[发明专利]一种低收缩抗冲磨超高韧性混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低收缩抗冲磨超高韧性混凝土，它以水泥、粉煤灰微珠、硅灰、机制砂、高钛重矿渣砂、混杂纤维、水性环氧树脂、复合膨胀剂、减缩降粘型减水剂和水为主要原料制备而成。本发明所述低收缩抗冲磨超高韧性混凝土在力学性能高，抗冲击韧性、耐磨蚀性能好，新老混凝土界面粘结强度高的同时，可兼具良好的工作性能和体积稳定性能，具有实际应用价值。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种低收缩抗冲磨超高韧性混凝土及其制备方法。

背景技术

我国西部山区地势复杂，多深沟峡谷，桥梁建设数量巨大，而山区多发泥石流、洪水等自然灾害，泥沙和石块等固体碎屑物流速快、流量大，破坏力强，桥墩等水工建筑物在山洪、泥石流冲磨和动荷载耦合作用下，服役一到两年，普遍出现钢筋保护层混凝土冲磨脱落和裂缝，造成巨大安全隐患和较高的维修成本。常规水工建筑物施工和修补加固材料强度低，抗冲击韧性和耐磨蚀性能差，不能满足西部山区复杂环境下工程实际的需要。超高性能混凝土具有优异的力学性能和抗冲击/冲磨性能，是理想的桥墩等水工建筑物施工和修补加固材料，但由于超高性能混凝土在制备过程中胶凝材料用量高，早期收缩大，严重影响混凝土结构的体积稳定性；水胶比低，超细颗粒用量较高，因而表现出粘性大和坍落度损失大的缺点，不利于浇筑施工；且新老混凝土之间界面粘结能力差，诸多不足限制了其在桥墩等水工建筑物施工和修补加固领域的应用。急需提供一种低收缩抗冲磨超高韧性混凝土及其制备方法，使混凝土在高强低收缩，抗冲击韧性、耐磨蚀性能好，新老混凝土界面粘结强度高的同时，可兼具良好的工作性能、体积稳定性能，更好的服役于西部山区复杂环境下桥墩等水工建筑物施工及修补加固领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种低收缩抗冲磨超高韧性混凝土及其制备方法，所述混凝土具有良好的工作性能，高强低收缩，抗冲击韧性、耐磨蚀性能好，新老混凝土界面粘结强度高。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种低收缩抗冲磨超高韧性混凝土，各组分及其含量包括：水泥700～800kg/m³，粉煤灰微珠150～200kg/m³，硅灰150～200kg/m³，机制砂645～845kg/m³，高钛重矿渣砂200～400kg/m³，混杂纤维160～200kg/m³，减缩降粘型减水剂34.5～37.95kg/m³，水性环氧树脂11.5～57.5kg/m³，复合膨胀剂46～69kg/m³，水207～218.5kg/m³。

根据上述方案，所述水泥优选为P·O42.5或P·O52.5等。

根据上述方案，所述粉煤灰微珠比表面积≥1300m²/kg，28d活性指数≥90％，烧失量≤5.0％，需水量比≤90％。

根据上述方案，所述硅灰中SiO₂质量含量≥90％，比表面积≥19500m²/kg，28d活性指数≥105％。

根据上述方案，所述机制砂的母岩强度≥100MPa，1～4.75mm连续级配，表观密度2650～2980kg/m³，石粉含量5％～8％，含泥量＜0.5％，压碎值20％～25％，MB值＜1.40。

根据上述方案，所述高钛重矿渣砂为1～4.75mm连续级配，石粉含量5％～10％，表观密度2800～2980kg/m³，饱和面干吸水率8％～10％。