[发明专利]一种海水珊瑚砂超高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种海水珊瑚砂超高性能混凝土，属于建筑材料技术领域，包括以下重量份的组分：珊瑚砂900～1100份、水泥700～900份、硅灰100～270份、改性偏高岭土75～120份、钢纤维78～312份、水200～300份、减水剂5～20份、消泡剂1～2份。所述混凝土采用珊瑚砂替代石英砂作为集料，利用其吸水返水特性，在混凝土中可起到内养护的作用，可改善海水珊瑚砂超高性能混凝土的自收缩，采用改性偏高岭土可防止海洋中氯离子对混凝土钢材的侵蚀，进一步提高混凝土的耐久性，采用不锈钢纤维替代普通钢纤维，提高混凝土抗压强度和抗折强度，采用减水剂和消泡剂，使其具有良好的工作性及密实度。本发明配比合理科学，制得的海水珊瑚砂超高性能混凝土，具有工作性好、高强度、低收缩、高耐久性的特点。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及到一种海水珊瑚砂超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

我国海洋经济发展以及海洋权益维护使离岸岛礁工程建设需求增加，同时，由于岛礁建筑物易受周围环境侵蚀，养维护不便利，对混凝土的力学性能及耐久性能提出了更高的要求。

超高性能混凝土是一种具有超高力学性能与超长耐久性能的纤维增强水泥基复合材料。其力学性能发展迅速，用于维修加固混凝土结构可保持混凝土体系的整体性，与有机聚合物相比可降低成本；超高的力学性能使其适用于需高承载力的结构，并可减小构件尺寸，增大结构跨度；超长的耐久性使超高性能混凝土提供了建造长寿命建筑的可能性。

因珊瑚骨料为多孔结构材料，筒压强度低，传统珊瑚混凝土工作性差、强度低，难以满足离岸岛礁工程建设需求；而传统超高性能混凝土由于胶凝材料用量较高、水胶比极低且剔除了粗骨料，导致自收缩严重，且常规钢纤维在炎热潮湿环境中极易遭受海洋中氯离子、硫酸根离子的侵蚀，致使在海洋环境下，耐久性差。而珊瑚砂的多孔结构使其具有吸水返水的特性，在混凝土中可起到内养护的作用，从而改善混凝土的自收缩；不锈钢纤维在增强增韧的同时可抵抗海水的侵蚀。鉴于此，提供一种海水珊瑚砂超高性能混凝土及其制备方法也就显得十分的有意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足或缺陷，本发明的目的是提供一种海水珊瑚砂超高性能混凝土及其制备方法，可有效解决现有珊瑚混凝土制备技术中存在的混凝土的工作性差、强度低等问题，以及超高性能混凝土收缩大、普通钢纤维易锈蚀以及制作工艺复杂的问题。

为达上述目的，本发明采取如下的技术方案：

本发明提供一种海水珊瑚砂超高性能混凝土，包括以下重量份的组分：珊瑚砂900～1100份、水泥700～900份、硅灰100～270份、改性偏高岭土75～120份、钢纤维78～312份、水200～300份、减水剂5～20份、消泡剂1～2份。

进一步地，消泡剂为有机硅消泡剂。

进一步地，改性偏高岭土通过以下方法制得：

步骤(1)：将高岭土和粉煤灰按重量比为2～5:1～2加入到5～10mol/L的氢氧化钠溶液中，室温下搅拌15～30分钟，干燥，得到固体；

步骤(2)：将步骤(1)所得固体放入加热容器中，温度由室温升温至800～900℃，升温速率为30～45℃/min，保持0.5～1小时，然后冷却至室温，研磨至细度为700～1000目的磨细粉，即得所需的改性偏高岭土。

进一步地，一种海水珊瑚砂超高性能混凝土，包括以下重量份的组分：珊瑚砂1000份、水泥800份、改性偏高岭土85份、硅灰150份、钢纤维150份、水265份、减水剂15份和消泡剂1份。

进一步地，水泥为普通硅酸盐水泥，优选为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥。

进一步地，硅灰为SiO₂质量分数≥92％，比表面积≥15m²/g，45μm筛选余量≤2.0％的硅粉。