[发明专利]一种超高早期强度的超高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供了一种超高早期强度的超高性能混凝土及其制备方法，该混凝土每立方米包括以下原料：硅酸盐水泥600～800kg/m³、硫铝酸盐水泥50～150kg/m³、硅灰150～250kg/m³、火山岩微粉100～200kg/m³、石英砂1000～1200kg/m³、钢纤维156～234kg/m³、聚合物纤维3～6kg/m³、早强剂4～10kg/m³、减水剂6～18kg/m³、消泡剂1～2kg/m³和水155～180kg/m³；其具有凝结硬化快、早期强度高、韧性好、抗裂性高的优点，并呈现出超高的后期强度与优异的弯曲韧性。

技术领域

本发明涉及土木工程材料技术领域，更具体地，涉及一种超高早期强度的超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

超高性能混凝土(UHPC)是20世纪90年代开发的最具创新性的水泥基材料，具有优异的力学性能、韧性和耐久性。因此，UHPC在具有特殊要求的应用工程中显示出巨大的潜力，如快速抢修抢建工程、防护工程、大跨度桥梁、港口码头、核电站与海上平台等。

随着经济、科技的发展，现代化的一些快速抢修工程要求混凝土在尽可能短的施工时间内表现出超高的力学强度，且凝结时间可调控来保证施工性。除此之外，混凝土还需具有优异的后期强度，且不出现强度的倒缩，同时兼具良好的韧性、抗裂性和耐久性。

针对上述需求，目前市面上的特种水泥往往无法兼具超高的早期强度与凝结时间可调控的双重需求，而为了满足早期过高的强度，往往掺入过高掺量的早强组分，这就使得新拌的混凝土不具有可施工性，即成型后10～20min就开始硬化失去工作性，无法给工程现场预留出合适的施工时间，且过量的早强组分会造成硅酸盐水泥体系后期强度的损伤。此外，施工现场规模化使用蒸汽养护等快速热养护手段养护超高性能混凝土还存在难度高、能耗高的缺点。

鉴于上述，目前迫切需要发明一种在常温养护下，具有超高的早期强度、可控的凝结时间且后期强度稳步发展提升、不倒缩，同时兼具优异韧性与抗裂性的超高性能混凝土。

发明内容

基于现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种超高早期强度的超高性能混凝土，该混凝土具有快速凝结硬化、超高早期强度的特点、后期强度稳步提升、不倒缩，同时兼具优异的韧性，能够实现抢修抢建特种工程的建造与加固。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种超高早期强度的超高性能混凝土，每立方米的所述超高性能混凝土包括如下组分：

在一些实施方式中，所述硅酸盐水泥为P·II 42.5、P·II 52.5、P·II 42.5R、P·II 52.5R中的至少一种。

在一些实施方式中，所述硫铝酸盐水泥的比表面积≥350m²/kg，Al₂O₃含量＞30％，SiO₂含量＜10.5％。

在一些实施方式中，所述硅灰的SiO₂含量≥93wt％，比表面积≥16000m²/kg。

在一些实施方式中，所述火山岩微粉的平均粒径≤10μm，比表面积≥600m²/kg，SiO₂+Al₂O₃≥65％。