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快凝型韧性砼

发布时间:2021-05-21 16:08人气:

                                                                                  
通过在水泥包装中加入细增强纤维,制成了一种比标准混凝土韧性高100倍、强度高3倍的新型混凝土。该混凝土能满足不折不扣的建筑要求,特别适合在地震多发地区建造房屋和桥梁
1.由胶结材料、细骨料、粗骨料、钢纤维、增塑剂和水制备的高强度和韧性混凝土;胶凝材料用量为480-560公斤/立方米;细骨料用量为740-800公斤/立方米;粗骨料用量为980-1120公斤/立方米;钢纤维用量为30-80公斤/立方米;增塑剂的用量为胶凝材料质量的0.7-1.0%;水胶比0.28-0.33;其中,胶凝材料包括硅酸盐水泥、硅灰和膨胀剂,膨胀剂占胶凝材料质量的3-5%;钢纤维为钩形钢纤维。
2.根据权利要求1所述的高强韧性混凝土,其特征在于,硅粉占胶凝材料质量的3-8%,硅粉的比表面积不小于15000m2/kg。
3.根据权利要求2所述的高强韧性混凝土,其特征在于,所述硅酸盐水泥包括第一类硅酸盐水泥、第二类硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的高强韧性混凝土,其特征在于,所述细骨料的细度模数为2.6-3.0,含泥量不大于1.0%,含泥量不大于0.2%。
混凝土土简称“混凝土”:是指用胶结材料将骨料胶合成一体的工程复合材料的总称。一般来说,混凝土是指以水泥为胶凝材料,以砂石为骨料;水泥混凝土又称普通混凝土,是通过与水(可含有添加剂和外加剂)按一定比例混合而成,广泛应用于土木工程中。水泥混凝土是我国国民经济建设的主要材料。随着混凝土应用范围的扩大,其在自然环境中的性能退化逐渐暴露出来。普通水泥混凝土具有较高的抗压强度和刚度,但在凝结硬化过程中容易产生收缩开裂、抗拉强度低、韧性差,且其脆性随着强度的提高而更加明显,对混凝土结构的耐久性影响很大。
 
但是市场上的混凝土抗拉强度低,这是传统混凝土的弱点。混凝土在拉应力作用下的开裂会影响结构的安全性和耐久性。从混凝土的抗拉性能出发,研究提高其抗拉强度和韧性的有效措施具有重要的工程意义。
 
 
 
技术实现的要素:
 
本发明的目的是提供一种stc超高韧性混凝土配方及生产工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
 
为了达到上述目的,本发明提供了以下技术方案:
 
stc超高韧性混凝土的配方由以下原料组成:
 
水泥60-70份;
 
矿物掺合料10-15份;
 
粗骨料40-60份;
 
细骨料20-30份;
 
赤泥粉25-30份;
 
抗裂增韧剂14-24份;
 
钢纤维10-15份;
 
玻璃纤维20-25份;
 
不锈钢纤维20-30份;
 
聚乙烯醇纤维15-20份;
 
蜘蛛丝状纤维32-42份;
 
高性能减水剂7-9份;
 
ph敏感水凝胶18-22份;
 
水30-40份。
 
作为本发明的进一步方案,水泥是波特兰水泥,钢纤维是超细钢纤维。
 
作为本发明的另一方案,矿物掺合料由矿渣和粉煤灰混合而成,矿渣与粉煤灰的比例为1∶1。
 
作为本发明的进一步方案,粗骨料是石灰石和玄武岩中的一种。
 
作为本发明的进一步方案,细骨料由石英砂、石英粉和硅粉混合而成,石英砂、石英粉和硅粉的比例为1∶1.7∶0.4。
 
作为本发明的进一步方案,高性能减水剂为聚羧酸高性能减水剂,聚羧酸高性能减水剂的减水率为20-40%。
 
作为本发明的进一步方案,抗裂增韧剂为硅丙乳液,硅丙乳液的固含量为50-60%。
 
一种stc超高韧性混凝土的生产工艺,包括以下生产步骤:
 
S1,按1∶1的比例取出矿渣和粉煤灰,用筛子过筛,将矿渣和粉煤灰放入搅拌机中搅拌混合至均匀,制成矿物掺合料,搅拌时间为15-20分钟;
 
S2,按1∶1.7∶0.4的比例取出石英砂、石英粉和硅粉,用筛子过筛,将石英砂、石英粉和硅粉放入搅拌机中搅拌混合至均匀,制成细骨料,搅拌时间为20-30分钟;
 
S3:取出赤泥原料,在110℃的干燥箱中干燥,粉碎研磨,过0.055目筛,制得赤泥粉;
 
S4,取出钢纤维13份、玻璃纤维23份、不锈钢纤维25份、聚乙烯醇纤维17份、蜘蛛丝状纤维27份和水15份,将取出的原料放入超声波分散机中分散,得到悬浮液a;
 
S5、取出步骤s1制备的矿物掺合料13份、步骤s2制备的细骨料25份、步骤s3制备的赤泥粉27份、水泥65份、粗骨料50份和其余全部水,将所有取出的原料放入搅拌机中搅拌;
 
S6、取出步骤s4制备的悬浮液a,取出19份抗裂增韧剂、8份高性能减水剂和21份ph敏感水凝胶,将悬浮液a、抗裂增韧剂、高性能减水剂和ph敏感水凝胶依次倒入搅拌机中,同时搅拌步骤s5的原料,直至搅拌均匀,得到超高韧性混凝土。
 
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
 
本发明在混凝土原材料中添加抗裂增韧剂、钢纤维、玻璃纤维、不锈钢纤维、聚乙烯醇纤维和蜘蛛丝状纤维,添加的纤维和抗裂增韧剂均为高强高韧材料,大大提高了混凝土的轻质性和韧性,能很好地改善混凝土的和易性,提高自密实强度,改善收缩性能, 通过上述方法制备的超高韧性混凝土能够有效降低纵向肋应力,大大改善路面的受力状况,提高路面的整体刚度,减少路面的变形,延长其使用寿命。 在混凝土原材料中加入赤泥粉,即赤泥,具有一定的内部养护作用,有利于提高混凝土的强度,降低混凝土的自收缩性能,从而提高混凝土的质量。赤泥是氧化铝厂生产过程中产生的副产品,属于废弃物和成本
 
发明详述
 
下面,将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清晰完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明实施例的一部分,而不是全部。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有创造性劳动的情况下获得的所有其他实施例都属于本发明的保护范围。
 
例1:
 
stc超高韧性混凝土的配方由以下原料组成:
 
水泥65份;
 
矿物掺合料13份;
 
粗骨料:50份;
 
细骨料25份;
 
赤泥粉27份;
 
抗裂增韧剂19份;
 
钢纤维13份;
 
玻璃纤维23份;
 
不锈钢纤维25份;
 
聚乙烯醇纤维17份;
 
蜘蛛丝状纤维27份;
 
高性能减水剂8份;
 
ph敏感水凝胶21份;
 
水:35份。
 
水泥为硅酸盐水泥,钢纤维为超细钢纤维,矿物掺合料由矿渣和粉煤灰以1∶1的比例混合而成,粗骨料为石灰石和玄武岩中的一种,细骨料由石英砂、石英粉和硅灰以1∶1.7∶0.4的比例混合而成,高性能减水剂为聚羧酸高性能减水剂
 
一种stc超高韧性混凝土的生产工艺,包括以下生产步骤:
 
S1,按1∶1的比例取出矿渣和粉煤灰,用筛子过筛,将矿渣和粉煤灰放入搅拌机中搅拌混合至均匀,制成矿物掺合料,搅拌时间为15-20分钟;
 
S2,按1∶1.7∶0.4的比例取出石英砂、石英粉和硅粉,用筛子过筛,将石英砂、石英粉和硅粉放入搅拌机中搅拌混合至均匀,制成细骨料,搅拌时间为20-30分钟;
 
S3:取出赤泥原料,在110℃的干燥箱中干燥,粉碎研磨,过0.055目筛,制得赤泥粉;
 
S4,取出钢纤维13份、玻璃纤维23份、不锈钢纤维25份、聚乙烯醇纤维17份、蜘蛛丝状纤维27份和水15份,将取出的原料放入超声波分散机中分散,得到悬浮液a;
 
S5、取出步骤s1制备的矿物掺合料13份、步骤s2制备的细骨料25份、步骤s3制备的赤泥粉27份、水泥65份、粗骨料50份和其余全部水,将所有取出的原料放入搅拌机中搅拌;
 
S6、取出步骤s4制备的悬浮液a,取出19份抗裂增韧剂、8份高性能减水剂和21份ph敏感水凝胶,将悬浮液a、抗裂增韧剂、高性能减水剂和ph敏感水凝胶依次倒入搅拌机中,同时搅拌步骤s5的原料,直至搅拌均匀,得到超高韧性混凝土。
 
通过添加抗裂增韧剂、钢纤维、不锈钢纤维、聚乙烯醇纤维和蜘蛛丝纤维,大大提高了混凝土的强度和韧性,赤泥粉的添加有利于降低混凝土的自收缩性能。
 
例2:
 
stc超高韧性混凝土的配方由以下原料组成:
 
水泥60份;
 
矿物掺合料10份;
 
粗骨料:40份;
 
细骨料20份;
 
赤泥粉25份;
 
抗裂增韧剂14份;
 
钢纤维10份;
 
玻璃纤维20份;
 
不锈钢纤维20份;
 
聚乙烯醇纤维15份;
 
蜘蛛丝状纤维32份;
 
高性能减水剂7份;
 
ph敏感水凝胶18份;
 
水:30份。
 
水泥为硅酸盐水泥,钢纤维为超细钢纤维,矿物掺合料由矿渣和粉煤灰以1∶1的比例混合而成,粗骨料为石灰石和玄武岩中的一种,细骨料由石英砂、石英粉和硅灰以1∶1.7∶0.4的比例混合而成,高性能减水剂为聚羧酸高性能减水剂
 
一种stc超高韧性混凝土的生产工艺,包括以下生产步骤:
 
S1,按1∶1的比例取出矿渣和粉煤灰,用筛子过筛,将矿渣和粉煤灰放入搅拌机中搅拌混合至均匀,制成矿物掺合料,搅拌时间为15-20分钟;
 
S2,按1∶1.7∶0.4的比例取出石英砂、石英粉和硅粉,用筛子过筛,将石英砂、石英粉和硅粉放入搅拌机中搅拌混合至均匀,制成细骨料,搅拌时间为20-30分钟;
 
S3:取出赤泥原料,在110℃的干燥箱中干燥,粉碎研磨,过0.055目筛,制得赤泥粉;
 
S4,取出钢纤维10份、玻璃纤维20份、不锈钢纤维20份、聚乙烯醇纤维15份、蜘蛛丝状纤维32份和水15份,将取出的原料放入超声波分散器中分散,得到悬浮液a;
 
S5、取出步骤s1制备的矿物掺合料10份、步骤s2制备的细骨料20份、步骤s3制备的赤泥粉25份、水泥60份、粗骨料40份和其余全部水,将所有取出的原料放入搅拌机中搅拌;
 
S6、取出步骤s4中制备的悬浮液a,取出14份抗裂增韧剂、7份高性能减水剂和18份ph敏感水凝胶,将悬浮液a、抗裂增韧剂、高性能减水剂和ph敏感水凝胶依次倒入搅拌机中,同时搅拌步骤s5中的原料,直至搅拌均匀,得到超高韧性混凝土。
 
通过添加抗裂增韧剂、钢纤维、不锈钢纤维、聚乙烯醇纤维和蜘蛛丝纤维,大大提高了混凝土的强度和韧性,赤泥粉的添加有利于降低混凝土的自收缩性能。
 
例3:
 
stc超高韧性混凝土的配方由以下原料组成:
 
水泥70份;
 
矿物掺合料15份;
 
粗骨料:60份;
 
细骨料30份;
 
赤泥粉30份;
 
抗裂增韧剂24份;
 
钢纤维15份;
 
玻璃纤维25份;
 
不锈钢纤维30份;
 
聚乙烯醇纤维20份;
 
蜘蛛丝状纤维42份;
 
高性能减水剂9份;
 
ph敏感水凝胶22份;
 
水:40份。
 
水泥为硅酸盐水泥,钢纤维为超细钢纤维,矿物掺合料由矿渣和粉煤灰以1∶1的比例混合而成,粗骨料为石灰石和玄武岩中的一种,细骨料由石英砂、石英粉和硅灰以1∶1.7∶0.4的比例混合而成,高性能减水剂为聚羧酸高性能减水剂
 
一种stc超高韧性混凝土的生产工艺,包括以下生产步骤:
 
S1,按1∶1的比例取出矿渣和粉煤灰,用筛子过筛,将矿渣和粉煤灰放入搅拌机中搅拌混合至均匀,制成矿物掺合料,搅拌时间为15-20分钟;
 
S2,按1∶1.7∶0.4的比例取出石英砂、石英粉和硅粉,用筛子过筛,将石英砂、石英粉和硅粉放入搅拌机中搅拌混合至均匀,制成细骨料,搅拌时间为20-30分钟;
 
S3:取出赤泥原料,在110℃的干燥箱中干燥,粉碎研磨,过0.055目筛,制得赤泥粉;
 
S4,取出钢纤维15份、玻璃纤维25份、不锈钢纤维25份、聚乙烯醇纤维20份、蜘蛛丝状纤维42份和水15份,将取出的原料放入超声波分散机中分散,得到悬浮液a;
 
S5、取出步骤s1制备的矿物掺合料15份、步骤s2制备的细骨料30份、步骤s3制备的赤泥粉30份、水泥70份、粗骨料60份和其余全部水,将所有取出的原料放入搅拌机中搅拌;
 
S6、取出步骤s4制备的悬浮液a,取出24份抗裂增韧剂、9份高性能减水剂和22份ph敏感水凝胶,将悬浮液a、抗裂增韧剂、高性能减水剂和ph敏感水凝胶依次倒入搅拌机中,同时搅拌步骤s5的原料,直至搅拌均匀,得到超高韧性混凝土。
 
通过添加抗裂增韧剂、钢纤维、不锈钢纤维、聚乙烯醇纤维和蜘蛛丝纤维,大大提高了混凝土的强度和韧性,赤泥粉的添加有利于降低混凝土的自收缩性能。

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