[发明专利]一种低黏度活性粉末混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低黏度活性粉末混凝土，属于建筑材料领域，本发明还提出了上述低黏度活性粉末混凝土的制备方法。

背景技术

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，简称RPC)是上世纪90年代由法国Bouygue公司率先研制成功的一种新型超高性能水泥基复合材料，它是根据最大密实堆积原理，优化颗粒级配，通过使用高活性、高细度的火山灰材料并剔除粗骨料等手段，达到所含微裂纹和孔隙等缺陷最小的目的，以获得RPC材料超高强度与优异的耐久性。在其凝结硬化过程中采取预压、加热等养护成型工艺，以进一步提高其力学性能；掺入微钢纤维以改善RPC的延性，提高其抗拉强度。由于RPC材料的超高力学性能和优异耐久性，在现代土木工程中具有广阔的应用前景。在国外，如法国、美国、加拿大等国，活性粉末混凝土材料已经用于实际工程，我国不少科研机构也开展了对活性粉末混凝土的开发与应用研究。

硅灰是RPC材料必不可少的成分，硅灰的粒径极细，平均粒径约为0.1μm，而水泥等掺合料的平均粒径约为30～50μm，因此硅灰可以填充RPC内部的孔隙，使内部孔隙进一步减少，这是其他矿物掺合料无法达到的。但是，目前国内外的RPC中硅灰的掺量约为20％～25％，大量硅灰的掺入，再加上RPC极低的水灰比，使得RPC黏性极大，导致生产中工人操作困难，而且硬化以后表面容易出现气孔，将RPC试块破碎以后，也会发现内部气孔较多，影响RPC的匀质性和产品的良品率。

发明内容

针对以上问题，本发明的第一个目的在于提出一种低黏度活性粉末混凝土，其抗压强度150MPa以上，抗折强度30MPa以上，而且具有低黏度的特点，在实际生产中可以降低劳动强度和提高良品率。

本发明的第二个目的在于提出上述低黏度活性粉末混凝土的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的采用以下技术方案予以实现：

一种低黏度活性粉末混凝土，包括水泥、硅灰、粉煤灰、石灰石粉、高性能减水剂、石英砂、钢纤维和拌合水，其重量份组成为：

作为优选地，所述水泥为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥。

作为优选地，所述硅灰的比表面积≥20000m²/kg，硅灰中二氧化硅的含量≥90％。

作为优选地，所述粉煤灰比表面积≥600m²/kg。

作为优选地，所述石灰石粉中碳酸钙含量≥75％，细度为45μm方孔筛筛余≤25％。

作为优选地，所述高性能减水剂为聚羧酸系减水剂或萘系减水剂，固含量≥30％，减水率≥30％。

作为优选地，所述石英砂中二氧化硅含量≥98％，粒径范围为0.16～1.2mm，连续级配。

作为优选地，所述钢纤维直径0.2～0.25mm，长度13mm，抗拉强度≥2850MPa。

作为优选地，所述拌合水为普通干净自来水或其他干净水。

本发明的第二个目的通过以下技术方案予以实现：

一种低黏度活性粉末混凝土的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别称取0.53～0.60份水泥、0.13～0.17份硅灰、0.12～0.20份粉煤灰、0.10～0.18份石灰石粉、0.009～0.011份高性能减水剂、1.0～1.5份石英砂、0.08～0.24份钢纤维和0.14～0.18份拌合水待用；

(2)将高性能减水剂溶入拌合水中，搅拌均匀，然后将水泥、硅灰、粉煤灰、石灰石粉、石英砂、钢纤维加入搅拌机中搅拌至均匀，再将溶有高性能减水剂的拌合水加入搅拌机中搅拌至均匀；

(3)将搅拌均匀后的拌合物浇筑于模具或模板内，并使用混凝土振动台或者振捣棒进行振捣，排除拌合物中的气泡，并成型，成型的试件摆放在水平的地面或者支架上，避免出现厚薄不均的现象，试件摆放的条件为15～25℃静置一天，然后拆模；

(4)将拆模后的试件移入混凝土养护设备中养护，养护的条件是先以12～20℃/h的速度升温至85～95℃，恒温养护24h～48h，养护完成后以12～20℃/h的速度冷却至室温，即得成品。

步骤(2)中水泥、硅灰、粉煤灰、石灰石粉、石英砂、钢纤维加入搅拌机中搅拌时间为2～4min，然后将溶有高性能减水剂的拌合水加入搅拌机中搅拌时间为5～8min。

作为优选地，所述水泥为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥。