[发明专利]一种利用高细粉含量机制砂制备桥梁自密实抗裂清水混凝土

说明书

本发明公开了一种利用高细粉含量机制砂制备桥梁自密实抗裂清水混凝土，它由水泥、活性粉煤灰微珠、硅灰、膨胀剂、机制砂、碎石、轻质多孔集料、高性能外加剂和水制备而成。本发明采用高细粉含量机制砂替代常用的天然河砂，并利用活性粉煤灰微珠和硅灰调整混凝土的粘度和流动度，提高混凝土浆体的匀质性，并进一步结合外加剂降低混凝土含气量，提高混凝土的工作性能和流动性保持性能；同时，本发明结合膨胀剂和轻质多孔集料可有效提高清水混凝土的体积稳定性和抗早期开裂性能。本发明所得自密实抗裂清水混凝土对不同细粉含量机制砂适应性广，工作性能、力学性能、体积稳定性能及抗裂性能优异，外观色泽均一，具有较好的镜面效果。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种利用高细粉含量机制砂制备桥梁自密实抗裂清水混凝土及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，城市桥梁建设不仅要满足服役性能和使用寿命的要求，而且需要满足美观、与环境相适应的特点，因此使用高性能清水混凝土是现代桥梁建设发展的必然趋势。通常，制备桥梁高性能清水混凝土需采用天然河砂，然而，近年来国家供给侧改革的实施，对建材行业的资源节约和环保要求越来越高，为保护河床，许多地方政府都对天然河砂资源采取了限采措施，天然河砂资源愈发紧张。

机制砂由人工破碎而成，生产过程中不可避免的会引入一些粒径≤0.75μm的微细石粉和泥粉，以此制备的混凝土对外加剂的吸附量大，混凝土工作性能及匀质性差，混凝土易出现扒底和泌水，且显著增大混凝土的收缩，早期易开裂，对此，国家标准《公路桥涵施工技术规范》JTG TF50-2011对混凝土用机制砂中的石粉含量做出了限制。但采取水洗机制砂去除细粉的措施又会严重污染环境，增加混凝土原材料成本和工程造价。同时，箱梁和T梁底部所处位置钢筋密度大，钢筋密集区域混凝土难以振捣充分，因此，对桥梁清水混凝土的工作性能要求较高，混凝土硬化后受到内部密集钢筋的约束，一旦混凝土收缩过大，极易引发开裂，加剧外部侵蚀，锈蚀钢筋，降低桥梁的服役寿命。

因此，利用高细粉含量机制砂制备桥梁自密实抗裂清水混凝土是发展桥梁清水混凝土的迫切需要，具有广阔的研究价值和社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用高细粉含量机制砂制备的桥梁自密实抗裂清水混凝土，其工作性能、力学性能、体积稳定性能及抗裂性能优异，外观色泽均一、具有较好的晶面效果；且对不同细粉(包括石粉和泥粉)含量的机制砂适应性广，具有重要的实际应用价值。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用高细粉含量机制砂制备的桥梁自密实抗裂清水混凝土，它主要由水泥、粉煤灰微珠、硅灰、膨胀剂、机制砂、碎石、轻质多孔集料、外加剂和水为原料制备而成，各组分及其掺量为：水泥280～380kg/m³，粉煤灰微珠30～80kg/m³，硅灰20～40kg/m³，膨胀剂20～35kg/m³，机制砂700～750kg/m³，碎石900～1100kg/m³，轻质多孔集料50～100kg/m³，外加剂3.5～7kg/m³，水120～160kg/m³。

根据上述方案，所述水泥为P·O 42.5或P·O 52.5硅酸盐水泥。

根据上述方案，所述粉煤灰微珠的比表面积≥1300m²/kg，活性指数≥101％，需水量比≤95％，晶体结构为非晶态。

根据上述方案，所述硅灰的活性指数≥105％，SiO₂质量含量≥90％，烧失量≤5％，比表面积为≥16000m²/kg。