[发明专利]一种早强缓凝型高墩柱机制砂混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种早强缓凝型高墩柱机制砂混凝土及其制备方法，该混凝土的成分和质量份数为：水泥450‑550份、矿物掺合料50‑100份、机制砂827‑891份、碎石896‑965份、外加剂2.25‑8.25份、改性活性纤维2.25‑27.5份和水144‑176份，本发明充分利用了复合外加剂的早强缓凝功能及改性活性纤维的早强抗裂性能，本发明具有凝结时间长、早期强度高、抗裂性好和耐久性佳的优点，利用机制砂解决了人工砂日益短缺的问题，解决了现有技术保证足够早期强度和控制凝结时间之间的矛盾问题。

技术领域

本发明涉及一种早强缓凝型高墩柱机制砂混凝土及其制备方法，属于混凝土技术领域。

背景技术

随着基础设施建设进程的推进，高速公路和城市立交得到了快速发展，大体积的钢筋混凝土结构得到了十分广泛的应用。墩柱是桥梁结构中不可或缺的重要组成部分，其质量的好坏关系着整体结构的安全性。高墩柱作为典型的大体积混凝土，常常面临着早期强度不足，存在早期裂缝及耐久性较差等问题。根据混凝土水化的相关理论，可以通过控制温升、降低水化热、提高混凝土的凝结时间等方式解决以上问题。但混凝土凝结时间过长和混凝土保证早期强度是一对矛盾体，如何在保证混凝土早期强度的前提下延缓凝结时间是一个需要长期公关的问题。

另外，针对天然砂制备高墩柱的研究已经相当广泛，但优质天然砂资源和优质矿物掺合料的消耗殆尽，采用机制砂和工业废弃物制备高性能混凝土已经成为必然趋势，目前使用机制砂制备高墩柱的技术不够成熟，机制砂的石粉含量过高，会使得混凝土粘度过大，影响混凝土的质量和耐久性，机制砂含泥量高，会对外加剂进行吸附，影响混凝土的工作性能。故如何采用机制砂、固体废弃物制备工作性能优异、早强、缓凝、耐久性良好的高墩柱混凝土，有待进一步研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：设计一种早强缓凝型高墩柱机制砂混凝土及其制备方法，以解决现有技术混凝土缓凝和早期强度无法同时保证的问题，以解决机制砂因为石粉含量过高和含泥量高影响混凝土工作性能的问题。

本发明的技术方案为：一种早强缓凝型机制砂混凝土，其成分和配方如下：

优选的，所述水泥为P.II 42.5R水泥，SO₃≤3.0％，MgO≤4.0％，水泥细度≤5.0％，烧失量≤1.0％，初凝时间≥45min，终凝时间≤390min，3d抗压强度≥22.0MPa，28d抗压强度≥42.5MPa。

优选的，所述矿物掺合料为磷渣粉、矿粉和粉煤灰中的一种或几种，SiO₂、Al₂O₃及CaO的总含量≥80％，比表面积为400-600m²/kg。

优选的，所述机制砂为天然岩矿破碎而成，石粉含量≤10％，MB值≤1.4％，细度模数：2.6-3.1。

优选的，所述碎石为天然岩矿碎石和再生骨料中的一种，碎石粒径为5-25mm，含泥量≤1.0％。

优选的，所述复合外加剂包括聚羧酸减水剂、保坍剂、高效缓凝剂、眉山新材降粘剂和阻泥剂，固含量≥20％，减水率≥27％。

优选的，所述改性活性纤维为改性磷石膏晶须，长径比为30-90，直径为2-4μm。

一种早强缓凝型机制砂混凝土的制备方法：按配方比例称取各原材料，先将水泥、矿物掺合料、机制砂和碎石放入搅拌锅中，干拌15-30s，然后在15-30s内将改性活性纤维边搅拌边加入搅拌锅中，加水搅拌15-30s，加入复合外加剂，再搅拌60-90s即可得到早强缓凝型机制砂混凝土。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：