[发明专利]一种抗收缩超高韧性混凝土及制备方法

说明书

本发明公开了一种抗收缩超高韧性混凝土(STC)及制备方法。由以下质量份数的材料制成：水泥800份，细集料1000～1040份，矿物掺合料250～280份，纳米材料20～24份，钢纤维180～200份，内养护剂3～5份，减水剂12～16份，水270～280份；本发明混凝土掺加纳米碳酸钙，降低硅灰掺量，保证混凝土性能；掺加高吸水树脂，增加附加水胶比，既减小了混凝土收缩，又可用于内部自养护；同时加入硅酸二钙含量偏高的水泥及粉煤灰、钢纤维等材料可抑制混凝土早期收缩；制备中，钢纤维采用钢纤维分散器辅助保证钢纤维分散均匀且乱向分布；先干拌后湿拌可保证钢纤维在掺合料中被强烈分散，分散性好；湿拌中采用振动搅拌增强掺料颗粒运动破坏黏聚的水泥、纤维团，拌合更均匀。

技术领域

本发明涉及混凝土配制技术领域，具体是一种抗收缩超高韧性混凝土(STC)配比及制备方法。

背景技术

超高性能混凝土(ST)是由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和减水剂等材料或由上述材料制成干混料先加水拌合，再经凝结硬化后形成的一种具有高抗弯强度、高韧性、高耐久性的水泥基复合材料，近年被广泛应用于桥梁、道路、土建结构等混凝土工程中。

但由于高性能混凝土水胶比偏低、水泥含量高、活性粉末掺量大，导致混凝土自收缩性较大，混凝土硬化期间极易产生收缩裂缝；且拌和过程中钢纤维极易成团，导致混凝土硬化期间内部应力不均，也易产生收缩裂缝。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗收缩超高韧性混凝土(STC)配比及制备方法，以解决高性能混凝土易产生收缩裂缝及拌和过程中钢纤维易成团问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种抗收缩超高韧性混凝土，由以下质量份数的材料制成：

水泥：800份；

细集料：1000～1040份；

矿物掺合料：250～280份；

纳米材料：20～24份；

钢纤维：180～200份；

内养护剂：3～5份；

减水剂：12～16份；

水：270～280份。

作为本发明进一步的方案：所述水泥为硅酸二钙含量不低于40wt％的硅酸盐水泥；

作为本发明再进一步的方案：所述细集料由石英粉、石英砂混合而成，且石英粉与石英砂的质量比例为1:5～6。

作为本发明再进一步的方案：所述矿物掺合料由硅灰、粉煤灰混合而成，且硅灰与粉煤灰的质量比例为3:4。

作为本发明再进一步的方案：所述纳米材料为纳米碳酸钙，平均粒径为60nm。

作为本发明再进一步的方案：所述钢纤维由长度7mm、长径比50与长度13mm、长径比65的波纹型镀铜高强钢纤维混合而成，两种钢纤维质量比例1:1。

作为本发明再进一步的方案：所述内养护剂采用高吸水树脂(SAP)，粒径分布120～200目。

作为本发明再进一步的方案：所述减水剂采用聚羧酸减水剂，减水率大于30％。

本发明还公开了上述抗收缩超高韧性混凝土的制备方法，制备步骤如下：

S1：按比例将石英砂、石英粉、硅灰、纳米碳酸钙材料混合放入搅拌设备中进行干拌，干拌时间90s；

S2：按比例将水泥、粉煤灰材料混合放入搅拌设备中进行干拌，干拌时间90s；