[发明专利]抑制骨料上浮的轻质混凝土

说明书

本发明公开了一种抑制骨料上浮的轻质混凝土，其原料包括：以质量百分比计，水泥20％～40％、水10～30％、砂25％～50％、粉煤灰0％～15％、硅粉0％～5％、缓凝剂0.1％～0.2％、外加剂0.2％～1％、轻质高强陶粒15％～30％和矿物增稠剂1％～3％。同时还可以掺加一定体积的聚乙烯醇纤维和钢纤维。本发明通过轻质高强陶粒调节其强度和容重，通过矿物增稠剂和纤维抑制骨料上浮，改善施工性能，通过复掺纤维增强韧性，通过外加剂提高耐久性，可制备强度等级LC30～LC70、密度1700～2150kg/m³的系列轻质混凝土。

技术领域

本发明属于工程材料技术领域，具体涉及一种抑制骨料上浮的轻质混凝土。

背景技术

混凝土材料作为桥梁工程中最普遍的材料之一，传统混凝土密度大，直接导致结构自重较大，限制了混凝土桥梁跨径的发展。混凝土的轻质化能有效降低桥梁自重比例，提高桥梁有效荷载比率，目前轻质混凝土在国内外桥梁工程中已经开展了应用，如天津永定新河大桥、美国加州贝尼西业一马丁内斯特大桥、挪威Boknsundet桥等，尤其是挪威Boknsundet桥，该桥为97.5m+190m+97.5m的连续梁桥，在主跨中的146m范围内均采用LC60轻质混凝土。

但是，在使用过程中也发现，传统轻质混凝土在保证流动性的同时，轻骨料上浮严重，其自身匀质性难以保证，严重影响了工程质量。究其原因主要是，轻质混凝土使用的轻骨料容重小，在混凝土中易上浮。如何有效控制轻质混凝土中轻骨料的上浮是保证其工程使用性能的重要前提。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种抑制骨料上浮的轻质混凝土，解决了传统轻质混凝土匀质性的工程难题，能够有效降低混凝土结构自重大、保证工程质量。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种抑制骨料上浮的轻质混凝土，其原料包括：以质量百分比计，水泥20％～40％、水10～30％、砂25％～50％、粉煤灰0％～15％、硅粉0％～5％、缓凝剂0.1％～0.2％、外加剂0.2％～1％、轻质高强陶粒15％～30％和矿物增稠剂1％～3％。

优选地，所述轻质混凝土还包括聚乙烯醇纤维和/或钢纤维。

优选地，水泥采用强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥。优选地，水采用普通自来水。

优选地，砂采用普通石英砂或中砂。

优选地，粉煤灰采用一级粉煤灰。

优选地，硅粉采用SiO₂质量分数≥95％，比表面积≥15m²/g，45μm筛选余量≤2.0％的高纯度建筑用硅粉。

优选地，缓凝剂采用工业纯的一水合柠檬酸。

优选地，外加剂采用聚羧酸减水剂。

优选地，轻质高强陶粒采用筒压强度≥10MPa，堆积密度600～1000kg/m³，最大粒径10mm的粉煤灰陶粒或页岩陶粒。

优选地，矿物增稠剂采用白度≥75％、细度≤45μm、通过率≥98％的沸石粉。

优选地，聚乙烯醇纤维采用高弹高模聚乙烯醇纤维。

优选地，所述高弹高模聚乙烯醇纤维的直径d₁为0.04～0.05mm，长度l₁为10～15mm，抗拉强度R1≥1500MPa，弹性模量E₁≥20GPa。

优选地，掺量v₁为混凝土总体积V的1.00％～2.50％。

优选地，钢纤维采用镀铜钢纤维。