无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土的配方，特别涉及一种无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝 土。
【背景技术】
[0002] 现有的混凝土配方包括水泥、砂、石、外加剂如减水剂和外掺料，其中外掺料为粉 煤灰、火山灰等矿物掺料，用以改善混凝土的力学、化学性能。
[0003] 例如，公布号为CN 104310908 A的发明专利申请文件公开了一种混凝土，由水泥、 中砂、骨料、加强纤维、外加剂和水混合而成，所述各组份质量份如下：水泥300-450份；中 砂650-800份；骨料780-900份；加强纤维10-20份；外加剂4-8份；水180份-200份。其 中加强纤维为钢纤维、玻璃纤维和碳纤维，是一种矿物掺料，通过加强纤维在其中杂乱无章 分布，协助混凝土承担拉应力、传递拉应力，阻止宏观裂缝的扩展，从而提高混凝土抗折强 度和韧性。
[0004] 又如，公开号为CN 101659535 B的发明专利公开了一种海工混凝土，配方包括水 泥熟料30-35 % ;磨细矿渣粉40-45 % ;粉煤灰20-25 % ;石膏5-8%，克服混凝土自收缩增 加、混凝土开裂、水化物结合氯离子的能力下降、拌合物粘度大差等缺陷。
[0005] 上述两篇对比文件中的技术方案中均有粉煤灰、加强纤维等矿物掺料的存在，存 在的问题是：1、矿物惨料性能不稳定、成本尚；2、需要河砂，在河砂紧缺时无法就地取材。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种无矿物掺料的高强度高性能机 制砂混凝土，在不添加的矿物掺料前提下保证混凝土的高强度、高性能。
[0007] 本发明的无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，包括骨料、机制砂、水泥、减 水剂和水，所述机制砂中的石粉的重量含量为5-10%，泥的重量含量为0. 5%以下，所述水 泥用量490-510kg/m3,配合比参数为：水胶比0. 30-0. 33,砂率38-41%。
[0008] 进一步，所述水泥用量为510kg/m3,水胶比为0. 32,砂率为38%，减水剂重量含量 为 1. 15%〇
[0009] 进一步，所述骨料和机制砂由母岩制得，所述母岩的抗压强度SOMPa以上。
[0010] 进一步，所述骨料粒径为5-25mm，所述骨料中I级骨料与II级骨料重量比例为 6. 7 ：3. 3〇
[0011] 本发明的有益效果：本发明的无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，包括母 岩、机制砂、水泥、减水剂和水，所述母岩抗压强度为SOMPa以上，所述机制砂中的石粉的重 量含量为5-10%，泥的重量含量为0. 5%以下，所述水泥用量490-510kg/m3,配合比参数为： 水胶比0. 30-0. 33,砂率38-41%。本发明的混凝土配方具有如下优点：1、无需添加矿物掺 料，节约材料，克服了矿物掺料性能不稳定的缺陷，并且在无矿物掺料的情况下，保证混凝 土的抗压强度等力学性能能够满足C50混凝土的要求。2、通过具体参数（水泥用量、水胶 比、砂率），增加混凝土的流动性、和易性。3、使用母岩，可就地取材，解决河砂紧缺问题；4、 可减少混凝土裂纹，增加混凝土耐久性。
【具体实施方式】
[0012] 实施例 D1-D7
[0013] 具体参数见表1。表中砂率、矿物掺合量、减水剂的百分比均是重量百分比。
[0014] 其中：骨料和机制砂均由母岩制得，母岩的抗压强度为SOMPa以上，将母岩研磨至 粒径为5-25mm的石子时就制得骨料，也就是说骨料的粒径为5-25mm，其中：1级骨料与II 级骨料搭配比例为6. 7 :3· 3, I级骨料的粒径为15-25mm，II级骨料的粒径为5-15mm
[0015] 机制砂中的石粉的重量含量为5-10%，泥的重量含量为0. 5%以下。制备混凝土 时，浇注时的环境温度控制在8-15Γ，注意保湿保温养护，内外温差控制在15-20°C。
[0016] 对照例SO
[0017] 与本发明实施例D1-D7不同的是，对照例SO的混凝土中加入现有常规原料粉煤灰 矿物掺合料，具体参数见表1。
[0018] 表1无矿物掺量混凝土配合比试验工况安排
[0020] 混凝土和易性试验结果
[0021] 表2混凝土和易性试验结果
[0022]
[0023] 和易性评定标准依据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005.
[0024] 从表2发现，本发明的混凝土配方虽然不含矿物掺料，但是通过合理的配比，即： 水泥用量490-510kg/m3,水胶比0. 3-0. 33,砂率38-41%，试配出的混凝土和易性较好。
[0025] 混凝土力学性试验结果
[0026] 表3混凝土力学试验结果
[0028] 表3发现水泥用量490-510,水胶比0. 3-0. 33,砂率38-41 %，试配出D1-D7的混凝 土 7天和28天强度与添加了矿物掺料的SO均满足要求C50混凝土的强度要求，特别是当 水泥用量510kg/m3,水胶比0. 32,砂率38%也就是D7的抗压强度最好，比添加了矿物掺料 的SO的抗压强度高5%。充分说明本发明通过合理的水泥用量、水胶比和砂率配比，可以不 添加矿物掺料的情况下仍然能够满足混凝土的力学要求。
[0029] 混凝土抗渗性试验结果
[0030] 表4混凝土电通量测试结果
[0031]
[0033] 利用仪器测量通过混凝土的电压值、电通量累积值，可以快速评价混凝土的渗透 性高低，即混凝土抵氯离子渗透能力评价方法，简称电量法。混凝土的渗透性影响混凝土的 抗冻融循环性能和耐久性能。此法适用于高中等强度混凝土的渗透性评价。
[0034] 电通量越小，混凝土耐久性越好。各组混凝土试件6h电通量测试结果都小于 1000C，氯离子渗透性性处于非常低的水平。特别是水泥用量490kg/m 3,水胶比0. 32,砂率 41%也就是D2的电通量最小，耐久性也最好。
[0035] 混凝土抗冻性试验结果
[0036] 表5抗冻性试验结果
[0038] 注：表中相对动弹模量为冻融N次后的动弹模量与冻融前的初测动弹模量的比 值。
[0039] 表5试验结果表明：经过300次冻融循环后，各组混凝土的相对动弹性模量都略有 下降，但都大于90%，说明它们都具有良好的抗冻性；各组的质量损失率都为0%，表未列 出。
[0040] 综上，本发明的混凝土在无矿物掺料的情况下，水泥用量490-510kg/m3,水胶比 0. 3-0. 33,砂率38-41 %，可配出满足C50高强度高性能要求的混凝土。
[0041] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，其特征在于： 包括骨料、机制砂、水泥、减水剂和水，所述机制砂中的石粉的重量含量为5-10%，泥的 重量含量为〇. 5%以下，所述水泥用量490-510kg/m3,配合比参数为：水胶比0. 30-0. 33,砂 率 38-41%。2. 根据权利要求1所述的无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，其特征在于：所 述水泥用量为510kg/m3,水胶比为0. 32,砂率为38%，减水剂重量含量为1. 15%。3. 根据权利要求2所述的无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，其特征在于：所 述骨料和机制砂由母岩制得，所述母岩的抗压强度SOMPa以上。4. 根据权利要求3所述的无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，其特征在于：所 述骨料粒径为5-25mm，所述骨料中I级骨料与II级骨料重量比例为6. 7 :3. 3。
【专利摘要】本发明公开了一种无矿物掺料的高强度高性能机制砂混凝土，包括母岩、机制砂、水泥、减水剂和水，所述母岩抗压强度为80MPa以上，所述机制砂中的石粉的重量含量为5-10％，泥的重量含量为0.5％以下，所述水泥用量490-510kg/m3，配合比参数为：水胶比0.30-0.33，砂率38-41％。本发明的混凝土配方具有如下优点：1、无需添加矿物掺料，节约材料，克服了矿物掺料性能不稳定的缺陷，并且在无矿物掺料的情况下，保证混凝土的抗压强度等力学性能能够满足C50混凝土的要求。2、通过具体参数，增加混凝土的流动性、和易性。3、使用母岩，可就地取材，解决河砂紧缺问题；4、可减少混凝土裂纹，增加混凝土耐久性。
【IPC分类】C04B28/02, C04B14/04
【公开号】CN105218016
【申请号】CN201510550943
【发明人】尚军年, 李嵩林, 耿波, 袁佩, 魏思斯, 向苇康
【申请人】招商局重庆交通科研设计院有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月1日