[发明专利]一种低收缩超高强混凝土

说明书

本发明公开了一种低收缩超高强混凝土及其应用方法。所述混凝土包括胶凝材料和沸石粉，所述胶凝材料总用量650～750kg/m³，所述胶凝材料包括水泥，超细矿渣与玻璃粉、硅灰，其中水泥占比60％～70％，超细矿渣与玻璃粉、硅灰占比为30％～40％，三者比例为1:1.5:1，所述沸石粉用量控制在250～350kg/m³。所述混凝土引入预吸水沸石粉作为内养护剂，按一定比例替代部分胶凝材料及细骨料，在普通养护条件下可以配制出28天抗压强度130MPa以上的超高强混凝土，具有良好的流动性与黏聚性。相比于普通的超高强混凝土，开裂风险明显降低，适合应用于对变形与开裂要求高的桥面铺装以及对强度要求高的高层超高层梁柱等领域。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种低收缩超高强混凝土，尤其涉及混凝土中相关原材料的选取，胶凝材料体系设计，粗细骨料搭配。

背景技术

目前已有众多学者结合低水胶比、特殊的矿物掺合料以及特殊骨料配制出28天抗压强度120MPa以上的超高强混凝土，但由于超高强混凝土的胶凝材料用量普遍较大，早期由于水泥水化引发的自收缩很大。当混凝土收缩时，由于周边环境或连接件的约束作用，会产生一定量的拉应力，当该拉应力超过材料的抗拉强度时，开始形成裂缝。对于超高强混凝土，其早期收缩，尤其是自收缩大是引起结构或构件开裂的主要原因之一。处于开裂状态的构件显著降低结构总体承载能力，此外，裂缝的出现使得水和其它化学介质，如除冰盐等，迅速穿过保护层并与钢筋直接接触，从而导致钢筋锈蚀，钢筋混凝土结构劣化。

为了降低超高强混凝土的收缩，补偿或减缓其内部的湿度下降尤为关键。使用预吸水轻骨料作为混凝土内部的储水元件，在混凝土干燥过程中不断提供水分是减小混凝土自收缩的一种有效途径，但预吸水轻骨料的粒径一般大于4mm，在超高强混凝土中并不适用。此外，采用高吸水树脂也能减小混凝土的收缩，但因其加入会产生额外孔隙，导致混凝土强度降低。因此，有必要寻找一种适用于超高强混凝土的内养护材料，既能在超高强混凝土干燥过程中不断提供水分，降低其自收缩与干燥收缩，又不会造成其强度的明显降低。

经研究发现，在超高强混凝土的配制过程中，采用预吸水煅烧沸石适量替代超高强混凝土中的一部分胶凝材料和细骨料，能有效降低其收缩变形。虽然国内外对超高强混凝土的配制已有报道，但对于低收缩超高强混凝土的配制技术研究却很少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是配制一种低收缩的超高强混凝土，在保证超高抗压强度的同时，有效降低混凝土的收缩变形，减小其开裂风险，尤其适合应用于对变形与开裂要求高的路面板、桥面铺装等领域。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种低收缩超高强混凝土，包括胶凝材料和沸石粉，所述胶凝材料总用量650～750kg/m³，所述胶凝材料包括水泥，超细矿渣与玻璃粉、硅灰，其中水泥占比60％～70％，超细矿渣与玻璃粉、硅灰占比为30％～40％，三者比例为1:1.5:1，所述沸石粉用量控制在250～350kg/m³。

进一步，所述超细矿渣与玻璃粉的细度不应小于1250目，且不超过2000目。

进一步，所述硅灰的SiO₂含量超过95％，比表面积为20000m²/kg。

进一步，所述沸石粉为煅烧沸石粉，最大粒径为0.1-0.4mm。

进一步，所述混凝土还包括聚羧酸减水剂，其固含量30kg/m³。

上述混凝土的应用方法，包括

(1)混凝土的水胶比介于0.15-0.25之间，用于水胶比计算的用水量为总用水量减去内养护水量；

(2)沸石粉需预吸水3天；