CN108623256A - 一种含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土。所述混凝土包含有两类掺合料；一类掺合料为胶凝材料掺合料；另一类掺合料为细骨料掺合料。本发明所述高强高性能的混凝土通过添加两类掺合料，即胶凝材料掺合料矿渣和细骨料掺合料石粉，使得混凝土的颗粒级配的更优，混凝土的内部结构达到更加理想的密实状态，形成了更加合理的微级配模型，可以提高胶凝材料的后期强度。同时，两类掺合料的同时使用，能充分发挥二者在强度活性和工作性能方面的协调效应，坍落度和扩展度均明显优于基准混凝土，有利用于泵送施工。

Description

一种含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土
技术领域
本发明属于建筑材料领域，更具体地，涉及一种含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土。
背景技术
随着中国经济的发展，工业化、城镇化和都市化主导着现代文明的形成，这种文明很大程度上表现为“混凝土文明”，现代文明的发展引发了对建筑混凝土的巨大需求，督促着混凝土向着高强、高性能、高耐久的方向发展。同时混凝土作为最大宗且较廉价的人造材料，这就极大的刺激建筑用砂的开采。随着经济的发展，建筑物规模的不断扩大，天然河砂资源入不敷出，开发海沙又是把“双刃剑”，寻求替代材料迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土。
本发明的上述目的是通过以下方案予以实现的：
一种含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，所述混凝土包含有两类掺合料；一类掺合料为胶凝材料掺合料；另一类掺合料为细骨料掺合料。
矿渣作为混凝土的掺合料已经比较普及，矿渣作为混凝土较为稳定的掺合料，其能提供早期及后期活性保证。人工砂的应用不仅可以缓解当前天然河砂不足的紧张形势，还能在保护自然资源的同时，产生巨大的经济效益。石粉的应用可以改变人工砂混凝土工作性能较差、易板结等特性。一定细度的矿渣粉填充水泥颗粒之间，可以促进水泥的二次水化。一定细度的石粉可以填充在水泥与矿渣粉颗粒之间的空隙中，置换其中的水，从而形成了更加合理的微级配模型，可以提高胶凝材料的后期强度。因此通过合理的技术手段，完全可以制备出高强高性能混凝土，以达到经济和可持续的发展的要求。
本发明的原理是：将磨细矿渣粉用于制备混凝土，一方面所用矿渣粉比表面积较二者与水泥要小，可以提供更优的颗粒级配，使得混凝土达到更加理想的密实状态；另一方面石粉填充在水泥与矿渣粉颗粒之间的空隙中，置换其中的水，从而形成了更加合理的微级配模型，可以提高胶凝材料的后期强度。二者用于制备混凝土具有较高的实用价值。
优选地，所述胶凝材料掺合料为矿渣；所述细骨料掺合料为石粉；所述细骨料为人工砂。
优选地，所述矿渣的掺合量为胶凝材料总质量的10%～30%；其比表面积为550m2/kg～700m2/kg。
优选地，所述石粉的掺合量为人工砂总质量的10%～30%；其比表面积为550m2/kg～700m2/kg。
优选地，每立方米所述混凝土包含有如下质量份数的原料：水泥400～600份，矿渣粉50～100kg，石粉50～120kg，人工砂600～700份，粗骨料1000～1100份，水100～150份，减水剂10～20份。
优选地，每立方米所述混凝土包含有如下质量份数的原料：水泥450～600份，矿渣粉50～70kg，石粉50～80kg，人工砂600～700份，粗骨料1000～1100份，水120～150份，减水剂15～17份。
优选地，每立方米所述混凝土包含有如下质量份数的原料：水泥499.5份，矿渣粉55.5kg，石粉69，人工砂600～700份，粗骨料1036份，水139份，减水剂16.25份。
优选地，所述混凝土采用的原料中水胶比为0.2～0.5；所述粗骨料为粒径为5~20mm。
优选地，所述混凝土采用的原料中水胶比为0.25；所述粗骨料包括粒径5~10mm为的瓜米石和粒径为5~20mm的碎石。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述高强高性能的混凝土通过添加两类掺合料，即胶凝材料掺合料矿渣和细骨料掺合料石粉，使得混凝土的颗粒级配的更优，混凝土的内部结构达到更加理想的密实状态，形成了更加合理的微级配模型，可以提高胶凝材料的后期强度。同时，两类掺合料的同时使用，能充分发挥二者在强度活性和工作性能方面的协调效应，坍落度和扩展度均明显优于基准混凝土，有利用于泵送施工。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1
掺合料的制备：将S95级矿渣粉磨粉后得到比表面积为550m2/kg～700 m2/kg的掺合料。
将以上制备的掺合料用于制备混凝土，其中矿渣粉的掺合量为胶凝材料总质量的10%；石粉的掺合量为细骨料的10%；水泥为广东英德海螺水泥有限责任公司生产的P·O42.5R普通硅酸盐水泥；细集料为东莞市大岭山镇大片美村采石场所制人工砂，细度模数Mx=2.84，含泥量为0；粗集料为增城石场产5～10mm瓜米石和大亚湾石场产5～20mm碎石两级粗集料配合成5～20mm连续级配骨料；减水剂是科杰KJ-JS聚羧酸系高性能减水剂。
该混凝土的配合比见表1，分别于净水泥混凝土、单掺同等掺量的钢渣、粉煤灰混凝土对比。制备的混凝土的工作性能及各龄期抗压强度见表2。
表1混凝土配合比
表2混凝土工作性能及抗拉强度
由试验结果表2可见，用本发明制备得到的高强混凝土7d强度活性达到101%，28d强度活性达到110%，90d强度活性达到107%。相比等掺量的单掺矿渣粉或粉煤灰，利用本发明的复合配方，可以明显提高其单掺的强度活性。相比单掺同等掺量的粉煤灰情况（NO.3组）而言，利用本发明的复合配方，7d强度提高了12.77MPa，28d强度提高了18.67MPa，90d强度提高了15.8MPa；相比单掺同等掺量的矿渣粉情况（NO.2组）而言，利用本发明的复合配方，7d强度提高了3.06MPa，28d强度提高了12.7MPa，90d提高了14MPa。此外，利用本发明的复合配方，混凝土的工作性能也得到了改善。
实施例2
掺合料的制备：将S95级矿渣粉磨粉后得到比表面积为550m2/kg～700 m2/kg的掺合料。
将以上制备的掺合料用于制备混凝土，其中矿渣粉的掺合量为胶凝材料总质量的15%；石粉的掺合量为细骨料的15%；水泥为广东英德海螺水泥有限责任公司生产的P·O42.5R普通硅酸盐水泥；细集料为东莞市大岭山镇大片美村采石场所制人工砂，细度模数Mx=2.84，含泥量为0；粗集料为增城石场产5～10mm 瓜米石和大亚湾石场产5～20mm碎石两级粗集料配合成5～20mm连续级配骨料；减水剂是科杰KJ-JS聚羧酸系高性能减水剂。
该混凝土的配合比见表3，分别于净水泥混凝土、单掺同等掺量的钢渣、粉煤灰混凝土对比。制备的混凝土的工作性能及各龄期抗压强度见表4。
表3混凝土配合比
表4混凝土工作性能及抗拉强度
由试验结果表4可见，用本发明制备得到的高强混凝土7d强度活性达到101%，28d强度活性达到110%，90d强度活性达到107%。相比等掺量的单掺矿渣粉或粉煤灰，利用本发明的复合配方，可以明显提高其单掺的强度活性。相比单掺同等掺量的粉煤灰情况（NO.3组）而言，利用本发明的复合配方，7d强度提高了13.89MPa，28d强度提高了17.94MPa，90d强度提高了5.64MPa；相比单掺同等掺量的矿渣粉情况（NO.2组）而言，利用本发明的复合配方，7d强度提高了3.55MPa，28d强度提高了11.94MPa，90d提高了5.64MPa。此外，利用本发明的复合配方，混凝土的工作性能也得到了改善。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，其特征在于，所述混凝土包含有两类掺合料；一类掺合料为胶凝材料掺合料；另一类掺合料为细骨料掺合料。
2.根据权利要求1所述含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，其特征在于，所述胶凝材料掺合料为矿渣；所述细骨料掺合料为石粉；所述细骨料为人工砂。
3.根据权利要求1所述含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，其特征在于，所述矿渣的掺合量为胶凝材料总质量的10%～30%；其比表面积为550m2/kg～700m2/kg。
4.根据权利要求2所述含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，其特征在于，所述石粉的掺合量为人工砂总质量的10%～30%；其比表面积为550m2/kg～700m2/kg。
5.根据权利要求2所述含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，其特征在于，每立方米所述混凝土包含有如下质量份数的原料：水泥400～600份，矿渣粉50～100kg，石粉50～120kg，人工砂600～700份，粗骨料1000～1100份，水100～150份，减水剂10～20份。
6.根据权利要求5所述含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，其特征在于，每立方米所述混凝土包含有如下质量份数的原料：水泥450～600份，矿渣粉50～70kg，石粉50～80kg，人工砂600～700份，粗骨料1000～1100份，水120～150份，减水剂15～17份。
7.根据权利要求6所述含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，其特征在于，每立方米所述混凝土包含有如下质量份数的原料：水泥499.5份，矿渣粉55.5kg，石粉69，人工砂600～700份，粗骨料1036份，水139份，减水剂16.25份。
8.根据权利要求5～7任一所述含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，其特征在于，所述混凝土采用的原料中水胶比为0.2～0.5；所述粗骨料为粒径为5~20mm。
9.根据权利要求8任一所述含有两类掺合料的高强高性能人工砂混凝土，其特征在于，所述混凝土采用的原料中水胶比为0.25；所述粗骨料包括粒径5~10mm为的瓜米石和粒径为5~20mm的碎石。
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