[发明专利]一种低能耗生态型超高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低能耗生态型超高性能混凝土及其制备方法，其组分以重量份计，包括胶材40～60份、骨料40～60份、外加剂0.45～0.9份、水6～12份；及占胶材、骨料、外加剂总体积的0.1％～0.3％的纤维混合而成。将上述胶材、外加剂通过干拌均匀，再加入骨料制成粉料、再加水强制搅拌制备成低能耗生态型超高性能混凝土。本发明采用了低能耗原材料、低成本、传统制备工艺及常规养护方式，解决了传统超高性能混凝土所需的超细水泥、精制砂等高能耗原材料，减少了定制搅拌机、蒸汽养护等特殊制备工艺；有利于超高性能混凝土的成本控制，实现了生产材料的生态化、低能耗。

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，具体地涉及一种低能耗生态型超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

国内基础设施建设项目涉及的超高、大跨等复杂项目越来越多，服役于复杂环境下工程随之增多，工程建设难度也越发复杂，如，装配式建筑、超高层结构、大跨桥梁、海上平台、核反应堆安全壳等特殊建筑在近年来得到迅猛发展。随之，对混凝土材料提出了更高的要求，即：现代建筑要求混凝土材料具有较高力学性能、较强耐久性能，同时满足绿色环保的制备及施工工艺。

目前传统意义的超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete)，英文简称UHPC，兼具超高抗渗性能和力学性能的纤维水泥基复合材料。超高性能混凝土，由于其具有超高的抗压强度(抗压强度可达到100MPa以上)和超高抗渗性能，相对普通混凝土，我国目前在建筑工程、公路和城市桥梁工程中得到较广泛应用，可满足现代特殊建筑的需求。然而，传统的UHPC所需原材料均属于精制、超细等高能耗产品，制备工艺较为复杂，不利于节能环保的发展理念，另外，传统的UHPC成本较高，目前市场上仅有的几家售价均在7000～10000元/吨，难以大面积推广应用。因此，如何制备价格合理、低能耗、环保型的UHPC材料是目前发展主要方向。

发明内容

在符合节能环保发展理念的前提下，本发明提出一种低能耗生态型超高性能混凝土，采用低能耗、低成本原材料，采用常规制备技术，制备可实现传统UHPC力学性能、同时满足施工的基本工作性能以及具有优异耐久性能的低能耗生态型超高性能混凝土。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种低能耗生态型超高性能混凝土，包括胶材、骨料、外加剂和水；所述胶材、骨料、外加剂和水按照以下重量份进行混合

所述纤维按体积进行混合，其体积占胶材、骨料、外加剂总体积的 0.1％～0.3％。

所述的胶材是由水泥、微珠、矿粉按一定比例混合而成，以重量份计，其中水泥为32～48份，微珠4～6份、矿粉4～6份。

所述的水泥采用P.O 52.5级配硅酸盐水泥，微珠为玻化微珠，矿粉为纳米级矿粉。

所述的骨料为2区天然砂或机制砂。

所述的外加剂由减水剂、膨胀剂、消泡剂、保塌剂混合而成，均为粉状外加剂，其中减水剂的用量为0.25～0.5重量份，膨胀剂的用量为0.1～0.2重量份，消泡剂的用量为0.05～0.1重量份，保塌剂的用量为0.05～0.1重量份。

所述减水剂采用的是聚羧酸高性能减水剂；膨胀剂采用的是硫铝酸盐类膨胀剂，消泡剂为水泥砂浆消泡剂，水泥保塌剂可以延缓水泥水化凝结，达到保持坍落度的作用。

所述纤维为采用的是短切PVA纤维。

本发明还提供低能耗生态型超高性能混凝土的制备方法，包括如下步骤，

步骤一：干拌

称取40～60重量份的胶材、0.45～0.9重量份的外加剂投入搅拌装置中干拌 110-130s，使胶材与外加剂均匀混合；

步骤二：制备粉料