專利名稱：一種混凝土及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的活性粉末混凝土(Reactive Power Concrete，簡稱RPC)是水泥、石英砂、 硅灰、石英粉、鋼纖維和高效減水劑組成，具有高強(qiáng)度、高韌性、高抗?jié)B性等優(yōu)點的超強(qiáng)混凝土。由于所使用的硅灰、石英粉、石英砂等價格昂貴、導(dǎo)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(yīng)用。目前大量使用單摻鍍銅鋼纖維提高混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度，有效地限制混凝土裂紋的發(fā)生，使得混凝土性能大幅提升，但高摻量的鋼纖維的工程應(yīng)用又受到經(jīng)濟(jì)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?jié)B性能，抑制混凝土早期裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的延性和抗沖擊能力，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(qiáng)度無明顯作用。因此摻單一纖維對活性粉末混凝土的增強(qiáng)、增韌、阻裂作用是有限的。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種混凝土，解決現(xiàn)有技術(shù)中混凝土性能不好的技術(shù)問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)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(zhì)量比為1 1. 3 1 ；水，所述水與膠凝材料的質(zhì)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(zhì)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，上述混凝土制備方法，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(zhì)量比為1 1. 3 1、水，所述水與膠凝材料的質(zhì)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(zhì)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(jìn)行成型處理、養(yǎng)護(hù)處理，得到混凝土。本發(fā)明混凝土，通過使用混合級配鋼纖維，具有級配協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng)，實現(xiàn)混凝土抗壓抗折強(qiáng)度、抗裂性能、抗沖擊能力大大提高；通過細(xì)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(xiàn)混凝土具有抗壓、抗折強(qiáng)度高，高抗裂性、耐久性好等優(yōu)點。本發(fā)明混凝土制備方法，操作簡單、成本低廉，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明實施例混凝土制備方法流程圖；圖2是本發(fā)明實施例混凝土制備方法用到的遠(yuǎn)紅外線自動溫控混凝土養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的原理圖；圖3是本發(fā)明實施例混凝土制備方法用到的遠(yuǎn)紅外線自動溫控混凝土養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的剖視圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)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(zhì)量比為1 1. 3 1 ；水，所述水與膠凝材料的質(zhì)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(zhì)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(fā)明以連續(xù)級配的河砂代替?zhèn)鹘y(tǒng)制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(chǎn)資源的開發(fā)與破壞；大摻量的多元級配的復(fù)合材料， 降低水泥與硅灰用量，減少二氧化碳的排放，多元級配復(fù)合材料中硅灰、超細(xì)鋼渣、礦渣粉、 粉煤灰原料來自于工業(yè)廢渣，對工業(yè)廢渣進(jìn)行了二次充分利用，既環(huán)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(jìn)行雜混，混合纖維具有級配協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng)，使得所得混凝土抗壓抗折強(qiáng)度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的活性粉末混凝土，同時抗裂性能和抗沖擊能力也有一定的提高，而造價低于單摻鍍銅鋼纖維的活性粉末混凝土 ；復(fù)合粗細(xì)聚丙烯纖維中細(xì)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，這樣制得的活性粉末混凝土不僅具有抗壓、抗折強(qiáng)度高，高抗裂性、耐久性好等優(yōu)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復(fù)合材料，該水泥沒有限制。該多元級配復(fù)合材料的質(zhì)量是該膠凝材料質(zhì)量的50% 60%。該多元級配復(fù)合材料包括硅灰、礦渣粉、超細(xì)礦渣粉、粉煤灰及石灰粉。該多元級配復(fù)合材料個組成的參數(shù)如下硅灰^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(xì)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(fā)明實施例的混凝土中，以膠凝材料的質(zhì)量作為參照，設(shè)定其質(zhì)量為1， 膠凝材料的質(zhì)量單位沒有限制，例如噸、千克等。以最后所制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(xù)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(shù)如下鍍銅鋼纖維抗拉強(qiáng)度2000-2850MPa，直徑 0. 18-0. 22mm,長度 13_-19_ ；剪切波紋鋼纖維抗拉強(qiáng)度380-600MPa，直徑0. 6-lmm,長度38mm-50mm ；端鉤型鋼纖維抗拉強(qiáng)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(xì)比例2 1、 1 1或1 2進(jìn)行摻合。具體地，該聚丙烯纖維包括粗聚丙烯纖維和細(xì)聚丙烯纖維，參數(shù)為粗聚丙烯纖維抗拉強(qiáng)度510Mpa，直徑600 998um，長度38mm ；細(xì)聚丙烯纖維抗拉強(qiáng)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(xì)聚丙烯纖維和所述混凝土的體積比為0.001 0.0015 1，優(yōu)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(zhì)量比為0.006 0.08 1 ；具體地，膠凝材料質(zhì)量增加，超塑化劑質(zhì)量增加，成正比關(guān)系，取決于水泥用量； 該水沒有限制，水和該膠凝材料的質(zhì)量比為0.12 0.22 1。本發(fā)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，有利于活性粉末混凝土的推廣應(yīng)用，多元級配復(fù)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，混雜后在受力上互相調(diào)、互相補(bǔ)充，發(fā)揮鋼纖維大剛度增強(qiáng)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(fù)摻更能提高混凝土抗壓、抗折、 阻裂、限縮和增韌性能，特別適合作板材制品的材料。請參閱圖1，圖1顯示本發(fā)明實施例混凝土制備方法流程圖，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(zhì)量比為1 1. 3 1、水，所述水與膠凝材料的質(zhì)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(zhì)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，制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，制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，制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，制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，制備混凝土將所述第四混合物進(jìn)行成型處理、養(yǎng)護(hù)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，在此不重復(fù)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(jī)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(jī)，進(jìn)行成型處理和養(yǎng)護(hù)處經(jīng)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(jīng)過成型處理后，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。所述養(yǎng)護(hù)處理在遠(yuǎn)紅外線自動溫度控制的混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)備中進(jìn)行。該遠(yuǎn)紅外線自動溫度控制的混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)備如圖2、3所示，該遠(yuǎn)紅外線自動溫控混凝土養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)包括遠(yuǎn)紅外線加熱裝置以及對養(yǎng)護(hù)室1內(nèi)的溫度和濕度分別進(jìn)行控制的溫度控制裝置和濕度控制裝置。因遠(yuǎn)紅外線電磁波于空氣中的時速30萬Km/s，具有輻射定向、穿透、反射和吸收等基本功能?；炷林兴肿釉诓ㄩL為2. 5 3. 5um，5 7um，14 16um電磁波輻射下各有一個較強(qiáng)的吸收峰帶。當(dāng)混凝土接受遠(yuǎn)紅外線電磁波后，吸收快，混凝土內(nèi)部溫度升高，加速水化反應(yīng)，從而達(dá)到快速提高混凝土制品早期強(qiáng)度的目的，既節(jié)能又環(huán)保。同時，養(yǎng)護(hù)室內(nèi)的溫度及濕度可控，極大地提升了混凝土制品的質(zhì)量。上述遠(yuǎn)紅外線加熱裝置包括多塊作為養(yǎng)護(hù)室1 一部分內(nèi)壁的遠(yuǎn)紅外線電熱板2。 多塊遠(yuǎn)紅外線電熱板2均布于養(yǎng)護(hù)室1的六個側(cè)壁，使混凝土制品受熱均勻，質(zhì)量穩(wěn)定，同時可有效地防止遠(yuǎn)紅外線電熱板2被撞壞，大大延長其使用壽命。養(yǎng)護(hù)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(yè)，尤其適宜野外工作模式。而固定式箱體結(jié)構(gòu)適合在固定場所作業(yè)，箱體尺寸可根據(jù)實際需要設(shè)定。養(yǎng)護(hù)室采用箱體結(jié)構(gòu)形式可大大提高其使用效率，減少了設(shè)備的投資，極大地減輕了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。具體地，該遠(yuǎn)紅外線自動溫控混凝土養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)包括對養(yǎng)護(hù)室1內(nèi)的溫度和濕度分別進(jìn)行控制的溫度控制裝置和濕度控制裝置，該濕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(yǎng)護(hù)室1內(nèi)濕度的濕度傳感器5以及用以控制該高壓噴霧器4啟閉的濕度控制單元6。該溫度控制裝置包括用以獲取該養(yǎng)護(hù)室1內(nèi)溫度的熱電偶 7以及控制遠(yuǎn)紅外線加熱裝置工作的溫度控制單元8。因而本遠(yuǎn)紅外線電熱養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)既適宜對混凝土產(chǎn)品10進(jìn)行干熱養(yǎng)護(hù)，又適宜對混凝土產(chǎn)品進(jìn)行濕式養(yǎng)護(hù)(通過濕度控制裝置對養(yǎng)護(hù)室濕度進(jìn)行調(diào)節(jié))，尤其適合活性粉末混凝土養(yǎng)護(hù)。前述養(yǎng)護(hù)室內(nèi)壁11與外壁12之間的空隙由保溫材料9填充。其內(nèi)外壁由鋼板焊接而成，鋼板與鋼板之間填充輕質(zhì)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(dāng)然，可將上述溫度控制裝置、濕度控制裝置等集成至箱體養(yǎng)護(hù)室1，使用時只需接上電源即可，操作簡單，方便。此外，可對現(xiàn)在的混凝土產(chǎn)品蒸汽養(yǎng)護(hù)改造為遠(yuǎn)紅外線電熱養(yǎng)護(hù)，可充分利用原有的養(yǎng)護(hù)設(shè)施，不需過多的重復(fù)投資，節(jié)省了養(yǎng)護(hù)室的建造費用。由于本遠(yuǎn)紅外線自動溫控混凝土養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，因此在維修、維護(hù)與保養(yǎng)過程中非常方便快捷。對混凝土制品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時，使之離遠(yuǎn)紅外線電熱板(即養(yǎng)護(hù)室內(nèi)壁)30公分以上。 養(yǎng)護(hù)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；恒溫 80士5°C，恒溫時間為48小時，降溫速度為15°C /H ；其中遠(yuǎn)紅外線電熱板的表面溫度不得超過 300"C。通過熱電偶對養(yǎng)護(hù)室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，由溫度控制單元進(jìn)行分析和處理，對遠(yuǎn)紅外線加熱裝置發(fā)出指令。根據(jù)產(chǎn)品的工藝性要求，設(shè)定溫度值及允許變化范圍，使產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)室內(nèi)的溫度按照產(chǎn)品的工藝性要求進(jìn)行控制，以達(dá)到產(chǎn)品的養(yǎng)護(hù)目的。相應(yīng)地，根據(jù)產(chǎn)品的工藝性要求，設(shè)定產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)過程中濕度值及允許變化范圍。通過濕度傳感器對養(yǎng)護(hù)室內(nèi)濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，由濕度控制單元進(jìn)行分析和處理，對高壓噴霧器發(fā)出指令，使產(chǎn)品在養(yǎng)護(hù)過程中的濕度時刻保持在設(shè)定值及其允許的范圍之內(nèi)。該遠(yuǎn)紅外線電熱對混凝土產(chǎn)品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，與其它養(yǎng)護(hù)方式比較，具有如下不可替代的優(yōu)勢1、利用遠(yuǎn)紅外線電熱養(yǎng)護(hù)時溫度可以精確控制，因為它是利用電熱偶對養(yǎng)護(hù)室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，經(jīng)過溫度控制單元的分析和處理，對遠(yuǎn)紅外線加熱裝置發(fā)出明確指令， 以控制溫度的升降；2、遠(yuǎn)紅外線電熱養(yǎng)護(hù)能使溫度更穩(wěn)定，更好地滿足產(chǎn)品的工藝性要求，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，品質(zhì)出眾；3、采用遠(yuǎn)紅外線電熱養(yǎng)護(hù)所用的設(shè)備簡單，前期投入少，減少了企業(yè)固定資產(chǎn)的投入，而且本養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)零部件簡單、數(shù)量少，維護(hù)、維修方便快捷；4、可移動式箱體遠(yuǎn)紅外線養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)因其具有可移動性和靈活性，非常適合野外作業(yè)，或項目運(yùn)作的模式；5、本養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)操作安全、簡單、可靠，減少人工使用率，降低了企業(yè)成本。綜上所述，本發(fā)明實施例提供的遠(yuǎn)紅外線自動溫控混凝土養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)具有以下發(fā)展前景。1)環(huán)?！笆?.五”期間國家對環(huán)保的要求越來越高，作為混凝土產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)的主要設(shè)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(zhì)，給環(huán)境帶來了極大的破壞，影響了人們的身心健康。而采用遠(yuǎn)紅外線電熱養(yǎng)護(hù)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(yuǎn)紅外線輻射器發(fā)生的遠(yuǎn)紅外線電磁波直接對混凝土制品輻射傳熱，不會產(chǎn)生有毒氣體和有毒物質(zhì)，因而不會破壞及污染環(huán)境，非常環(huán)保。若對全國所有的鍋爐蒸汽養(yǎng)護(hù)改為遠(yuǎn)紅外線電熱養(yǎng)護(hù)，將會節(jié)省大量設(shè)備資金投入，使環(huán)境大為改善，同時產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2)節(jié)能據(jù)初步統(tǒng)計，使用遠(yuǎn)紅外線電熱養(yǎng)護(hù)耗能較使用燃煤鍋爐進(jìn)行產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)要節(jié)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(jié)能型設(shè)備是一個企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是建設(shè)科學(xué)型企業(yè)的一個重要標(biāo)志。3)提升產(chǎn)品質(zhì)量遠(yuǎn)紅外線電熱全自動養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)因其溫度、濕度及產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)的時間可精確控制，因而產(chǎn)品質(zhì)量可得到有效的保證，完全滿足產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝性要求，大幅度提高產(chǎn)品的質(zhì)量， 滿足用戶的要求。4)減少固定資產(chǎn)的投入傳統(tǒng)的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)方式是采用飽和的蒸汽進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，鍋爐是生產(chǎn)蒸汽的主要設(shè)備， 在生產(chǎn)過程中，鍋爐和養(yǎng)護(hù)室是產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)必須的設(shè)備，況且普通養(yǎng)護(hù)室的使用是一次性的， 不可循環(huán)使用。若使用遠(yuǎn)紅外線電熱全自動箱體養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，即可為企業(yè)省卻了購置鍋爐的費用，又可以循環(huán)再利用，它可以很方便地搬遷，又因其制作的整體性，只要接上電源即可使用，非常方便快捷，可為企業(yè)節(jié)省許多不必要的投入費用，減輕企業(yè)的負(fù)擔(dān)。若對全國所有的鍋爐蒸汽養(yǎng)護(hù)改為遠(yuǎn)紅外線電熱養(yǎng)護(hù)，將會節(jié)省大量資金投入，使環(huán)境大為改善，同時產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該養(yǎng)護(hù)處理具體包括靜停、初養(yǎng)、終養(yǎng)及自然養(yǎng)護(hù)等步驟，所述靜停的時間在6 小時以上，所述初養(yǎng)的工藝條件為升溫速度小于或等于12°C /h，恒溫溫度為40°C 士5°C， 恒溫時間大于或等于16h，降溫速度小于或等于15°C /h ；所述終養(yǎng)的工藝條件為升溫速度小于或等于12°C /h，恒溫溫度為80°C 士5°C，恒溫時間大于或等于48h，降溫速度小于或等于15°C /h，使混凝土試件溫度以不大于15°C /h速度下降到與環(huán)境溫差不大于20°C為止； 所述終養(yǎng)完成后進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明實施例混凝土制備方法，采用廉價易得的天然的河砂代替石英砂，降低了成本；多元級配復(fù)合材料綜合充分利用工業(yè)廢渣，降低水泥與硅灰用量，從而降低的成本， 混合級配纖維的采用，減少了高成本單一鍍銅纖維用量，綜合降低了成本；采用先進(jìn)的遠(yuǎn)紅外線自動溫度控制養(yǎng)護(hù)方法比一般的鍋爐供汽的蒸養(yǎng)方法節(jié)約成本。從環(huán)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(hù)環(huán)境的作用；制備方法中采遠(yuǎn)紅外線自動溫度控制養(yǎng)護(hù)，較一般的蒸汽養(yǎng)護(hù)能有效地控制溫度與濕度，保證質(zhì)量、節(jié)約成本。 本發(fā)明實施例混凝土制備方法，操作簡單，成本低廉，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)。以下結(jié)合具體實施例對上述混凝土制備方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。實施例一本發(fā)明實施例環(huán)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(水泥及多元級配復(fù)合材料)用量水泥(P.O 423)52^g、硅灰 l(^kg、粉煤灰12mig、95級礦渣粉12mig、石灰石粉105、超細(xì)礦渣粉84kg粒徑最大1. 25mm連續(xù)級配的河砂質(zhì)量1258kg混合鋼纖維(體積比，占混凝土總體積比)鍍銅鋼纖維l(^kg、端鉤型鋼纖維 52. 5kg0混合聚丙烯纖維(占混凝土體積百分比)細(xì)聚丙烯纖維1. 12kg、粗聚丙烯纖維 8kg超塑化劑21kg水質(zhì)量156kg本發(fā)明實施例環(huán)保高性價比多元級配的改活性粉末混凝土制備方法，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(jī)中攪拌均勻， 得到第一混合物；再將稱量好的水泥、硅灰及多元摻合料倒入攪拌機(jī)中與第一混合物攪拌均勻后， 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(jī)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(jī)，澆筑試件，使用振動臺振搗成型，成型后試件在一種遠(yuǎn)紅外線自動溫度控制的混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)備中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)工藝采用靜停、初養(yǎng)、終養(yǎng)、自然養(yǎng)護(hù)四個階段。試件靜停6. 5小時，初養(yǎng)階段，升溫速度12°C /h,恒溫溫度控制40°C 士5°C，恒溫時間16. 5h，降溫速度13. 5°C /h。初養(yǎng)完成脫模進(jìn)入終養(yǎng)階段。終養(yǎng)階段升溫速度irC / h，恒溫溫度控制80°C 士5°C，恒溫時間48h，降溫速度14°C /h,降溫至與環(huán)境溫差不大于 20°C為止。終養(yǎng)完成，自然養(yǎng)護(hù)3天。所得混凝土試件的性能為抗壓強(qiáng)度143MPa，抗折強(qiáng)度18. 6MPa.制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.抗沖擊能力(落錘法試驗)初裂沖擊次數(shù)8次，與單摻鋼纖維試件持平，破壞沖擊次數(shù)19次，卻比單摻鋼纖維試件提高15% .實施例二一種環(huán)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(水泥及多元級配復(fù)合材料)各組分用量水泥(P. 042. O420kg、硅灰l05kg、粉煤灰52. 5kg,95級礦渣粉l(^kg、石灰石粉210kg超細(xì)礦渣粉157kg骨料為粒徑最大1. 25mm連續(xù)級配的河砂1258kg混合鋼纖維(體積比，占混凝土總體積比)鍍銅鋼纖維78. ^g、端鉤型鋼纖維 78. 5kg.混合聚丙烯纖維(占混凝土體積百分比)細(xì)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(fā)明實施例環(huán)保高性價比多元級配的改活性粉末混凝土制備方法，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(jī)中攪拌均勻， 得到第一混合物；再將稱量好的水泥、硅灰及多元摻合料倒入攪拌機(jī)中與第一混合物攪拌均勻后， 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(jī)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(jī)，澆筑試件，使用振動臺振搗成型，成型后試件在一種遠(yuǎn)紅外線自動溫度控制的混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)備中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)工藝采用靜停、初養(yǎng)、終養(yǎng)、自然養(yǎng)護(hù)四個階段。試件靜停7小時，初養(yǎng)階段，升溫速度12°C/h，恒溫溫度控制40°C 士5°C，恒溫時間18h，降溫速度14. 5°C /h。初養(yǎng)完成脫模進(jìn)入終養(yǎng)階段。終養(yǎng)階段升溫速度12°C /h, 恒溫溫度控制80°C 士 5°C，恒溫時間50h，降溫速度15°C /h,降溫至與環(huán)境溫差不大于20°C 止。終養(yǎng)完成，自然養(yǎng)護(hù)3天。所得混凝土試件的性能為抗壓強(qiáng)度135MPa，抗折強(qiáng)度17. 2MPa.抗沖擊能力(落錘法試驗)初裂沖擊次數(shù)7次，與單摻鋼纖維試件持平，破壞沖擊次數(shù)18次，卻比單摻鋼纖維試件提高12%。實施例三一種環(huán)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(水泥及多元級配復(fù)合材料)各組分用量水泥(P. 042.幻420kg、硅灰 l(^kg、粉煤灰l(^kg、95級礦渣粉15mig、石灰石粉210kg超細(xì)礦渣粉52. 5kg骨料為粒徑最大1. 25mm連續(xù)級配的河砂1238kg混合鋼纖維(體積比，占混凝土總體積比)鍍銅鋼纖維52. 6kg,端鉤型鋼纖維 105kg。混合聚丙烯纖維(占混凝土體積百分比)細(xì)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(fā)明實施例環(huán)保高性價比多元級配的改活性粉末混凝土制備方法，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(jī)中攪拌均勻，得到第一混合物；再將稱量好的水泥、硅灰及多元摻合料倒入攪拌機(jī)中與第一混合物攪拌均勻后， 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(jī)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(jī)，澆筑試件，使用振動臺振搗成型，成型后試件在一種遠(yuǎn)紅外線自動溫度控制的混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)備中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)工藝采用靜停、初養(yǎng)、終養(yǎng)、自然養(yǎng)護(hù)四個階段。試件靜停需6小時以上，初養(yǎng)階段，升溫速度10°C /h,恒溫溫度控制40°C 士5°C， 恒溫時間16h，降溫速度13°C /h。初養(yǎng)完成脫模進(jìn)入終養(yǎng)階段。終養(yǎng)階段升溫速度12°C / h，恒溫溫度控制80°C 士5°C，恒溫時間49h，降溫速度14°C /h,降溫至與環(huán)境溫差不大于 20°C為止。終養(yǎng)完成，自然養(yǎng)護(hù)3天。所得混凝土試件的性能為抗壓強(qiáng)度132MPa，抗折強(qiáng)度17. IMPa.抗沖擊能力(落錘法試驗)初裂沖擊次數(shù)7次，與單摻鋼纖維試件持平，破壞沖擊次數(shù)17次，卻比單摻鋼纖維試件提高8%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)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(zhì)量比為1 1.3 1 ； 水，所述水與膠凝材料的質(zhì)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(zhì)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(quán)利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述膠凝材料包括水泥和多元級配復(fù)合材料，所述多元級配復(fù)合材料包括硅灰、95級礦渣粉、超細(xì)礦渣粉、粉煤灰及石灰粉。
3.如權(quán)利要求2所述的混凝土，其特征在于，所述多元級配復(fù)合材料是所述膠凝材料的質(zhì)量的50% 60%。
4.如權(quán)利要求3所述的混凝土，其特征在于，所述河沙的粒徑小于1.25毫米。
5.如權(quán)利要求4所述的混凝土，其特征在于，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(quán)利要求5所述的混凝土，其特征在于，所述聚丙烯纖維包括粗聚丙烯纖維和細(xì)聚丙烯纖維，所述粗聚丙烯纖維的直徑為600 998微米，所述細(xì)聚丙烯纖維的直徑為 34. 25 50微米。
7.如權(quán)利要求6所述的混凝土，其特征在于，所述細(xì)聚丙烯纖維與所述混凝土的體積比為 0. 001 0. 0015 1。
8.權(quán)利要求1 7任一項所述的混凝土的制備方法，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(zhì)量比為1 1.3 1、 水，所述水與膠凝材料的質(zhì)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(zhì)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(jìn)行成型處理、養(yǎng)護(hù)處理，得到混凝土。
9.如權(quán)利要求8所述的混凝土制備方法，其特征在于，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(quán)利要求9所述的混凝土制備方法，其特征在于，所述養(yǎng)護(hù)處理包括靜停、初養(yǎng)、 終養(yǎng)及自然養(yǎng)護(hù)，所述靜停的時間在6小時以上，所述初養(yǎng)的工藝條件為升溫速度小于或等于12°C /h，恒溫溫度為40°C 士5°C，恒溫時間大于或等于16h，降溫速度小于或等于15°C /h ；所述終養(yǎng)的工藝條件為升溫速度小于或等于12°C /h，恒溫溫度為80°C 士5°C，恒溫時間大于或等于48h，降溫速度小于或等于15°C /h，使混凝土試件溫度以不大于15°C /h 速度下降到與環(huán)境溫差不大于20°C為止；所述終養(yǎng)完成后進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明適用于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種混凝土及其制備方法。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(fā)明混凝土，通過使用混合級配鋼纖維，具有級配協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng)，實現(xiàn)混凝土抗壓抗折強(qiáng)度、抗裂性能、抗沖擊能力大大提高；通過細(xì)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(xiàn)混凝土具有抗壓、抗折強(qiáng)度高，高抗裂性、耐久性好等優(yōu)點。本發(fā)明混凝土制備方法，操作簡單、成本低廉，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)。
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(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者李華鋒, 黃賀明 申請人:黃賀明