[发明专利]高性能混凝土拌合物

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，更具体的说，它涉及一种高性能混凝土拌合物。

背景技术

混凝土是土建工程中应用最广、用量最大的建筑材料之一，现代建筑工程离不开混凝土。据有关部门初步统计，目前全世界每年生产的混凝土材料已超过亿吨，预计今后每年混凝土生产量将达到亿吨到亿吨。随着科学技术的进步，混凝土不仅广泛地应用于工业与民用建筑、水工建筑和城市建设，而且还可以制成轨枕、电杆、压力管道、地下工程、宇宙空间站及海洋开发用的各种构筑物等

以往混凝土结构设计者，仅仅只注重混凝土的强度。但是，很多工程的混凝土结构往往会发生过早破坏，其原因不是由于强度，而是由于耐久性不足。1980年3月27日北海近海钻井平台Alexander Kjell号突然破坏，导致123人死亡。1983年日本的小林一辅教授在NHK电视台讲话中明确地指出当前日本混凝土的主要问题是耐久性的问题，而耐久性中的主要问题是碱骨料反应问题。在日本沿海岸许多港湾建筑、桥梁等建成后，不到十年的时间混凝土表面开裂、剥落，钢筋锈蚀外露。由于混凝土耐久性不足而导致结构破坏的现象日益增多。相当多的混凝土结构物在使用过程中，在物理、力学与化学等因素的作用下过早地破坏，造成了严重的经济损失。

1990年5月，在马里兰州Gaithersburg，由美国NIST(美国国家标准与技术研究院)和ACI(美国混凝土协会)主办的研讨会上，大家提出了高性能混凝土。高性能混凝土，是一种以良好的工作性、力学性能、体积稳定性和耐久性等不断发展的新型技术。现已广泛应用于实际工程中，它以耐久性作为主要设计指标，针对不同用途要求，保证混凝土的适用性和强度并达到高耐久性、高工作性、高体积稳定性和经济性。高强度、高工作性、高耐久性这三项指标，构成了“高性能混凝土”所具备“三高”的性能指标。

随着人类社会的发展，开发利用海洋资源空间，成为人类发展的必然趋势。海洋环境中，由于海水中含有较多的Cl^-、SO₄^2-、Mg²⁺等离子，加上海洋环境气候影响，沿海混凝土结构应用环境十分恶劣，受到钢筋锈蚀、冰冻、化学腐蚀、海水所含盐类的结晶物作用、海洋微生物作用。其中，氯离子渗透引起钢筋锈蚀，是海洋环境下高性能混凝土应用所面临的最大挑战。

我国正处于经济高速发展时期，许多耗资巨大的重要建筑构筑物，如跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、海港、近海工程等己经或正在兴建，这些处于海洋或恶劣环境条件下混凝土结构的耐久性，自然成为土木工程界关注的焦点混凝土结构破坏的主要原因是，混凝土遭受环境中氯离子、镁离子和硫酸根离子的侵蚀，这些有害离子，通过混凝土孔隙进入到混凝土内部，并与混凝土中的氢氧化钙及水化铝酸钙作用，生成新的盐类物质，生成的难溶盐类物质往往产生较大的体积膨胀，在孔隙的内部产生很大的内应力，长期的积累会使混凝土开裂一些可溶性的盐，在海水的反复冲刷下，溶解析出，使混凝土孔隙率增加，增大了氯离子渗入混凝土内部的孔道，加剧了钢筋锈蚀，并使混凝土胀裂剥落。

海水对混凝土结构有巨大的腐蚀性。对于海洋环境中的钢筋混凝土结构，简单而又可靠的首选耐久技术方案是混凝土的自身防护改善混凝土的内部结构，提高混凝土抵抗氯离子侵蚀性，是保证海洋环境下高性能混凝土正常工作的重要前提。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能混凝土拌合物，其具有较高的流动性，细化毛细孔的结构，混凝土结构密实，减少连同毛细孔，增强抵抗氯离子侵蚀性，保证海洋环境下高性能混凝土的正常工作。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高性能混凝土拌合物，以质量份数计，其原料包括水泥300～320份、矿渣粉90～150份、粉煤灰100～150份、水176～212份、细骨料548～630份、粗骨料1049～1144份、减水剂5.6～7.84份。

本发明较优选地所述减水剂包括以下通式的共聚物I：

本发明较优选地，所述共聚物I的分子量为1.5万。

本发明较优选地，所述共聚物I中a：b：c＝1：5：11。

混凝土的强度主要取决于石子和水泥浆强度，以及石子与水泥浆体之间的界面过渡区的强度。为了获得高强度，应尽量降低其孔隙率。在配制高强度混凝土时，降低孔隙率通常采用的办法有：降低水灰比，提高水泥浆的稠度，或使水泥水化完全，降低内部孔隙率，这就需要选择适当的减水剂，使水泥粒子分散，充分水化。