CN112645652B - 高性能砼掺合料、制备及应用 - Google Patents

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Abstract

高性能砼掺合料、制备及应用，属于砼矿物掺合料技术领域。成分如下：

Description

高性能砼掺合料、制备及应用
技术领域
本发明基于国防防护工程、海防防护工程、应急抢修抢险工程等所用的高强度、大流态、自密实特种砼，所需的一种矿物掺合料。属于砼矿物掺合料技术领域。本发明可有效的提高砼抗冲击性、抗冲磨性、抗空蚀性、耐久性等，同时还可以满足对砼工作性能的各项要求。
背景技术
高性能砼掺合料是由多种材料复合而成的一种新型矿物掺合料。
目前，国防防护工程、海防防护工程、应急抢修抢险工程对普通砼提出了更高的技术要求，砼不仅要具有高强度，还要具有大流动性，自密实，高抗冲击性，高抗爆性，高耐久性等特殊性能。本发明的高性能砼掺合料，充分发挥每一种材料的特优性，经过大量的试验工作，按照相关规范的要求，合理的掺量进行复合，从而研制了这种具有良好的综合性能的复合掺合料。普通高强砼，水胶比较低，一般情况下砼流动性不能满足大流动性，自密实的技术要求，而且砼硬化后抗压能力强，但其它性能相对较弱，如抗冲击性、抗冲磨性、抗爆性、砼耐久性等。本发明通过将多种原材料按一定比例复合而成。然后掺入砼中，根据设计要求计算砼配合比，将本发明的高性能砼掺合料作一种掺合料替代砼中的部分胶凝材料，从而制备出既能满足施工要求的工作性能，又能满足设计要求的强度等级的高性能砼。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:用普通掺合料制备的砼不能很好的满足国防防护工程、海防防护工程、应急抢修抢险工程所需要的大流动性自密实、高强度、高抗冲击性、高抗爆性、高耐久性的需求。而在制备砼中加入本发明的高性能砼掺合料，以上这些问题迎刃而解。
本发明的高性能砼掺合料，其主要组分及百分比含量包括:
高效减水剂(聚羧酸类型) 1％-3％
二氧化硅(SiO2) 40％-50％
粒化高炉矿渣粉(磨细矿渣粉) 30％-40％
微珠粉(粉煤灰中提取物) 17％-29％
以上各组分的作用说明:
高效减水剂既可以减少砼用水量又可以提高砼拌合物的流动性，改善砼的工作性能，包括砼的坍落扩展度，保水性，和易性，粘聚性。优选聚羧酸类型减水剂，可以大幅度改善砼的工作性能，减水率越高，砼相对用水量就能够减少，水胶比就小，砼强度就越高。
二氧化硅颗粒超细，比表面积在1.8万㎡/K g-2.2万㎡/K g，约是泥的50-80倍，它以其微小的颗粒填充水泥颗粒间的空隙，从而增加砼的密实度，使砼的抗压、抗折、抗渗、抗冲击、抗冲磨、抗空蚀及耐久性都有不同程度的提高。砼后期强度提高。
粒化高炉矿渣粉作为一种磨细矿物掺合料，比表面积在400㎡/K g-500㎡/Kg之间掺入砼后可抑制砼温升，减少砼温差裂缝，降低水泥水化热，抑制砼碱骨料反应，改善砼内部结构，提高砼抗渗性能和抗腐蚀能力，对砼有填充增密的作用，增强砼后期强度，提高砼耐久性。
微珠粉煤灰是从粉煤灰中收集的超细微粒漂珠，表面圆润光滑，活性高，减水性能好，填充性强，提高砼流动性，降低砼粘度，是自密实砼的首选掺合料。有物理减水剂之称。微珠粉的比表面积在1.5万㎡/K g-2.0万㎡/K g之间，其主要化学成分(起活性作用的成分)为:二氧化硅(S iO 2)、三氧化二铝(Al 2O3)、氧化钙等。
本发明的高性能砼掺合料，是将以上各种原材料按不同比例进行均化复合而成的掺合料。
高性能砼掺合料与目前砼中普遍使用的矿物掺合料相比有以下几个优点:
1.改善砼工作性能，能够获得流动性良好、粘度低、保水性能好、不离析、不抓低、坍落度损失小、密实度高的大流态自密实砼。
2.掺加了高性能砼掺合料的砼，致密度高，抗压、抗折、抗渗、抗冲击、抗冲磨、抗空蚀性能都高于普通砼。
3.高性能砼掺合料用于生产大流态自密实高强度等级砼，能够满足施工、设计的各项技术要求。
具体使用方法:本发明产品为固体粉状，使用方法与其它砼矿物掺合料相同，在砼配合比设计时，参考掺量为10％-15％(占胶凝材料的分百比)，百分比数计入总掺合料百分比中，总掺量不得超出相关规范的要求，等量替代水泥用量。掺入方法为内掺。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1:
如某工程需要C60自密实砼，砼配合比设计按相关规范要求进行计算，设计水胶比为:0.33 砂率为:51％
胶凝材料总量为:550kg
经过设计计算，其配合比如下:
⑴P.O52.5水泥:420kg
⑵Ⅱ级粉煤灰:30kg(5.5％掺量)
⑶S95级矿粉:45kg(8.2％掺量)
⑷本发明高性能砼掺合料55kg(10％掺量)
⑸细骨料 中砂:861kg
⑹粗骨料:两种规格碎石:5-10mm 414kg；10-20mm 414kg
⑺拌合用水量:166kg
⑻外加剂(聚羧酸类型高效减水剂):16.5g(3.0％掺量)(含固量14％)
上述(4)本发明高性能砼掺合料的组成为：
Figure BDA0002718693040000041
砼拌合物实测扩展度为:670*710mm(扩展度等级为一级)
砼设计理论密度为:2420kg/m3
砼配合比试验报告详见如下：
Figure BDA0002718693040000042
Figure BDA0002718693040000051
实施例2
某工程C60自密实砼，配合比设计如下:
砂率为:48％ 水胶比为:0.31
1.P.O52.5水泥:420kg
2.Ⅱ级粉煤灰:30kg(5.5％掺量)
3.S95级矿粉:45kg(8.2％掺量)
4.本发明高性能砼掺合料55kg(10％掺量)
5.细骨料 中砂:844Kg
6.粗骨料5-10mm 458Kg 10-20mm 458Kg
7.拌合用水量:157Kg
8.外加剂(聚羧酸类型高效减水剂):15.4Kg(2.8％掺量)
上述(4)本发明高性能砼掺合料的组成为：
高效减水剂(化学减水剂)1％
二氧化硅(SiO2)43％
粒化高炉矿渣粉35％
微珠粉(粉煤灰中提取物)21％
砼拌合物扩展度实测值为:650-690mm(扩展度等级为一级)砼设计理论密度为:2480K g/m3
砼配合比试验报告详见如下：
Figure BDA0002718693040000061
Figure BDA0002718693040000071
实施例3
某工程C60自密实砼配合比设计如下:
砂率为:46％水胶比为:0.31
1.P.O52.5水泥:420kg
2.Ⅱ级粉煤灰:30kg(5.5％掺量)
3.S95级矿粉:45kg(8.2％掺量)
4.本发明高性能砼掺合料55kg(10％掺量)
5.细骨料中砂:788Kg
6.粗骨料5-10mm 462Kg 10-20mm 462Kg
7.拌合用水量:157Kg
8.外加剂(聚羧酸类型高效减水剂):15.4Kg(2.8％掺量)
上述(4)本发明高性能砼掺合料的组成为：
高效减水剂(化学减水剂)1％
二氧化硅(SiO2)44％
粒化高炉矿渣粉35％
微珠粉(粉煤灰中提取物)20％
砼拌合物实测扩展度为:640*620mm(扩展度等级为二级)
砼设计理论密度为:2430Kg/m 3
砼配合比试验报告详见如下：
Figure BDA0002718693040000091

Claims (2)

1.一种砼的应用，作为C60自密实砼，所述的砼，水胶比为: 0.33 ， 砂率为: 51%；
胶凝材料总量为: 550kg ，其配合比如下:
（1）P.O52.5水泥: 420kg；
（2）Ⅱ级粉煤灰: 30kg ，5.5%掺量；
（3）S95级矿粉: 45kg ，8.2%掺量；
（4）高性能砼掺合料 55kg ，10%掺量；
（5） 细骨料 中砂: 861kg；
（6）粗骨料: 两种规格碎石:5-10mm 414kg ； 10-20mm 414kg；
（7） 拌合用水量: 166kg；
（8）外加剂，聚羧酸类型高效减水剂: 16.5g，其中3.0%掺量，含固量14%；
上述（4）中高性能砼掺合料的组成为：
聚羧酸类型高效减水剂 1%
二氧化硅（SiO2） 45%
粒化高炉矿渣粉 30%
粉煤灰中提取物：微珠粉 24% ；
砼拌合物实测扩展度为:670*710mm ，扩展度等级为一级；
其中二氧化硅颗粒超细，比表面积在1.8万㎡/K g -2.2万㎡/K g；
粒化高炉矿渣粉，比表面积为400㎡/K g -500㎡/Kg；微珠粉的比表面积在1.5万㎡/Kg -2.0万㎡/K g之间。
2.一种砼的应用，作为C60自密实砼，砼配合比设计如下: 砂率为: 48% 水胶比为:0.31，其配合比如下：
（1）P.O52.5水泥:420kg；
（2） Ⅱ级粉煤灰:30kg，5.5%掺量；
（3）S95级矿粉:45kg，8.2%掺量；
（4）高性能砼掺合料55kg，10%掺量；
（5）细骨料 中砂: 844Kg；
（6）粗骨料5-10mm 458Kg ；10-20mm 458Kg；
（7）拌合用水量: 157Kg；
（8）外加剂聚羧酸类型高效减水剂: 15.4Kg，2.8%掺量；
上述（4）高性能砼掺合料的组成为：
聚羧酸类型高效减水剂 1%
二氧化硅（SiO2） 43%
粒化高炉矿渣粉 35%
粉煤灰中提取物：微珠粉 21% ；
砼拌合物扩展度实测值为: 650-690mm ，扩展度等级为一级； 其中二氧化硅颗粒超细，比表面积在1.8万㎡/K g -2.2万㎡/K g；
粒化高炉矿渣粉，比表面积为400㎡/K g -500㎡/Kg；微珠粉的比表面积在1.5万㎡/Kg -2.0万㎡/K g之间。
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