、需要河砂，在河砂紧缺时无法就地取材。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，在不添加的矿物掺料前提下保证混凝土的高强度、高性能。

本发明的无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，包括骨料、机制砂、水泥、减水剂和水，所述机制砂中的石粉的重量含量为5-10％，泥的重量含量为0.5％以下，所述水泥用量490-510kg/m³，配合比参数为：水胶比0.30-0.33，砂率38-41％。

进一步，所述水泥用量为510kg/m³，水胶比为0.32，砂率为38％，减水剂重量含量为1.15％。

进一步，所述骨料和机制砂由母岩制得，所述母岩的抗压强度80MPa以上。

进一步，所述骨料粒径为5-25mm，所述骨料中I级骨料与II级骨料重量比例为6.7：3.3。

本发明的有益效果：本发明的无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，包括母岩、机制砂、水泥、减水剂和水，所述母岩抗压强度为80MPa以上，所述机制砂中的石粉的重量含量为5-10％，泥的重量含量为0.5％以下，所述水泥用量490-510kg/m³，配合比参数为：水胶比0.30-0.33，砂率38-41％。本发明的混凝土配方具有如下优点：1、无需添加矿物掺料，节约材料，克服了矿物掺料性能不稳定的缺陷，并且在无矿物掺料的情况下，保证混凝土的抗压强度等力学性能能够满足C50混凝土的要求。2、通过具体参数(水泥用量、水胶比、砂率)，增加混凝土的流动性、和易性。3、使用母岩，可就地取材，解决河砂紧缺问题；4、可减少混凝土裂纹，增加混凝土耐久性。

具体实施方式

实施例D1-D7

具体参数见表1。表中砂率、矿物掺合量、减水剂的百分比均是重量百分比。

其中：骨料和机制砂均由母岩制得，母岩的抗压强度为80MPa以上，将母岩研磨至粒径为5-25mm的石子时就制得骨料，也就是说骨料的粒径为5-25mm，其中：I级骨料与II级骨料搭配比例为6.7：3.3，I级骨料的粒径为15-25mm，II级骨料的粒径为5-15mm

机制砂中的石粉的重量含量为5-10％，泥的重量含量为0.5％以下。制备混凝土时，浇注时的环境温度控制在8-15℃，注意保湿保温养护，内外温差控制在15-20℃。

对照例S0

与本发明实施例D1-D7不同的是，对照例S0的混凝土中加入现有常规原料粉煤灰矿物掺合料，具体参数见表1。

表1无矿物掺量混凝土配合比试验工况安排

混凝土和易性试验结果

表2混凝土和易性试验结果

和易性评定标准依据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30-2005.

从表2发现，本发明的混凝土配方虽然不含矿物掺料，但是通过合理的配比，即：水泥用量490-510kg/m3，水胶比0.3-0.33，砂率38-41％，试配出的混凝土和易性较好。

混凝土力学性试验结果

表3混凝土力学试验结果