CN102211908A

CN102211908A - 一种高性能混凝土的制备方法及应用

Info

Publication number: CN102211908A
Application number: CN2011100676542A
Authority: CN
Inventors: 陈芳斌
Original assignee: Jiangsu Builds China Pipe Pile Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Builds China Pipe Pile Co Ltd
Priority date: 2011-03-21
Filing date: 2011-03-21
Publication date: 2011-10-12

Abstract

本发明公开了一种高性能混凝土的制备方法及应用，首先设计混凝土配合比；然后向搅拌机内依次投入细集料、工程纤维和胶凝材料，然后搅拌至工程纤维均匀分布；加水制砂浆，最后投入粗集料，搅拌均匀后加入外加剂即得到设计所需的高性能混凝土。利用上述制得的高性能混凝土可用于制备高性能混凝土制品。本发明工艺简单，加工方便；所使用的工程纤维容易控制其长度，使混凝土的和易性较好，提高成型速度与生产效率，使混凝土具有抗拉、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等优点，还能减少温度应力而造成的混凝土裂缝；改善水泥浆体的微观结构，增大混凝土密实性，从而提高混凝土强度和耐久性，延长使用寿命，具有很好的安全、经济和社会效益。

Description

一种高性能混凝土的制备方法及应用

技术领域

本发明涉及一种混凝土的制备方法，具体说是一种高性能混凝土的制备方法及应用。

背景技术

高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。由于它具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性。

现有技术中，生产的建筑用高性能混凝土或制品一般都是采用胶凝材料、细集料、水、外加剂、粗集料等混合搅拌而成，其中胶凝材料一般采用32.5级以上的全水泥，生产完成后经自然养护或蒸汽养护，这样造成生产周期性较长，混凝土的脆性大，抗折性差，混凝土制品也易开裂，容易腐蚀有钢筋的工程或制品，存在严重的安全隐患，同时也影响了高性能混凝土与高性能混凝土制品的发展和推广。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种工艺简单、加工方便的高性能混凝土的制备方法。

本发明的第二目的在于提供一种采用上述方法制得的混凝土在制备高性能混凝土制品中的应用。

技术方案：为实现上述第一目的，本发明采用的技术方案为：

一种高性能混凝土的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)备好混凝土的原料：细集料、胶凝材料、外加剂、粗集料和工程纤维，设计混凝土配合比；

2)投料：向搅拌机内依次投入按照配合比设计所需的细集料、工程纤维和胶凝材料的量，然后进行搅拌直至使工程纤维均匀的分布得到混合物料；

3)制砂浆：将水投入搅拌机内，然后与步骤2)中得到的混合物料进行搅拌混合均匀，得到砂浆，其中所述水的用量为步骤1)中所述配合比中设计用水量的70％～80％；

4)向搅拌机内投入粗集料，搅拌均匀后加入外加剂得到混合物，再根据混合物的干稀程度加入步骤1)中所述配合比中剩余的设计用水量继续搅拌直至均匀，即得到设计所需的高性能混凝土。

为了能提高工程纤维在混凝土中的均匀度，步骤2)中，将所述工程纤维落在细集料的表面上。

为了解决上述第二目的，本发明所采用的技术方案为：利用上述方法制得的高性能混凝土用于制备高性能混凝土制品。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、工艺简单，加工方便；

2、本发明制备高性能混凝土的方法中所使用的工程纤维来源充足，可用合成树脂制造，也可用废旧的塑胶经熔化入模再生制造，可以节约资源，变废为宝，减轻环境污染，符合国家节能减排的要求；

3、工程纤维与钢纤维进行比较，因其可用专业的机器设备进行切割，容易控制其长度，使混凝土的和易性较好，能提高成型速度与生产效率，工程纤维不易腐蚀与发霉、保证了其工程或制品的使用年限；

4、由于所掺工程纤维，其表面已经过加工处理，使其具有断裂强度高、在混凝土中分散性好、握裹力强，能克服混凝土抗拉强度低，极限延伸率小、脆性大等特点，真正具有抗拉、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等优点。减少温度应力而造成的混凝土裂缝；能改善水泥浆体的微观结构，增大混凝土密实性，从而提高混凝土强度和耐久性，其使用寿命延长，具有很好的安全、经济和社会效益。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步阐述本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

生产长3200mm，板厚为90mm，芯孔为42mm的建筑用轻质墙体材料，即轻质条板：

1)根据混凝土强度等级、抗冻、抗裂、抗折、抗渗的要求设计混凝土配合比；备好混凝土的原料：细集料、胶凝材料、外加剂、粗集料和工程纤维，

2)投料：向搅拌机内依次投入细集料、工程纤维和胶凝材料，然后进行搅拌30秒以上，使工程纤维均匀的分布，得到混合物料；其中，在投入工程纤维时，最好是将工程纤维落在细集料的表面上；

3)制砂浆：将水投入搅拌机内，然后与步骤2)中得到的混合物料进行搅拌，混合均匀，得到砂浆，其中水的用量是配合比中设计水用量的70％；

4)依次向搅拌机内投入粗集料，搅拌均匀后加入外加剂得到混合物，再根据混合物的干稀程度加入步骤1)中配合比中剩余的设计用水量继续搅拌直至均匀，即得到设计所需的高性能混凝土。

本发明中，胶凝材料是指具有水硬性功能的一种或多种的水化作用机理的粉剂，包含硅微粉、粉煤粉、矿粉、磨细石英砂、石膏粉等；以上的胶凝材料必须具有活性。

细集料为天然黄砂；水为自来水或无腐蚀的河水或无腐蚀的海水等；外加剂为萘系或聚羧酸类，具有一定的减水率；粗集料为天然的碎石、鹅卵石或经机器破碎的石子，其粒径为可控的，可根据高性能混凝土或高性能混凝土制品的要求来调配级配的粒径；

工程纤维可根据配合比设计需要，选择网状、束状、单条状的，长度可为0.5～150毫米不等的；工程纤维主要有聚丙烯纤维(PP)、聚酰胺纤维(PA)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯醇纤维(PVA)、聚酯纤维(PET)、纤维素纤维等中的一种或几种。

在清理干净的建筑用轻质墙体材料的模具里架设钢筋骨架，再将搅拌好的混凝土料喂入模具里，最后经振动、制槽、抹面，抽芯后可自然养护，缩短养护龄期，节约能源与产品造价；也可进行温度为90℃，常压蒸汽养护3.5小时，拆模后的脱模强度为14.5Mpa，即得本发明混凝土制品。本实施例中建筑用钢筋混凝土轻质墙体材料检测结果见下表：

实施例2

生产长10米，直径400mm，壁厚95mm的AB型桩预应力高强混凝土管桩，具体方法如下：

1)备好混凝土的原料：细集料、胶凝材料、外加剂、粗集料和工程纤维，根据混凝土强度等级、抗冻、抗裂、抗折、抗渗的要求设计混凝土配合比；

2)投料：向搅拌机内依次投入细集料、工程纤维和胶凝材料，然后进行搅拌45秒以上，使工程纤维均匀的分布，得到混合物料；其中，在投入工程纤维时，最好是将工程纤维落在细集料的表面上；

3)制砂浆：将水投入搅拌机内，然后与步骤2)中得到的混合物料进行搅拌，混合均匀，得到砂浆，其中水的用量是配合比中设计水用量的80％；

本发明中，胶凝材料是指具有水硬性功能的一种或多种的水化作用机理的粉剂，包含硅微粉、粉煤粉、矿粉、磨细石英砂、石膏粉等。以上的胶凝材料必须具有活性。

细集料为机制砂；水为自来水或无腐蚀的河水或无腐蚀的海水等；外加剂为萘系或聚羧酸类，具有一定的减水率；粗集料为天然的碎石、鹅卵石或经机器破碎的石子，其粒径为可控的，可根据高性能混凝土或高性能混凝土制品的要求来调配级配的粒径；

工程纤维可根据配合比设计需要，选择网状、束状、单条状的，长度可为0.5～150毫米不等的；工程纤维主要有聚丙烯纤维(PP)、聚酰胺纤维(PA)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯醇纤维(PVA)、聚酯纤维(PET)、纤维素纤维等中的任一种。

在清理干净的模具里架设钢筋笼骨架，再将搅拌好的混凝土料喂入模具里，最后经过张拉、合模、离心成型、一次常压蒸汽养护4～6小时，温度控制在75～95℃、拆模、二次高压蒸汽养护7～9小时，温度控制在175～215℃。缩短养护龄期，节约能源与产品造价。拆模后的脱模强度为45MPa以上，二次高压蒸汽养护后的蒸压强度为80MPa以上，即得本发明混凝土制品，该制品的性能参数如下表所示：

Claims

1.一种高性能混凝土的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

2)投料：按照所述配合比向搅拌机内依次投入细集料、工程纤维和胶凝材料，然后进行搅拌直至使工程纤维均匀的分布得到混合物料；

2.根据权利要求1所述的高性能混凝土的制备方法，其特征在于：步骤2)中，将所述工程纤维落在细集料的表面上。

3.根据权利要求1或2所述的高性能混凝土的制备方法，其特征在于，所述工程纤维为聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、纤维素纤维中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的高性能混凝土的制备方法，其特征在于，所述工程纤维的长度为0.5～150毫米。

5.根据权利要求1或2所述的高性能混凝土的制备方法，其特征在于，所述细集料为天然黄砂或机制砂。

6.根据权利要求1所述的高性能混凝土的制备方法，其特征在于，所述胶凝材料包括具有活性的硅微粉、粉煤粉、矿粉、磨细石英砂、石膏粉。

7.一种权利要求1制得的高性能混凝土在制备高性能混凝土制品中的应用。