[发明专利]混凝土预铸构件材料配方及其形成方法

权利要求书

1.一种混凝土预铸构件材料，适用于建筑物材料，包含：

粗集料(coarse aggregate)，系为石材891至963kg/m³；

细集料(fine aggregate)，系为砂材811至876kg/m³；

火山灰材料，系包含粉煤灰(fly ash)90至97kg/m³，硅灰(silicafume)31至34kg/m³；

胶结材料，系包含硅酸盐水泥235至350kg/m³及矿渣粉(slag)78至117kg/m³；

水，122至165kg/m³；

羧酸系高效减水剂(superplasticizer)，系为该火山灰与该胶结材料总用量之0.7至2.0wt％；以及

钢纤维，系为总体积之0.5至1.0％。

2.如权利要求1所述之混凝土预铸构件材料，其中该建筑物为运输轨道之轨枕。

3.如权利要求1所述之混凝土预铸构件材料，其中该粗集料为常重集料，且最大粒径为12.5mm(1/2”)之机制石或河石。

4.如权利要求1所述之混凝土预铸构件材料，其中该细集料为常重集料，且细度模量[F.M]介于2.8至3.2之机制砂或河砂。

5.如权利要求1所述之混凝土预铸构件材料，其中该火山灰材料与该胶结材料总用量在444至588kg/m³范围。

6.如权利要求1所述之混凝土预铸构件材料，其中该钢纤维系为两端弯钩，且长径比介于50～70。

7.如权利要求1所述之混凝土预铸构件材料，其中该混凝土之抗压强度介于C70至C100(即相当于10,000psi至15,000psi)。

8.一种混凝土预铸构件材料之形成方法，系适用于制作建筑物材料，包括：

混合粗集料石材及细集料砂材，以形成堆积集料之主架构；

添加火山灰材料及胶结材料，该火山灰材料包含粉煤灰及硅灰，该胶结材料包含硅酸盐水泥及矿渣粉，该火山灰材料系用以填塞该堆积集料之孔隙，并作为火山灰反应之用，该胶结材料之该矿渣粉系可降低硅酸盐水泥用量；

添加水以及羧酸系高效减水剂；以及

拌入钢纤维，该钢纤维为两端弯钩，其长径比介于50～70，且体积小于总体积之1％。

9.如权利要求8所述之混凝土预铸构件材料之形成方法，其中该添加火山灰材料与添加该水以及该羧酸系高效减水剂系同时进行。

10.如权利要求8所述之混凝土预铸构件材料之形成方法，其中各材料配方的使用量之计算式为：

其中，K_sst及K_sst’为集料与纤维材料之单位质量总表面积(m²/kg)；γ为各材料之密度(kg/m³)；t为浆量包裹厚度(μm)；ξ为矿渣粉取代硅酸盐水泥重量比例(wt％)；P_w，1至P_w，4分别为粗集料、细集料、粉煤灰及硅灰四种混合集料比例：P_w，1为粗集料之重量比例；P_w，2为细集料之重量比例；P_w，3为粉煤灰之重量比例；P_w，4为硅灰之重量比例；V_v为粗细集料间隙体积，U_max为混合集料堆积之最大单位质量(kg/m³)，V_a为空气含量(％)；V_纤维为钢纤维材料之体积含量(％)。

11.如权利要求10所述之混凝土预铸构件材料之形成方法，其中计算集料架构采用之富勒理想级配曲线(Fuller’s curve)：P＝(d/D)^h；该P为小于粒径d之集料含量；d为集料之粒径；D为集料之标称最大粒径；h次方级数为0.45至0.50。