[发明专利]一种超高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土及其制备方法；利用二水磷石膏的微膨胀作用，在此基础上对二水磷石膏采用硬脂酸进行表面改性处理，使二水磷石膏活化指数得以提高，硬脂酸会在表面形成吸附层，能与超细矿粉充分、紧密结合，混合后可有效提高UHPC基体的致密性与强度，在减少水泥用量的基础上提高UHPC的抗压强度；采用硅烷偶联剂和天然树脂对纤维进行表面处理，有效增加纤维与浆体的粘结度，能并且保证混凝土在受到腐蚀后抗压强度变化程度较小。

技术领域

本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

随着建筑技术的发展进步，各种超高层建筑、新型桥梁以及大跨度结构对于超高性能混凝土的需求日益增加。超高性能混凝土(UHPC)是由水泥、矿物掺合料、细集料、高强短细纤维和减水剂等加水拌合，经凝结硬化后形成的一种具有超高强度、高韧性、高耐久性能的水泥基复合材料。

在配制过程中，为获得致密、高强的UHPC多采用高胶凝材料、高减水剂、低水胶比的技术方案，如专利CN202010903732.7公开了一种采用超高性能减水剂制备出C150以上的UHPC；如专利CN201310260592.6公开了一种生态纳米颗粒增强水泥基复合材料及其制备方法，采用工业废渣中的高强高弹球形纳米颗粒对超高性能混凝土基体进行填充，同时使用减水率50％以上的高性能外加剂制备出了抗压强度300MPa的超高性能混凝土。以上发明方法虽能制备出超高性能混凝土，但也存在UHPC拌合物粘度大，工作流动性能差等问题，不能满足UHPC工程应用要求；同时，因UHPC的粘度过大，拌合物中纤维不能有效分散造成纤维性能的浪费、成本增加等问题。

因此，在高胶凝材料、高减水剂、低水胶比的技术方案下如何降低UHPC拌合物的粘度，提高工作流动性是UHPC工程应用的关键。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种超高性能混凝土及其制备方法。

具体是通过以下技术方案来实现的：

1、一种超高性能混凝土，其组成按重量份计包括水泥650-750份、硅粉150-210份、支撑粉料190-280份、砂420-560份、外加剂30-60份、加强材料150-230份、水120-150份。

进一步，所述的支撑粉料，按重量份计包括超细矿粉150-210份、改性二水磷石膏40-70份。

进一步，所述的超细矿粉比表面积在950㎡/kg以上。

进一步，所述的加强材料，是将纤维以足量的表面处理剂进行浸泡处理后烘干得到。

进一步，所述的改性二水磷石膏，是由磷石膏经水洗、陈化后，以表面改性液处理得到，改性pH值控制在7-8。

进一步，所述的表面改性液，为磷石膏质量分数2％的硬脂酸，以甲醇进行溶解。

进一步，所述的改性二水磷石膏，其制备方法为：将磷石膏水洗2-4次后，陈化24-40h，在温度为55-65℃条件下，加入表面改性处理液，搅拌处理15-25min后，于60℃温度下烘干，研磨至细度为300目。

进一步，所述的磷石膏，其二水硫酸钙含量在95％以上，最大粒径在0.08mm以下。

进一步，所述的支撑粉料，是将改性二水磷石膏与超细矿粉直接混合得到。

进一步，所述的纤维为钢纤维或碳纤维；所述的表面处理剂是由硅烷偶联剂和天然树脂以1-7：3-10的质量比组成。

进一步，所述的外加剂为减水剂、增稠剂、触变剂中的一种或几种；所述的硅粉SiO₂含量在95％以上；所述的水泥为PO.42.5或PO.52.5；所述的砂，最大粒径不大于0.5mm。