[发明专利]一种超高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土及其制备方法。本发明提供了一种超高性能混凝土，以质量份数计，包括以下组分：水泥600～650份、石粉150～180份、硅灰120～150份、磷石膏骨料100～450份、砂粒510～1140份、减水剂30～35份、钢纤维150～160份和水120～160份。本发明采用磷石膏骨料代替砂粒，能够在保证力学强度和避免开裂的基础上降低砂粒的添加量。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

超高性能混凝土，是一类具有超高强度、超高耐久性能的新型水泥基复合材料，已经应用到大跨度桥梁工程、建筑交通工程以及海洋工程等领域。虽然超高性能混凝土具有上述的优点，但是由于高掺量水泥和极低的水胶比的特点，导致超高性能混凝土自收缩大，开裂风险较高。

有研究表明骨料的加入可以改善超高性能混凝土的体积稳定性，限制内部毛细应力的发展，有效降低超高性能混凝土收缩开裂的风险。传统的骨料主要为砂粒，现有超高性能混凝土的胶砂比一般为0.8～1.1，但是砂粒作为天然集料，大量的开采使用会导致自然资源的短缺和环境的恶化。而如果降低砂粒的添加量，一方面会增加开裂的风险，同时会降低超高性能混凝土的力学强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高性能混凝土及其制备方法，本发明提供的超高性能混凝土能够在保证力学强度和避免开裂的基础上降低砂粒的使用量。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种超高性能混凝土，以质量份数计，包括以下组分：

水泥600～650份、石粉150～180份、硅灰120～150份、磷石膏骨料100～450份、砂粒510～1140份、减水剂30～35份、钢纤维150～160份和水120～160份。

优选的，所述水泥为PO 52.5普通硅酸盐水泥；细度为45μm方孔筛的筛余≤25％。

优选的，所述石粉中CaCO₃含量≥95％，粒径为0.363～13.183μm。

优选的，所述硅灰中SiO₂的含量≥95wt％，粒径为0.24～45.709μm。

优选的，所述砂粒包括第一砂粒、第二砂粒和第三砂粒；

所述第一砂粒的粒径为2.36～4.75mm；

所述第二砂粒的粒径为0.6～1.25mm；

所述第三砂粒的粒径为0.05～0.6mm，且不等于0.6mm；

所述第一砂粒、第二砂粒和第三砂粒的SiO₂含量均≥90％。

优选的，所述第一砂粒、第二砂粒和第三砂粒的质量比为60～70：18～22：18～22。

优选的，所述钢纤维的长度为12～14mm，直径为0.15～0.25mm。

本发明还提供了上述技术方案所述的超高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

将所述超高性能混凝土包括的组分进行混合，依次经成型和养护，得到所述超高性能混凝土。

优选的，所述混合包括：

将水泥、石粉、硅灰、磷石膏骨料和砂粒第一混合，得到预混料；

将所述预混料和减水剂、水第二混合，得到浆料；

将所述浆料和钢纤维第三混合。

优选的，所述养护的温度为18～22℃，相对湿度≥95％。