一種混凝土及其製備方法

2023-04-23 22:23:21

專利名稱：一種混凝土及其製備方法
技術領域：
本發明屬於建築材料技術領域，尤其涉及一種混凝土及其製備方法。
背景技術：
傳統的活性粉末混凝土(Reactive Power Concrete，簡稱RPC)是水泥、石英砂、 矽灰、石英粉、鋼纖維和高效減水劑組成，具有高強度、高韌性、高抗滲性等優點的超強混凝土。由於所使用的矽灰、石英粉、石英砂等價格昂貴、導致活性粉末混凝土成本較高，阻礙了活性粉末混凝土的推廣應用。目前大量使用單摻鍍銅鋼纖維提高混凝土的抗壓強度、抗折強度，有效地限制混凝土裂紋的發生，使得混凝土性能大幅提升，但高摻量的鋼纖維的工程應用又受到經濟效益的制約。單摻聚丙烯纖維主要是提高混凝土的抗裂及抗滲性能，抑制混凝土早期裂縫的產生，提高混凝土的延性和抗衝擊能力，合適摻量的單摻聚丙烯纖維混凝土可以有明顯的抗裂和增韌效果。但摻聚丙烯纖維對提高混凝土的強度無明顯作用。因此摻單一纖維對活性粉末混凝土的增強、增韌、阻裂作用是有限的。

發明內容
有鑑於此，本發明提供一種混凝土，解決現有技術中混凝土性能不好的技術問題。本發明是這樣實現的，一種混凝土，包括如下原料膠凝材料；河沙，所述河沙與膠凝材料質量比為1 1. 3 1 ；水，所述水與膠凝材料的質量比為0. 12 0. 22 1 ；超塑化劑，所述超塑化劑與膠凝材料的質量比為0. 006 0. 08 1 ；混合級配的鋼纖維，所述鋼纖維與所述混凝土的體積比為0. 005 0. 03 1 ；混合級配的聚丙烯纖維，所述聚丙烯纖維與所述混凝土的體積比為0.0015 0.012 1。以及，上述混凝土製備方法，包括如下步驟取如下各組分膠凝材料、河沙，所述河沙與膠凝材料質量比為1 1. 3 1、水，所述水與膠凝材料的質量比為0. 12 0.22 1、超塑化劑，所述超塑化劑與膠凝材料的質量比為0.006 0.08 1、混合級配的鋼纖維，所述鋼纖維與所述混凝土的體積比為0.005 0.03 1、混合級配的聚丙烯纖維，所述聚丙烯纖維與所述混凝土的體積比為0.0015 0. 012 1 ；將所述河沙、鋼纖維、聚丙烯纖維混合，得到第一混合物；將所述膠凝材料加入至所述第一混合物中，混合得到第二混合物；將所述超塑化劑加入至所述水中，混合得到第三混合物；將所述第二混合物和第三混合物混合，得到第四混合物；將所述第四混合物進行成型處理、養護處理，得到混凝土。本發明混凝土，通過使用混合級配鋼纖維，具有級配協同增強效應，實現混凝土抗壓抗折強度、抗裂性能、抗衝擊能力大大提高；通過細聚丙烯纖維，克服混凝土早期微裂紋問題，通過粗聚丙烯纖維主要提高混凝土韌性，實現混凝土具有抗壓、抗折強度高，高抗裂性、耐久性好等優點。本發明混凝土製備方法，操作簡單、成本低廉，非常適於工業化生產。


圖1是本發明實施例混凝土製備方法流程圖；圖2是本發明實施例混凝土製備方法用到的遠紅外線自動溫控混凝土養護系統的原理圖；圖3是本發明實施例混凝土製備方法用到的遠紅外線自動溫控混凝土養護系統的剖視圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明實施例提供一種混凝土，包括如下原料膠凝材料；河沙，所述河沙與膠凝材料質量比為1 1. 3 1 ；水，所述水與膠凝材料的質量比為0. 12 0. 22 1 ；超塑化劑，所述超塑化劑與膠凝材料的質量比為0. 006 0. 08 1 ；混合級配的鋼纖維，所述鋼纖維與所述混凝土的體積比為0. 005 0. 03 1 ；混合級配的聚丙烯纖維，所述聚丙烯纖維與所述混凝土的體積比為0.0015 0. 012 1。本發明以連續級配的河砂代替傳統製備活性粉末混凝土所用的單一粒級限制的深加工而得石英砂，減少對石英石礦產資源的開發與破壞；大摻量的多元級配的複合材料， 降低水泥與矽灰用量，減少二氧化碳的排放，多元級配複合材料中矽灰、超細鋼渣、礦渣粉、 粉煤灰原料來自於工業廢渣，對工業廢渣進行了二次充分利用，既環保又降低了成本；利用混合鋼纖維替換單一的鍍銅纖維，在總摻量不變情況下，鍍銅鋼纖維與部分低價的端鉤鋼纖維或剪切波紋鋼纖維低按比例進行雜混，混合纖維具有級配協同增強效應，使得所得混凝土抗壓抗折強度明顯優於傳統的活性粉末混凝土，同時抗裂性能和抗衝擊能力也有一定的提高，而造價低於單摻鍍銅鋼纖維的活性粉末混凝土 ；複合粗細聚丙烯纖維中細聚丙烯纖維主要解決混凝土早期微裂紋問題，粗聚丙烯纖維主要提高混凝土韌性，這樣製得的活性粉末混凝土不僅具有抗壓、抗折強度高，高抗裂性、耐久性好等優點，成本比普通的活性粉末混凝土降低了 20 % -30 %。具體地，該膠凝材料包括水泥和多元級配複合材料，該水泥沒有限制。該多元級配複合材料的質量是該膠凝材料質量的50% 60%。該多元級配複合材料包括矽灰、礦渣粉、超細礦渣粉、粉煤灰及石灰粉。該多元級配複合材料個組成的參數如下矽灰^96%,平均粒徑0. 1 lum，比表面積15. 6m2/g :35m2/g，密度2. 3 2. 5g/cm3,超細礦渣粉平均粒徑10 !Mum，比表面積940m2/kg 1150m2/kg。礦渣粉平均粒徑50 lOOum，比表面積400 520m2/kg，密度2. 6 2. 8g/cm3，粉煤灰平均粒徑45 60um，比表面積420m2/kg 800m2/kg，密度2. 1 2. 9g/
cm ,石灰石粉平均粒徑20 38um，325目 1000目。具體地，本發明實施例的混凝土中，以膠凝材料的質量作為參照，設定其質量為1， 膠凝材料的質量單位沒有限制，例如噸、千克等。以最後所製備的混凝土的體積為1單位 (例如1立方米)，來確定所用的鋼纖維和聚丙烯纖維的體積。具體地，該河沙為連續級配的河沙，最大為1. 25毫米。具體地，所述鋼纖維選自鍍銅鋼纖維、剪切波紋鋼纖維或端鉤型鋼纖維中的二種或以上；所述鋼纖維為混合級配的鋼纖維，各種鋼纖維的參數如下鍍銅鋼纖維抗拉強度2000-2850MPa，直徑 0. 18-0. 22mm,長度 13_-19_ ；剪切波紋鋼纖維抗拉強度380-600MPa，直徑0. 6-lmm,長度38mm-50mm ；端鉤型鋼纖維抗拉強度1020-1120MPa，直徑0. 5_lmm，長度32mm。該鋼纖維與所述混凝土的體積比為0.005 0.03 1，鋼纖維按粗細比例2 1、 1 1或1 2進行摻合。具體地，該聚丙烯纖維包括粗聚丙烯纖維和細聚丙烯纖維，參數為粗聚丙烯纖維抗拉強度510Mpa，直徑600 998um，長度38mm ；細聚丙烯纖維抗拉強度633Mpa，直徑34. 25 50um，長度20mm ；該聚丙烯纖維和與所述混凝土的體積比為0. 0015 0. 012 1，該細聚丙烯纖維和所述混凝土的體積比為0.001 0.0015 1，優選為0.002 0.0014 1。具體地，該超塑化劑沒有限制，該超塑化劑與該膠凝材料的質量比為0.006 0.08 1 ；具體地，膠凝材料質量增加，超塑化劑質量增加，成正比關係，取決於水泥用量； 該水沒有限制，水和該膠凝材料的質量比為0.12 0.22 1。本發明實施例的混凝土，是低碳、低成本、高性能的摻多元級配的改良活性粉末混凝土，有利於活性粉末混凝土的推廣應用，多元級配複合材料，由多種不同粒徑的顆粒組成，相互填充，相互堆集，密實度比普通RPC混凝土高，摻混合纖維由多種不同長度、直徑、 高低彈性模量的纖維組成，混雜後在受力上互相調、互相補充，發揮鋼纖維大剛度增強作用，和聚丙烯纖維阻裂及增韌作用，較單摻或兩種鋼纖維復摻更能提高混凝土抗壓、抗折、 阻裂、限縮和增韌性能，特別適合作板材製品的材料。請參閱圖1，圖1顯示本發明實施例混凝土製備方法流程圖，包括如下步驟步驟SOl，提供原料
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取如下各組分膠凝材料、河沙，所述河沙與膠凝材料質量比為1 1. 3 1、水，所述水與膠凝材料的質量比為0. 12 0.22 1、超塑化劑，所述超塑化劑與膠凝材料的質量比為0.006 0.08 1、混合級配的鋼纖維，所述鋼纖維與所述混凝土的體積比為0. 005 0. 03 1、混合級配的聚丙烯纖維，所述聚丙烯纖維與所述混凝土的體積比為0.0015 0. 012 1 ；步驟S02，製備第一混合物將所述河沙、鋼纖維、聚丙烯纖維混合，得到第一混合物；步驟S03，製備第二混合物將所述膠凝材料加入至所述第一混合物中，混合得到第二混合物；步驟S04，製備第三混合物將所述超塑化劑加入至所述水中，混合得到第三混合物；步驟S05，製備第四混合物將所述第二混合物和第三混合物混合，得到第四混合物；步驟S06，製備混凝土將所述第四混合物進行成型處理、養護處理，得到混凝土。具體地，步驟SOl中，所述膠凝材料、河沙、水、鋼纖維、聚丙烯纖維及超塑化劑和前述的相同，在此不重複闡述。具體地，步驟S02中，將所述的河沙、鋼纖維和聚丙烯纖維加入至攪拌機中，攪拌均勻，得到第一混合物；具體地，步驟S03中，向第一混合物中加入所述的膠凝材料，攪拌均勻，得到第二混合物；具體地，步驟S04中，將所述超塑化劑加入至所述水中，攪拌均勻，得到第三混合物；具體地，步驟S05中，將所述第三混合物加入至所述第二混合物中，攪拌均勻，得到第四混合物。具體地，步驟S06中，將所述第四混合物倒出攪拌機，進行成型處理和養護處經理，得到混凝土。步驟S06中，該成型處理選為振動成型、振動加壓成型、離心成型或擠壓成型。第四混合物經過成型處理後，進行養護處理。所述養護處理在遠紅外線自動溫度控制的混凝土養護設備中進行。該遠紅外線自動溫度控制的混凝土養護設備如圖2、3所示，該遠紅外線自動溫控混凝土養護系統包括遠紅外線加熱裝置以及對養護室1內的溫度和溼度分別進行控制的溫度控制裝置和溼度控制裝置。因遠紅外線電磁波於空氣中的時速30萬Km/s，具有輻射定向、穿透、反射和吸收等基本功能。混凝土中水分子在波長為2. 5 3. 5um，5 7um，14 16um電磁波輻射下各有一個較強的吸收峰帶。當混凝土接受遠紅外線電磁波後，吸收快，混凝土內部溫度升高，加速水化反應，從而達到快速提高混凝土製品早期強度的目的，既節能又環保。同時，養護室內的溫度及溼度可控，極大地提升了混凝土製品的質量。上述遠紅外線加熱裝置包括多塊作為養護室1 一部分內壁的遠紅外線電熱板2。 多塊遠紅外線電熱板2均布於養護室1的六個側壁，使混凝土製品受熱均勻，質量穩定，同時可有效地防止遠紅外線電熱板2被撞壞，大大延長其使用壽命。養護室1為一移動式或固定式箱體，其中移動式箱體長8 16m，寬2 2. 6m，高 2. 2 2. 8m，可由拖車拖拽該移動式箱體至各項目點作業，尤其適宜野外工作模式。而固定式箱體結構適合在固定場所作業，箱體尺寸可根據實際需要設定。養護室採用箱體結構形式可大大提高其使用效率，減少了設備的投資，極大地減輕了企業的負擔。具體地，該遠紅外線自動溫控混凝土養護系統包括對養護室1內的溫度和溼度分別進行控制的溫度控制裝置和溼度控制裝置，該溼度控制裝置包括一高壓水箱3、與該高壓水箱3相連的高壓噴霧器4、獲取該養護室1內溼度的溼度傳感器5以及用以控制該高壓噴霧器4啟閉的溼度控制單元6。該溫度控制裝置包括用以獲取該養護室1內溫度的熱電偶 7以及控制遠紅外線加熱裝置工作的溫度控制單元8。因而本遠紅外線電熱養護系統既適宜對混凝土產品10進行乾熱養護，又適宜對混凝土產品進行溼式養護(通過溼度控制裝置對養護室溼度進行調節)，尤其適合活性粉末混凝土養護。前述養護室內壁11與外壁12之間的空隙由保溫材料9填充。其內外壁由鋼板焊接而成，鋼板與鋼板之間填充輕質保溫材料，保溫效果佳，有效地防止熱能散失，提高能源利用效率。當然，可將上述溫度控制裝置、溼度控制裝置等集成至箱體養護室1，使用時只需接上電源即可，操作簡單，方便。此外，可對現在的混凝土產品蒸汽養護改造為遠紅外線電熱養護，可充分利用原有的養護設施，不需過多的重複投資，節省了養護室的建造費用。由於本遠紅外線自動溫控混凝土養護系統結構簡單，因此在維修、維護與保養過程中非常方便快捷。對混凝土製品進行養護時，使之離遠紅外線電熱板(即養護室內壁)30公分以上。 養護室在工作過程中溫度的控制升溫速度為15 20°C /H，升溫時間為4 5小時；恆溫 80士5°C，恆溫時間為48小時，降溫速度為15°C /H ；其中遠紅外線電熱板的表面溫度不得超過 300"C。通過熱電偶對養護室內溫度數據進行採集，由溫度控制單元進行分析和處理，對遠紅外線加熱裝置發出指令。根據產品的工藝性要求，設定溫度值及允許變化範圍，使產品養護室內的溫度按照產品的工藝性要求進行控制，以達到產品的養護目的。相應地，根據產品的工藝性要求，設定產品養護過程中溼度值及允許變化範圍。通過溼度傳感器對養護室內溼度數據進行採集，由溼度控制單元進行分析和處理，對高壓噴霧器發出指令，使產品在養護過程中的溼度時刻保持在設定值及其允許的範圍之內。該遠紅外線電熱對混凝土產品進行養護，與其它養護方式比較，具有如下不可替代的優勢1、利用遠紅外線電熱養護時溫度可以精確控制，因為它是利用電熱偶對養護室內溫度數據進行採集，經過溫度控制單元的分析和處理，對遠紅外線加熱裝置發出明確指令， 以控制溫度的升降；2、遠紅外線電熱養護能使溫度更穩定，更好地滿足產品的工藝性要求，使產品質量穩定，品質出眾；3、採用遠紅外線電熱養護所用的設備簡單，前期投入少，減少了企業固定資產的投入，而且本養護系統零部件簡單、數量少，維護、維修方便快捷；4、可移動式箱體遠紅外線養護系統因其具有可移動性和靈活性，非常適合野外作業，或項目運作的模式；5、本養護系統操作安全、簡單、可靠，減少人工使用率，降低了企業成本。綜上所述，本發明實施例提供的遠紅外線自動溫控混凝土養護系統具有以下發展前景。1)環保「十二 .五」期間國家對環保的要求越來越高，作為混凝土產品養護的主要設備——燃煤(燃油)鍋爐，因其在大量消耗資源的同時，也在排放大量的有毒氣體及有毒物質，給環境帶來了極大的破壞，影響了人們的身心健康。而採用遠紅外線電熱養護可有效地解決了這方面的難題，它是利用電流通過高溫電熱遠紅外線輻射器發生的遠紅外線電磁波直接對混凝土製品輻射傳熱，不會產生有毒氣體和有毒物質，因而不會破壞及汙染環境，非常環保。若對全國所有的鍋爐蒸汽養護改為遠紅外線電熱養護，將會節省大量設備資金投入，使環境大為改善，同時產生巨大的經濟效益和社會效益。2)節能據初步統計，使用遠紅外線電熱養護耗能較使用燃煤鍋爐進行產品養護要節約能源50%以上，這在我國能源日趨匱乏或減少的境況下，使用節能型設備是一個企業發展的必然趨勢，是建設科學型企業的一個重要標誌。3)提升產品質量遠紅外線電熱全自動養護系統因其溫度、溼度及產品養護的時間可精確控制，因而產品質量可得到有效的保證，完全滿足產品的生產工藝性要求，大幅度提高產品的質量， 滿足用戶的要求。4)減少固定資產的投入傳統的產品養護方式是採用飽和的蒸汽進行養護，鍋爐是生產蒸汽的主要設備， 在生產過程中，鍋爐和養護室是產品養護必須的設備，況且普通養護室的使用是一次性的， 不可循環使用。若使用遠紅外線電熱全自動箱體養護系統，即可為企業省卻了購置鍋爐的費用，又可以循環再利用，它可以很方便地搬遷，又因其製作的整體性，只要接上電源即可使用，非常方便快捷，可為企業節省許多不必要的投入費用，減輕企業的負擔。若對全國所有的鍋爐蒸汽養護改為遠紅外線電熱養護，將會節省大量資金投入，使環境大為改善，同時產生巨大的經濟效益和社會效益。該養護處理具體包括靜停、初養、終養及自然養護等步驟，所述靜停的時間在6 小時以上，所述初養的工藝條件為升溫速度小於或等於12°C /h，恆溫溫度為40°C 士5°C， 恆溫時間大於或等於16h，降溫速度小於或等於15°C /h ；所述終養的工藝條件為升溫速度小於或等於12°C /h，恆溫溫度為80°C 士5°C，恆溫時間大於或等於48h，降溫速度小於或等於15°C /h，使混凝土試件溫度以不大於15°C /h速度下降到與環境溫差不大於20°C為止； 所述終養完成後進行自然養護。本發明實施例混凝土製備方法，採用廉價易得的天然的河砂代替石英砂，降低了成本；多元級配複合材料綜合充分利用工業廢渣，降低水泥與矽灰用量，從而降低的成本， 混合級配纖維的採用，減少了高成本單一鍍銅纖維用量，綜合降低了成本；採用先進的遠紅外線自動溫度控制養護方法比一般的鍋爐供汽的蒸養方法節約成本。從環保方面來說，充分利有利資源，減少二氧化碳排放，變廢為寶，起到保護環境的作用；製備方法中採遠紅外線自動溫度控制養護，較一般的蒸汽養護能有效地控制溫度與溼度，保證質量、節約成本。 本發明實施例混凝土製備方法，操作簡單，成本低廉，非常適於工業化生產。以下結合具體實施例對上述混凝土製備方法進行詳細闡述。實施例一本發明實施例環保高性價比多元級配的改活性粉末混凝土的配比如下膠凝材料(水泥及多元級配複合材料)用量水泥(P.O 423)52^g、矽灰 l(^kg、粉煤灰12mig、95級礦渣粉12mig、石灰石粉105、超細礦渣粉84kg粒徑最大1. 25mm連續級配的河砂質量1258kg混合鋼纖維(體積比，佔混凝土總體積比)鍍銅鋼纖維l(^kg、端鉤型鋼纖維 52. 5kg0混合聚丙烯纖維(佔混凝土體積百分比)細聚丙烯纖維1. 12kg、粗聚丙烯纖維 8kg超塑化劑21kg水質量156kg本發明實施例環保高性價比多元級配的改活性粉末混凝土製備方法，包括如下步驟按上述配方稱量好河砂、混合鋼纖維及混合聚丙烯纖維加入攪拌機中攪拌均勻， 得到第一混合物；再將稱量好的水泥、矽灰及多元摻合料倒入攪拌機中與第一混合物攪拌均勻後， 得到第二混合物；將稱量好超塑化劑溶入稱量好的拌合水中，攪拌均勻得到第三混合物；將第三混合物加入攪拌機中與第二混合物攪拌，得到第四混合物；將第四混合物倒出攪拌機，澆築試件，使用振動臺振搗成型，成型後試件在一種遠紅外線自動溫度控制的混凝土養護設備中養護，養護工藝採用靜停、初養、終養、自然養護四個階段。試件靜停6. 5小時，初養階段，升溫速度12°C /h,恆溫溫度控制40°C 士5°C，恆溫時間16. 5h，降溫速度13. 5°C /h。初養完成脫模進入終養階段。終養階段升溫速度irC / h，恆溫溫度控制80°C 士5°C，恆溫時間48h，降溫速度14°C /h,降溫至與環境溫差不大於 20°C為止。終養完成，自然養護3天。所得混凝土試件的性能為抗壓強度143MPa，抗折強度18. 6MPa.製得混凝土蓋板表面無肉眼可見裂紋，承載力400KN，跨度1.2米的蓋板，板壁厚僅需12CM.抗衝擊能力(落錘法試驗)初裂衝擊次數8次，與單摻鋼纖維試件持平，破壞衝擊次數19次，卻比單摻鋼纖維試件提高15% .實施例二一種環保高性價比多元級配的改良活性粉末混凝土的配比如下膠凝材料(水泥及多元級配複合材料)各組分用量水泥(P. 042. O420kg、矽灰l05kg、粉煤灰52. 5kg,95級礦渣粉l(^kg、石灰石粉210kg超細礦渣粉157kg骨料為粒徑最大1. 25mm連續級配的河砂1258kg混合鋼纖維(體積比，佔混凝土總體積比)鍍銅鋼纖維78. ^g、端鉤型鋼纖維 78. 5kg.混合聚丙烯纖維(佔混凝土體積百分比)細聚丙烯纖維1. 45kg、粗聚丙烯纖維 9. 3kg超塑化劑21kg水膠比176.5kg本發明實施例環保高性價比多元級配的改活性粉末混凝土製備方法，包括如下步驟按上述配方稱量好河砂、混合鋼纖維及混合聚丙烯纖維加入攪拌機中攪拌均勻， 得到第一混合物；再將稱量好的水泥、矽灰及多元摻合料倒入攪拌機中與第一混合物攪拌均勻後， 得到第二混合物；將稱量好超塑化劑溶入稱量好的拌合水中，攪拌均勻得到第三混合物；將第三混合物加入攪拌機中與第二混合物攪拌，得到第四混合物；將第四混合物倒出攪拌機，澆築試件，使用振動臺振搗成型，成型後試件在一種遠紅外線自動溫度控制的混凝土養護設備中養護，養護工藝採用靜停、初養、終養、自然養護四個階段。試件靜停7小時，初養階段，升溫速度12°C/h，恆溫溫度控制40°C 士5°C，恆溫時間18h，降溫速度14. 5°C /h。初養完成脫模進入終養階段。終養階段升溫速度12°C /h, 恆溫溫度控制80°C 士 5°C，恆溫時間50h，降溫速度15°C /h,降溫至與環境溫差不大於20°C 止。終養完成，自然養護3天。所得混凝土試件的性能為抗壓強度135MPa，抗折強度17. 2MPa.抗衝擊能力(落錘法試驗)初裂衝擊次數7次，與單摻鋼纖維試件持平，破壞衝擊次數18次，卻比單摻鋼纖維試件提高12%。實施例三一種環保高性價比多元級配的改良活性粉末混凝土的配比如下膠凝材料(水泥及多元級配複合材料)各組分用量水泥(P. 042.幻420kg、矽灰 l(^kg、粉煤灰l(^kg、95級礦渣粉15mig、石灰石粉210kg超細礦渣粉52. 5kg骨料為粒徑最大1. 25mm連續級配的河砂1238kg混合鋼纖維(體積比，佔混凝土總體積比)鍍銅鋼纖維52. 6kg,端鉤型鋼纖維 105kg。混合聚丙烯纖維(佔混凝土體積百分比)細聚丙烯纖維1. 5kg、粗聚丙烯纖維 9kg超塑化劑21kg水膠比176.5kg本發明實施例環保高性價比多元級配的改活性粉末混凝土製備方法，包括如下步驟按上述配方稱量好河砂、混合鋼纖維及混合聚丙烯纖維加入攪拌機中攪拌均勻，得到第一混合物；再將稱量好的水泥、矽灰及多元摻合料倒入攪拌機中與第一混合物攪拌均勻後， 得到第二混合物；將稱量好超塑化劑溶入稱量好的拌合水中，攪拌均勻得到第三混合物；將第三混合物加入攪拌機中與第二混合物攪拌，得到第四混合物；將第四混合物倒出攪拌機，澆築試件，使用振動臺振搗成型，成型後試件在一種遠紅外線自動溫度控制的混凝土養護設備中養護，養護工藝採用靜停、初養、終養、自然養護四個階段。試件靜停需6小時以上，初養階段，升溫速度10°C /h,恆溫溫度控制40°C 士5°C， 恆溫時間16h，降溫速度13°C /h。初養完成脫模進入終養階段。終養階段升溫速度12°C / h，恆溫溫度控制80°C 士5°C，恆溫時間49h，降溫速度14°C /h,降溫至與環境溫差不大於 20°C為止。終養完成，自然養護3天。所得混凝土試件的性能為抗壓強度132MPa，抗折強度17. IMPa.抗衝擊能力(落錘法試驗)初裂衝擊次數7次，與單摻鋼纖維試件持平，破壞衝擊次數17次，卻比單摻鋼纖維試件提高8%。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種混凝土，包括如下原料 膠凝材料；河沙，所述河沙與膠凝材料質量比為1 1.3 1 ； 水，所述水與膠凝材料的質量比為0.12 0.22 1 ； 超塑化劑，所述超塑化劑與膠凝材料的質量比為0.006 0.08 1 ； 混合級配的鋼纖維，所述鋼纖維與所述混凝土的體積比為0.005 0.03 1 ； 混合級配的聚丙烯纖維，所述聚丙烯纖維與所述混凝土的體積比為0. 0015 0.012 1。
2.如權利要求1所述的混凝土，其特徵在於，所述膠凝材料包括水泥和多元級配複合材料，所述多元級配複合材料包括矽灰、95級礦渣粉、超細礦渣粉、粉煤灰及石灰粉。
3.如權利要求2所述的混凝土，其特徵在於，所述多元級配複合材料是所述膠凝材料的質量的50% 60%。
4.如權利要求3所述的混凝土，其特徵在於，所述河沙的粒徑小於1.25毫米。
5.如權利要求4所述的混凝土，其特徵在於，所述鋼纖維選自鍍銅鋼纖維、剪切波紋鋼纖維或端鉤型鋼纖維中的二種或二種以上。
6.如權利要求5所述的混凝土，其特徵在於，所述聚丙烯纖維包括粗聚丙烯纖維和細聚丙烯纖維，所述粗聚丙烯纖維的直徑為600 998微米，所述細聚丙烯纖維的直徑為 34. 25 50微米。
7.如權利要求6所述的混凝土，其特徵在於，所述細聚丙烯纖維與所述混凝土的體積比為 0. 001 0. 0015 1。
8.權利要求1 7任一項所述的混凝土的製備方法，包括如下步驟 取如下各組分膠凝材料、河沙，所述河沙與膠凝材料質量比為1 1.3 1、 水，所述水與膠凝材料的質量比為0.12 0.22 1、 超塑化劑，所述超塑化劑與膠凝材料的質量比為0.006 0.08 1、 混合級配的鋼纖維，所述鋼纖維與所述混凝土的體積比為0.005 0.03 1、 混合級配的聚丙烯纖維，所述聚丙烯纖維與所述混凝土的體積比為0. 0015 0. 012 1 ；將所述河沙、鋼纖維、聚丙烯纖維混合，得到第一混合物； 將所述膠凝材料加入至所述第一混合物中，混合得到第二混合物； 將所述超塑化劑加入至所述水中，混合得到第三混合物； 將所述第二混合物和第三混合物混合，得到第四混合物； 將所述第四混合物進行成型處理、養護處理，得到混凝土。
9.如權利要求8所述的混凝土製備方法，其特徵在於，所述成型處理為振動成型、振動加壓成型、離心成型或擠壓成型。
10.如權利要求9所述的混凝土製備方法，其特徵在於，所述養護處理包括靜停、初養、 終養及自然養護，所述靜停的時間在6小時以上，所述初養的工藝條件為升溫速度小於或等於12°C /h，恆溫溫度為40°C 士5°C，恆溫時間大於或等於16h，降溫速度小於或等於15°C /h ；所述終養的工藝條件為升溫速度小於或等於12°C /h，恆溫溫度為80°C 士5°C，恆溫時間大於或等於48h，降溫速度小於或等於15°C /h，使混凝土試件溫度以不大於15°C /h 速度下降到與環境溫差不大於20°C為止；所述終養完成後進行自然養護。
全文摘要
本發明適用於建築材料技術領域，提供了一種混凝土及其製備方法。該混凝土包括膠凝材料、河沙、超塑化劑、水、鋼纖維及聚丙烯纖維。本發明混凝土，通過使用混合級配鋼纖維，具有級配協同增強效應，實現混凝土抗壓抗折強度、抗裂性能、抗衝擊能力大大提高；通過細聚丙烯纖維，克服混凝土早期微裂紋問題，通過粗聚丙烯纖維主要提高混凝土韌性，實現混凝土具有抗壓、抗折強度高，高抗裂性、耐久性好等優點。本發明混凝土製備方法，操作簡單、成本低廉，非常適於工業化生產。
文檔編號C04B28/02GK102503292SQ20111032369
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者李華鋒, 黃賀明 申請人:黃賀明