[发明专利]一种强防爆高耐火的UHPC及其制备方法和应用

说明书

本发明属于混凝土的技术领域，具体涉及一种强防爆高耐火的UHPC及其制备方法和应用。所述UHPC的组成成分包括水泥、活性掺合料、骨料、水性塑化剂、钢渣粉、烧结铝矾土以及外掺剂；所述外掺剂包括有机纤维，所述有机纤维包括芳纶短切纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯短纤维的一种或以上；还包括的不锈钢纤维或者钢纤维。所述耐火极限温度提高至1100℃或以上，标准升温曲线达到3小时，且不发生爆裂，解决了现有UHPC在火灾中防爆裂性能较差的缺陷，完全符合公共设施消防相关要求，其抗压强度不小于100MPA，抗折强度不小于10MPA，拓宽了UHPC的使用场所，可将其应用于住房建筑、公共场所、地下交通等的建筑工程。

技术领域

本发明属于混凝土的技术领域，具体涉及一种强防爆高耐火的UHPC及其制备方法和应用。

背景技术

超高性能混凝土UHPC，是近三十年发展起来的最具创新性的水泥基工程材料，超高性能混凝土最大的优势之一在于其具有高强以及优良的耐久性和力学性能，现阶段国内外的UHPC的研究主要应用于桥梁工程、建筑外墙装饰工程等，但是目前的超高性能混凝土在超过400℃的高温时，会出现爆裂等问题，这对于一些工程的应用存在安全隐患，限制了其使用场所，如用于公共场所、或者地下交通工程等的应用。

有相关资料公开采用膨胀剂可增强超高性能混凝土的抗裂性能，但是膨胀剂的添加会影响混凝土的抗压和抗折性能，还有资料公开采用再生微粉替代硅灰形成的混凝土，其影响了UHPC的力学性能，使得UHPC的流动性降低、强度降低。

而也由于成本较高，国内外目前对UHPC的研究应用也比较局限，对于住房建筑、公共场所以及交通等防火、防爆性能要求较高的建筑工程，需要一种超耐高温、超强防爆的超高性能混凝土以满足安全条件，因此，亟需开发一种成本较低、能够实现实际应用的超强防火、防爆性能的混凝土，解决UHPC在火灾中易爆裂的缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种强防爆高耐火的UHPC及其制备方法和应用，形成一种耐火能达到3小时、1110℃的超高性能混凝土。

本发明的技术内容如下：

本发明提供了一种强防爆高耐火的UHPC，所述UHPC的组成成分包括水泥、活性掺合料、骨料、水性塑化剂、钢渣粉、烧结铝矾土以及外掺剂；

按重量份数计，所述水泥占10～35份、活性掺合料占5～50份、骨料占30～60份、水性塑化剂占0～3份、钢渣粉占0～10份、烧结铝矾土占10～50份、外掺剂占0～110公斤/吨UHPC；

所述外掺剂包括有机纤维，所述有机纤维包括芳纶短切纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯短纤维的一种或以上；

所述外掺剂还包括不锈钢纤维或者钢纤维，所述不锈钢纤维为端勾型；

所述外掺剂中有机纤维与不锈钢纤维或钢纤维的使用比例为(0～2)：(0～10)；

所述活性掺和料的组分包括粉煤灰、矿渣粉、硅灰(SiO₂含量不低于90％)、硅粉以及煅烧偏高岭土；

所述骨料包括石英砂(SiO₂含量不低于90％)。

本发明还提供了一种强防爆高耐火的UHPC的制备方法，包括如下步骤：

1)原材料预处理：

钢渣粉研磨至其比表面积不小于400m²/kg，体积安定性合格；

烧结铝矾土研磨至其粒度为0～10mm；

外掺剂的纤维直径不小于100μm，长度为6～20cm；

2)UHPC制备：