一種高強混凝土膠凝組合物及其高強混凝土的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于建筑材料技術領域，尤其屬于建筑材料領域中的高強混凝土，特別涉 及到水電站泄洪部位使用的抗沖耐磨高強混凝土。
【背景技術】
[0002] 在水電站溢流壩段、溢洪道、沖砂底孔、泄洪隧洞、排砂底孔、尾水蝸殼等部位的混 凝土，通常都要求具有抗沖耐磨能力。在中國，這些部位的混凝土強度等級普遍采用C35、 C40、C45、C50、C55,最高C60。中國《公路橋涵施工技術規范》明確規定：粗骨料巖石抗壓強 度與混凝土強度等級之比應不小于1. 2~1. 5。而蘇丹上阿特巴拉水利樞紐工程泄洪道設 計技術規范要求，泄洪道面層30cm厚采用C85高強抗沖耐磨混凝土。上阿特巴拉大壩工程 所在區域的巖石主要為火成巖，母巖抗壓抗強度基本分布于80~lOOMPa，綜合品質較差。 另外，C85高強混凝土的膠材用量較大，混凝土較粘稠，在高溫干燥環境下混凝土的流動性 損失很快。綜合條件下配制C85高強混凝土的難度較大。
【發明內容】
[0003] 本發明根據現有技術不足公開了一種高強混凝土膠凝組合物及其高強混凝土。本 發明要解決的問題就是針對以上高溫干燥環境，采用母巖強度與混凝土強度等級相當的骨 料，配制C85高強抗沖耐磨混凝土，本發明還提供了一種用于高強混凝土的膠凝組合物。
[0004] 本發明通過以下技術方案實現：
[0005] 高強混凝土膠凝組合物；
[0006] 所述膠凝組合物由水與膠凝材料混合組成，水與膠凝材料的重量比是：〇. 23~ 0. 25 ;即按重量份數計：水：膠凝材料=0. 23~0. 25 : 1。
[0007] 所述膠凝材料由下列重量份數的材料混合組成：普通硅酸鹽52. 5水泥：445~ 525份；粉煤灰：0~125份；微硅粉：30~65份。
[0008] 采用上述膠凝組合物制備的高強混凝土，所述高強混凝土由下列重量份數的材料 混合組成：
[0009] 上述膠凝組合物：720~805份；
[0010] 人工砂：565~660份；
[0011] 小石：910 ~1030 份；
[0012] 超塑化增強劑7~KX 0份；
[0013] 緩凝劑0~1.3份。
[0014] 優選高強混凝土組合由下列重量份數的材料混合組成：
[0015] 由普通硅酸鹽52. 5水泥：476份；粉煤灰：74份；硅粉：50份與相應比例的水155 份制成膠凝組合物；
[0016] 再將上述膠凝組合物與人工砂：567份、碎石：1008份、超塑化增強劑：9. 92份、緩 凝劑：0. 62份混合制成高強混凝土。
[0017] 所述碎石粒徑是5~20mm，本發明限制碎石其最大粒徑是為了提高混凝土的均質 性，增大骨料與砂漿的粘結面積，確保界面受力均勻。
[0018] 所述超塑化增強劑選自以羧酸類接枝聚合物為主體的復合添加劑，其具有大減 水、高保坍、高增強等功能，特別適用于配制高耐久、高流態、高保坍、高強以及對外觀質量 要求高的混凝土，選用江蘇博特新材料有限公司生產的超塑化增強劑。
[0019] 所述緩凝劑選自以β -萘磺酸亞甲基高級縮合物和反應型高分子聚合物為主體 的復合添加劑，其具有良好的緩凝、保坍和一定的減水功能，特別適合于高溫環境、長距離 輸送的泵送混凝土，選用江蘇博特新材料有限公司生產的緩凝劑。
[0020] 采用上述原料制備高強混凝土，首先將碎石、人工砂放入攪拌機中，再將普通硅酸 鹽52. 5水泥、粉煤灰、硅粉投入攪拌機中，最后將超塑化增強劑、緩凝劑、水混合投入攪拌 機中，拌合3分鐘。將普通硅酸鹽水泥、硅粉和粉煤灰一起投料，能使膠材在混凝土生產中 達到最大的分散程度；水泥等膠凝材料不宜最先投料，以減少粘罐。
[0021] 本發明的優點在于：采用高強度等級的普通硅酸鹽水泥、優質硅粉、優質粉煤灰、 高性能超塑化增強劑、優質緩凝劑，對粗細骨料和水適當降溫，配制出的混凝土具有良好的 施工性能、流動性損失小、強度更高、抗沖耐磨性能更好。
【具體實施方式】
[0022] 下面通過實施例對本發明進行具體的描述，實施例只用于對本發明進行進一步的 說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據上述本發明的內容作 出的一些非本質的改進和調整也屬于本發明保護的范圍。
[0023] 實施例一：
[0024] 采用水155份、普通硅酸鹽52. 5水泥521份、粉煤灰50份、硅粉50份、人工砂567 份、小石1008份、超塑化增強劑9. 92份、緩凝劑1. 24份原材料，水膠比0. 25配制混凝土， 其28天抗壓強度達到98. 7MPa，28天抗沖耐磨強度達到13. 2V(kg/m2)。
[0025] 實施例二：
[0026] 采用水155份、普通硅酸鹽52. 5水泥496份、粉煤灰74份、硅粉50份、人工砂567 份、小石1008份、超塑化增強劑9. 92份、緩凝劑1. 24份原材料，水膠比0. 25配制混凝土， 其28天抗壓強度達到97. 5MPa，28天抗沖耐磨強度達到13. 2V(kg/m2)。
[0027] 實施例三：
[0028] 采用水155份、普通硅酸鹽52. 5水泥446份、粉煤灰124份、硅粉50份、人工砂 567份、小石1008份、超塑化增強劑9. 92份、緩凝劑1. 24份原材料，水膠比0. 25配制混凝 土，其28天抗壓強度達到94. 2MPa, 28天抗沖耐磨強度達到12. 3h/ (kg/m2)。
[0029] 實施例四：
[0030] 采用水135份、普通硅酸鹽52. 5水泥470份、粉煤灰59份、硅粉59份、人工砂602 份、小石1026份、超塑化增強劑9. 39份、緩凝劑2. 35份原材料，水膠比0. 23配制混凝土， 其28天抗壓強度達到104. 6MPa, 28天抗沖耐磨強度達到13. 6h/(kg/m2)。
[0031] 實施例五：
[0032] 采用水150份、普通硅酸鹽52. 5水泥509份、粉煤灰78份、硅粉65份、人工砂635 份、小石913份、超塑化增強劑10. 43份、緩凝劑2. 61份原材料，水膠比0. 23配制混凝土， 其28天抗壓強度達到96. OMPa，28天抗沖耐磨強度達到12. 5V(kg/m2)。
[0033] 實施例六：
[0034] 采用水150份、普通硅酸鹽52. 5水泥480份、粉煤灰60份、硅粉60份、人工砂656 份、小石944份、超塑化增強劑9. 60份、緩凝劑1. 20份原材料，水膠比0. 25配制混凝土，其 28天抗壓強度達到95. OMPa, 28天抗沖耐磨強度達到12. ShAkg/m2)。
[0035] 按照實施例一到實施例六混凝土組合配制的混凝土與普通混凝土比較，檢測結果 見表1。
[0036] 表1高強混凝土組合與普通混凝土性能指標對比
[0037]
【主權項】
1. 一種高強混凝土膠凝組合物，其特征在于： 所述膠凝組合物由水與膠凝材料混合組成，水與膠凝材料的重量比是：〇. 23~0. 25 ; 所述膠凝材料由下列重量份數的材料混合組成：普通硅酸鹽52. 5水泥：445~525份； 粉煤灰：〇~125份；微硅粉：30~65份。
2. -種高強混凝土，其特征在于：所述高強混凝土由下列重量份數的材料混合組成： 權利要求1所述膠凝組合物：720~805份； 人工砂：565~660份； 小石：910~1030份； 超塑化增強劑：4. 7~10. 0份； 緩凝劑〇~1. 3份。
3. 根據權利要求2所述高強混凝土，其特征在于：所述高強混凝土組合由下列重量份 數的材料混合組成： 水：155份； 普通硅酸鹽52. 5水泥：476份； 粉煤灰：74份； 硅粉：50份； 人工砂：567份； 碎石：1008份； 超塑化增強劑：9. 92份； 緩凝劑：〇. 62份。
4. 根據權利要求2或3所述高強混凝土，其特征在于：所述碎石粒徑是5~20mm。
5. 根據權利要求2或3所述高強混凝土，其特征在于：所述超塑化增強劑選自以羧酸 類接枝聚合物為主體的復合添加劑。
6. 根據權利要求2或3所述高強混凝土，其特征在于：所述緩凝劑選自以e -萘磺酸 亞甲基高級縮合物和反應型高分子聚合物為主體的復合添加劑。
【專利摘要】本發明公開了一種高強混凝土膠凝組合物及其高強混凝土。所述膠凝組合物由水與膠凝材料混合組成，水與膠凝材料的重量比是：0.23～0.25；膠凝材料由下列重量份數的材料混合組成：普通硅酸鹽52.5水泥：445～525份；粉煤灰：0～125份；微硅粉：30～65份；高強混凝土由下列重量份數的材料混合組成：上述膠凝組合物：720～805份；人工砂：565～660份；小石：910～1030份；超塑化增強劑：4.7～10.0份；緩凝劑0～1.3份。本發明采用硅酸鹽水泥、優質硅粉、優質粉煤灰、高性能超塑化增強劑、優質緩凝劑，對粗細骨料和水適當降溫，配制出的混凝土具有良好的施工性能、具有較高的抗壓強度、流動性損失小、強度更高、抗沖耐磨性能更好。
【IPC分類】C04B18-08, C04B28-04, C04B14-06
【公開號】CN104743995
【申請號】CN201510123031
【發明人】嚴曉亮, 鐘波, 甘莉芬, 吳星奎, 吳勇, 楊森, 向國劍, 胡建立
【申請人】中國水利水電第七工程局有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月19日