[发明专利]一种非水泥基超高性能混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种非水泥基超高性能混凝土，其特征在于，包括如下原料组分：矿粉、硅灰、粉煤灰、硅微粉、细砂、中砂、粗砂、硅酸钠溶液、氢氧化钠、高效减水剂和钢纤维。

2.如权利要求1所述的非水泥基超高性能混凝土，其特征在于，每立方米所述非水泥基超高性能混凝土，包括如下重量份数的原料组分：矿粉500～1500份、硅灰50～200份、粉煤灰80～240份、硅微粉60～240份、细砂500～1200份、中砂150～600份、粗砂100～450份、硅酸钠溶液300～1400份、氢氧化钠20～200份、高效减水剂3～15份和钢纤维100～400份。

3.如权利要求2所述的非水泥基超高性能混凝土，其特征在于，所述矿粉为S95级，密度为2.8～2.9g/cm³；所述硅灰含有二氧化硅，所述二氧化硅在硅灰中的重量百分含量≥95％，所述硅灰平均粒径为0.1μm。

4.如权利要求2所述的非水泥基超高性能混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级灰；所述硅微粉含有二氧化硅，所述二氧化硅在硅微粉中的重量百分含量为85％，所述硅微粉粒径为0.1～0.3μm。

5.如权利要求2所述的非水泥基超高性能混凝土，其特征在于，所述细砂的细度为70～110目，所述中砂的细度为40～70目，所述粗砂的细度为20～40目。

6.如权利要求2所述的非水泥基超高性能混凝土，其特征在于，所述硅酸钠溶液中硅酸钠的固体含量为30.4％；所述高效减水剂为聚羧酸类高效减水剂，所述聚羧酸类高效减水剂的减水率≥35％；所述钢纤维的长度为6～15mm，直径为0.12mm，每立方米非水泥基超高性能混凝土含有体积率为2％的钢纤维。

7.如权利要求1-6任一所述的非水泥基超高性能混凝土，其特征在于，所述非水泥基超高性能混凝土的7天抗压强度≥120MPa，所述非水泥基超高性能混凝土的28天抗压强度≥160MPa。

8.如权利要求1-7任一所述的非水泥基超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将矿粉、硅灰、粉煤灰、硅微粉、细砂、中砂和粗砂按比例混合，形成A组分；将硅酸钠溶液、氢氧化钠和高效减水剂按照比例混合，形成B组分；

(2)将步骤(1)所述A组分置于搅拌机中搅拌混合3～5分钟后，再将步骤(1)所述B组分加入搅拌机中搅拌混合1～2分钟，待混合料成为浆体时，均匀加入钢纤维，继续搅拌，待混合均匀后停止搅拌，得到非水泥基混凝土拌合物；

(3)将步骤(2)所述非水泥基混凝土拌合物装入试模中，振动2min，获得所述非水泥基超高性能混凝土的试件，将所述试件在室温下放置24h后拆模，然后放置于标准大气压下养护，即可获得所述非水泥基超高性能混凝土。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述非水泥基超高性能混凝土拌合物的初凝时间范围为10～1440min。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述非水泥基超高性能混凝土拌合物采用1模硅酸钠溶液的初凝时间为10～26min，采用2模硅酸钠溶液的初凝时间为40～68min。