[发明专利]一种轻骨料超高性能混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种轻骨料超高性能混凝土，其特征在于，由包括以下重量份数的组分制备得到：

所述膨胀珍珠粉的粒径小于0.075mm；

所述膨胀珍珠岩的粒径范围为0.075～0.6mm。

2.根据权利要求1所述的轻骨料超高性能混凝土，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥或矿渣水泥；所述水泥的平均粒径为10.6μm。

3.根据权利要求1所述的轻骨料超高性能混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂；所述减水剂的减水率超过35％。

4.根据权利要求1所述的轻骨料超高性能混凝土，其特征在于，所述钢纤维为长直钢纤维；所述钢纤维的直径为0.1～0.3mm，长度为6～15mm，抗拉强度为1600MPa以上。

5.根据权利要求1～4任一项所述的轻骨料超高性能混凝土，其特征在于，确定所述轻骨料超高性能混凝土配方的设计方法包括以下步骤：

(1)基于紧密堆积理论，利用Modified Andreasen and Andersen模型，设计具有密实结构的基准组配合比；

(2)根据效应面法建立膨胀珍珠粉和膨胀珍珠岩的取代量与超高性能密度和强度的函数关系，根据性能要求确定膨胀珍珠粉和膨胀珍珠岩的掺量；

(3)对效应面法设计的配比进行试验验证，得到所述轻骨料超高性能混凝土的配合比。

6.根据权利要求5所述的轻骨料超高性能混凝土，其特征在于，采用膨胀珍珠粉取代部分水泥，采用膨胀珍珠岩取代部分或全部石英砂。

7.根据权利要求5所述的轻骨料超高性能混凝土，其特征在于，步骤(3)所述轻骨料超高性能混凝土的配方为：

当所述轻骨料超高性能混凝土的密度为1700级时，由包括以下重量份数的组分制备得到：水泥244份，硅灰112份，膨胀珍珠粉147份，膨胀珍珠岩244份，水146份，减水剂18份，钢纤维93份；

当所述轻骨料超高性能混凝土的密度为1800级时，由包括以下重量份数的组分制备得到：水泥388份，硅灰102份，膨胀珍珠粉47份，膨胀珍珠岩223份，水137份，减水剂16份，钢纤维85份。

8.权利要求1～7任一项所述轻骨料超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将水泥、硅灰、膨胀珍珠粉和膨胀珍珠岩进行第一混合，得到混合料；

(2)将所述混合料与减水剂、水进行第二混合，得到混合浆料；

(3)将所述混合浆料与钢纤维进行第三混合后，得到坯体；

(4)将所述坯体进行热养护，得到轻质超高性能混凝土。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述热养护包括依次进行的第一阶段热水养护和第二阶段干燥高温养护。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第一阶段热水养护包括依次进行的预养护、升温阶段、恒温阶段和降温阶段；

所述第一阶段热水养护中预养护的温度为20～40℃，时间为12～36h；

所述第一阶段热水养护中升温阶段的升温速率为0.1～1℃/min；

所述第一阶段热水养护中恒温阶段的温度为90～100℃，时间为6～8h；

所述第一阶段热水养护中降温阶段的降温速率为0.23～0.3℃/min；

所述第二阶段干燥高温养护包括依次进行的升温阶段、恒温阶段和降温阶段；

所述第二阶段干燥高温养护中升温阶段的升温速率为5～10℃/min；

所述第二阶段干燥高温养护中恒温阶段的恒温时间为2～3h；

所述第二阶段干燥高温养护中降温阶段的降温速率为0.1～0.5℃/min。