[发明专利]一种适用于盐碱地区的再生UHPC及其制备方法

说明书

本发明属于混凝土技术领域，涉及一种适用于盐碱地区的再生UHPC及其制备方法。所述UHPC由以下组分组成：胶凝组分，拌合水，再生细骨料，石英砂，化学外加剂，混杂纤维；其中胶凝组分:34~50wt%，拌合水:6.3~13.5wt%，再生细骨料:23.75~32.4wt%，石英砂:10~20wt%；水胶比：0.16~0.22，砂胶比：0.475~0.945，化学外加剂：0.42~1.1wt%，混杂纤维：5~12.25wt%。本发明提出了“多级制备，三次混合”的制备方法，通过使用钙镁离子含量较高的盐碱水以及对再生细骨料进行预饱水处理的方式，对UHPC内部早期水化环境进行有效调控，缓解相对湿度下降梯度，同时盐碱水与胶凝材料的反应也补偿了部分收缩，有效预防了早期开裂；此外，充分利用盐碱地区水源，绿色环保，具有深远的工程意义以及经济实用价值。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种适用于盐碱地区的再生UHPC及其制备方法。

背景技术

盐湖及盐渍土在我国分布极广，主要集中在部分沿海及近海地区、大西北和内蒙古一带，盐湖的矿化度一般为300g/L左右，含盐量高且成分复杂，大多属于Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-体系，是一种有别于经典海水体系(矿化度为34~35g/L)及咸水湖体系(矿化度为1~20g/L)的介质环境。除了地下水及地表水富盐外，甚至空气中含盐量也较大。而盐渍土地带主要分布在我国东北、华北、西北地区，主要集中在西北地区（新疆、青海、西藏和内蒙古)，且含盐量高。若直接使用盐碱水制备混凝土并应用于工程中，对钢筋混凝土结构的耐久性将构成严重威胁。因此在盐碱地区进行混凝土结构施工时，多是需要对拌和用水进行净化处理或运水施工，这也大幅增加了施工成本，也制约了施工进度。因此充分利用盐碱水进行混凝土制备具有重要工程意义。

超高性能混凝土（UHPC）是一种微观结构致密的新型水泥基工程材料，具有超高的强度和优异的耐久性能，几乎无碳化，氯离子和硫酸盐渗透也非常少，这也为直接利用盐碱水制备UHPC技术提供了可行性。同时UHPC通常使用优质的石英砂作为细骨料，造价十分昂贵，如何充分有效地利用建筑垃圾及工业废料，降低UHPC造价、减缓环境破坏也是当下亟需解决的重要问题。

发明内容

本发明针对上述问题，基于现有研究成果，结合我国盐碱地分布较广及建筑固废难以有效利用的现状，提出了一种适用于盐碱地区的再生UHPC，因地制宜，充分利用盐碱水，解决了工程用水来源，简化了盐碱地区混凝土用水处理过程，避免了远距离运输，同时对建筑废料进行了充分利用，环保节能，既确保了工程施工质量，又降低了施工成本，具有良好的经济效益和社会效益。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种适用于盐碱地区的再生UHPC，由以下组分组成：胶凝组分，拌合水，再生细骨料，石英砂，化学外加剂和混杂纤维；其中，胶凝组分质量分数：34~50%，拌合水质量分数：6.3~13.5%，再生细骨料质量分数：23.75~32.4%，石英砂质量分数：10~20%；化学外加剂质量分数：0.42~1.1%，混杂纤维质量分数：5~12.25%；

所述胶凝组分由水泥、粉煤灰、微珠、硅灰、矿粉组成；

所述拌合水由盐碱地区的盐碱水及清水组成，其中清水用量为水泥质量的10~30%，所述盐碱水为轻度盐碱地区水源，pH值为7.2~8.5，水中SO₄^2-含量在1600mg/L以下，氯化物含量在1800mg/L以下，盐碱度在3%以下；

所述混杂纤维由表面镀黄铜钢纤维和有机纤维组成；

所述化学外加剂由减水剂、碱激发剂、超分散剂组成；

所述再生UHPC的水胶比为0.16~0.22，砂胶比为0.475~0.945。