一种高强混凝土胶凝组合物及其高强混凝土.pdf

本发明公开了一种高强混凝土胶凝组合物及其高强混凝土。所述胶凝组合物由水与胶凝材料混合组成，水与胶凝材料的重量比是：0.23～0.25；胶凝材料由下列重量份数的材料混合组成：普通硅酸盐52.5水泥：445～525份；粉煤灰：0～125份；微硅粉：30～65份；高强混凝土由下列重量份数的材料混合组成：上述胶凝组合物：720～805份；人工砂：565～660份；小石：910～1030份；超塑化增强剂：4.7～10.0份；缓凝剂0～1.3份。本发明采用硅酸盐水泥、优质硅粉、优质粉煤灰、高性能超塑化增强剂、优质缓凝剂，对粗细骨料和水适当降温，配制出的混凝土具有良好的施工性能、具有较高的抗压强度、流动性损失小、强度更高、抗冲耐磨性能更好。

1.  一种高强混凝土胶凝组合物，其特征在于：
所述胶凝组合物由水与胶凝材料混合组成，水与胶凝材料的重量比是：0.23～0.25；
所述胶凝材料由下列重量份数的材料混合组成：普通硅酸盐52.5水泥：445～525份；粉煤灰：0～125份；微硅粉：30～65份。

2.  一种高强混凝土，其特征在于：所述高强混凝土由下列重量份数的材料混合组成：
权利要求1所述胶凝组合物：720～805份；
人工砂：565～660份；
小石：910～1030份；
超塑化增强剂：4.7～10.0份；
缓凝剂0～1.3份。

3.  根据权利要求2所述高强混凝土，其特征在于：所述高强混凝土组合由下列重量份数的材料混合组成：
水：155份；
普通硅酸盐52.5水泥：476份；
粉煤灰：74份；
硅粉：50份；
人工砂：567份；
碎石：1008份；
超塑化增强剂：9.92份；
缓凝剂：0.62份。

4.  根据权利要求2或3所述高强混凝土，其特征在于：所述碎石粒径是5～20mm。

5.  根据权利要求2或3所述高强混凝土，其特征在于：所述超塑化增强剂选自以羧酸类接枝聚合物为主体的复合添加剂。

6.  根据权利要求2或3所述高强混凝土，其特征在于：所述缓凝剂选自以β-萘磺酸亚甲基高级缩合物和反应型高分子聚合物为主体的复合添加剂。

一种高强混凝土胶凝组合物及其高强混凝土
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其属于建筑材料领域中的高强混凝土，特别涉及到水电站泄洪部位使用的抗冲耐磨高强混凝土。
背景技术
在水电站溢流坝段、溢洪道、冲砂底孔、泄洪隧洞、排砂底孔、尾水蜗壳等部位的混凝土，通常都要求具有抗冲耐磨能力。在中国，这些部位的混凝土强度等级普遍采用C35、C40、C45、C50、C55，最高C60。中国《公路桥涵施工技术规范》明确规定：粗骨料岩石抗压强度与混凝土强度等级之比应不小于1.2～1.5。而苏丹上阿特巴拉水利枢纽工程泄洪道设计技术规范要求，泄洪道面层30cm厚采用C85高强抗冲耐磨混凝土。上阿特巴拉大坝工程所在区域的岩石主要为火成岩，母岩抗压抗强度基本分布于80～100MPa,综合品质较差。另外，C85高强混凝土的胶材用量较大，混凝土较粘稠，在高温干燥环境下混凝土的流动性损失很快。综合条件下配制C85高强混凝土的难度较大。
发明内容
本发明根据现有技术不足公开了一种高强混凝土胶凝组合物及其高强混凝土。本发明要解决的问题就是针对以上高温干燥环境，采用母岩强度与混凝土强度等级相当的骨料，配制C85高强抗冲耐磨混凝土，本发明还提供了一种用于高强混凝土的胶凝组合物。
本发明通过以下技术方案实现：
高强混凝土胶凝组合物；
所述胶凝组合物由水与胶凝材料混合组成，水与胶凝材料的重量比是：0.23～0.25；即按重量份数计：水︰胶凝材料＝0.23～0.25︰1。
所述胶凝材料由下列重量份数的材料混合组成：普通硅酸盐52.5水泥：445～525份；粉煤灰：0～125份；微硅粉：30～65份。
采用上述胶凝组合物制备的高强混凝土，所述高强混凝土由下列重量份数的材料混合组成：
上述胶凝组合物：720～805份；
人工砂：565～660份；
小石：910～1030份；
超塑化增强剂：4.7～10.0份；
缓凝剂0～1.3份。
优选高强混凝土组合由下列重量份数的材料混合组成：
由普通硅酸盐52.5水泥：476份；粉煤灰：74份；硅粉：50份与相应比例的水155份制成胶凝组合物；
再将上述胶凝组合物与人工砂：567份、碎石：1008份、超塑化增强剂：9.92份、缓凝剂：0.62份混合制成高强混凝土。
所述碎石粒径是5～20mm，本发明限制碎石其最大粒径是为了提高混凝土的均质性，增大骨料与砂浆的粘结面积，确保界面受力均匀。
所述超塑化增强剂选自以羧酸类接枝聚合物为主体的复合添加剂，其 具有大减水、高保坍、高增强等功能，特别适用于配制高耐久、高流态、高保坍、高强以及对外观质量要求高的混凝土，选用江苏博特新材料有限公司生产的超塑化增强剂。
所述缓凝剂选自以β-萘磺酸亚甲基高级缩合物和反应型高分子聚合物为主体的复合添加剂，其具有良好的缓凝、保坍和一定的减水功能，特别适合于高温环境、长距离输送的泵送混凝土，选用江苏博特新材料有限公司生产的缓凝剂。
采用上述原料制备高强混凝土，首先将碎石、人工砂放入搅拌机中，再将普通硅酸盐52.5水泥、粉煤灰、硅粉投入搅拌机中，最后将超塑化增强剂、缓凝剂、水混合投入搅拌机中，拌合3分钟。将普通硅酸盐水泥、硅粉和粉煤灰一起投料，能使胶材在混凝土生产中达到最大的分散程度；水泥等胶凝材料不宜最先投料，以减少粘罐。
本发明的优点在于：采用高强度等级的普通硅酸盐水泥、优质硅粉、优质粉煤灰、高性能超塑化增强剂、优质缓凝剂，对粗细骨料和水适当降温，配制出的混凝土具有良好的施工性能、流动性损失小、强度更高、抗冲耐磨性能更好。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
实施例一：
采用水155份、普通硅酸盐52.5水泥521份、粉煤灰50份、硅粉50份、人工砂567份、小石1008份、超塑化增强剂9.92份、缓凝剂1.24份原材料，水胶比0.25配制混凝土，其28天抗压强度达到98.7MPa,28天抗冲耐磨强度达到13.2h/(kg/m²)。
实施例二：
采用水155份、普通硅酸盐52.5水泥496份、粉煤灰74份、硅粉50份、人工砂567份、小石1008份、超塑化增强剂9.92份、缓凝剂1.24份原材料，水胶比0.25配制混凝土，其28天抗压强度达到97.5MPa,28天抗冲耐磨强度达到13.2h/(kg/m²)。
实施例三：
采用水155份、普通硅酸盐52.5水泥446份、粉煤灰124份、硅粉50份、人工砂567份、小石1008份、超塑化增强剂9.92份、缓凝剂1.24份原材料，水胶比0.25配制混凝土，其28天抗压强度达到94.2MPa,28天抗冲耐磨强度达到12.3h/(kg/m²)。
实施例四：
采用水135份、普通硅酸盐52.5水泥470份、粉煤灰59份、硅粉59份、人工砂602份、小石1026份、超塑化增强剂9.39份、缓凝剂2.35份原材料，水胶比0.23配制混凝土，其28天抗压强度达到104.6MPa,28天抗冲耐磨强度达到13.6h/(kg/m²)。
实施例五：
采用水150份、普通硅酸盐52.5水泥509份、粉煤灰78份、硅粉65份、人工砂635份、小石913份、超塑化增强剂10.43份、缓凝剂2.61份原材料，水胶比0.23配制混凝土，其28天抗压强度达到96.0MPa,28天抗冲耐磨强度达到12.5h/(kg/m²)。
实施例六：
采用水150份、普通硅酸盐52.5水泥480份、粉煤灰60份、硅粉60份、人工砂656份、小石944份、超塑化增强剂9.60份、缓凝剂1.20份原材料，水胶比0.25配制混凝土，其28天抗压强度达到95.0MPa,28天抗冲耐磨强度达到12.3h/(kg/m²)。
按照实施例一到实施例六混凝土组合配制的混凝土与普通混凝土比较，检测结果见表1。
表1高强混凝土组合与普通混凝土性能指标对比

工程应用实践证明该高强混凝土组合具有以下特点：
(1)具有良好的施工性能。通过掺加优质粉煤灰、掺加具有高效减水作用的超塑化增强剂、适当掺加优质缓凝剂等材料，在使用过程中对骨料 进行适当降温，配制的混凝土和易性好，流动性损失小，具有良好的施工性能。
(2)具有较高的抗压强度。通过选用高强度等级的水泥、掺加优质粉煤灰、掺加优质硅粉、掺加高性能超塑化增强剂，选择较低的水胶比，配制的混凝土具有较高的抗压强度，达到了设计的高强度要求。
(3)具有较高的抗冲耐磨性能。通过掺加优质粉煤灰、掺加优质硅粉、掺加优质高性能超塑化增强剂等措施，配制的混凝土和易性好，抗压强度高，抗冲耐磨强度也高。