[发明专利]一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用。本发明通过复掺SAP和膨胀剂，利用SAP的内养护及其释水可被膨胀剂利用的特性，补偿了机制砂超高性能混凝土的自收缩，且解决了膨胀剂与水泥“争水”的问题。所提供的超高性能混凝土，具有优异工作性能、较低表观密度、超高强度、低收缩、较好耐久性等特点。且制备工艺简单，既能解决机制砂颗粒尖锐导致的混凝土和易性差，及机制砂高石粉含量导致的外加剂吸附量大，混凝土泵送困难、收缩开裂风险大等问题，又能提升混凝土超高层泵送性能，解决低水胶比和高胶凝材料用量导致的超高性能混凝土拌合物黏度大、体积收缩大等问题，具有实际推广价值。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土及其制 备方法与应用。

背景技术

随着当前建筑行业不断向高层、超高层、大跨径结构发展，现代混凝土的发展将不断向 高强、高和易性、轻质、高耐久性、节能等方面靠拢。特别是高性能外加剂的开发及应用， 极大的提高了混凝土的工作性能，使低水胶比的高强混凝土能够满足超高层、大跨径的泵送 要求，促进了超大，超高，超长建筑的发展。然而，强度低于C60普通混凝土由于其单位质 量比强度相对钢筋较低，难以满足现代超高层(200m以上)及超大跨径(250-450m)结构的 需求，故当前通常是研究制备超高强混凝土。但是，由于超高强混凝土水胶比极低、黏度大、 坍落度经时损失大，通过超长泵管后流动性损失较大，难以满足工作性要求且易堵管。

在超高性能混凝土中引入细集料是降低其成本，解决其存在问题的措施之一。但是，基 于生态环境保护的要求，我国大部分地区出台了天然砂禁采的法令，全面推广机制砂的应用 也成为了建筑行业的共识。然而，机制砂颗粒尖锐、多棱角、表面粗糙，易导致混凝土和易 性差，引起混凝土外观质量缺陷；且机制砂质量随母材变化大，质量不稳定，会增加施工质 量的控制难度；此外，机制砂通常石粉含量较高，外加剂吸附量大，且易颗粒团聚，导致混 凝土泵送困难、收缩开裂风险增大。

发明内容

针对机制砂超高性能混凝土水胶比极低，后期干燥收缩较大等问题，本发明提供了一种 基于SAP的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用，目的在于解决现有技术中的一部分 问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。

本发明是这样实现的，一种基于SAP的机制砂超高性能混凝土，包括以下重量份组分： 水泥18～25份；粉煤灰4～6份；硅灰2.5～4.0份；机制砂25～35份；碎石40～45份；膨胀剂 1.0～2.0份；高吸水性树脂0.06～0.18份；减水剂0.5～0.8份；水胶比为0.15～0.20。

进一步地，所述水泥为P·II 52.5的硅酸盐水泥。

进一步地，所述粉煤灰为粉煤灰微珠，密度为2.5g/cm³，堆积密度0.7kg/m³。

进一步地，所述硅灰中SiO₂含量为93％，比表面积为21500m²/kg，含水率0.5％，需水 量比为125％，烧失量为3.7％。

进一步地，所述机制砂表观密度2670kg/m³，堆积密1560kg/m³，含泥/石粉量 (<0.075mm)5.1％，细度模数2.81，亚甲蓝MBV，1.0g/kg。

进一步地，所述碎石为玄武岩碎石，级配为10mm～16mm，表观密度2720kg/m³，压碎值 6.2％。

进一步地，所述膨胀剂采用硫铝酸钙-氧化钙双膨胀源、氧化镁及石膏复配制得。

进一步地，所述高吸水性树脂为聚丙烯酸钠盐类树脂，其颗粒呈球状，采用四种不同粒 径，其粒径范围为250-590μm、149-250μm、75-125μm、37-74μm。