一种自密实抗冲耐磨混凝土及其制备方法与流程

本发明属于混凝土材料，具体涉及一种自密实抗冲耐磨混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、随着国家水电事业的发展，对结构物的要求越来越高，尤其是已建或在建的高水头水工建筑物，除了对混凝土材料的抗冲耐磨性能提出更高的要求外，还对混凝土材料的施工性能提出更高的要求。

2、由于现代混凝土工程不断向规模化及复杂化方向发展，混凝土体内钢筋越来越复杂稠密，浇筑难度变大，振捣困难，导致工程质量难以保证。对于已有建筑、桥梁的加固工程等，更是难以用普通混凝土进行正常施工。同时，城市建筑施工因混凝土振捣引起的噪音污染问题也亟待解决。在此工程背景下，自密实混凝土的绿色施工性能、综合环保性能和良好的力学及耐久性能，使其在各种不同的工程中均得到大量运用。

3、因此，研究和开发自密实抗冲耐磨混凝土具有重要的工程意义。

技术实现思路

1、本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

2、目前为了保证混凝土抗冲耐磨的效果往往在混凝土中单独添加hf粉、抗冲耐磨剂、硅粉、纤维等材料，例如，想要使混凝土达到抗冲耐磨的要求，单独添加抗冲耐磨剂或硅粉时，添加量过少混凝土的抗冲耐磨强度增长非常有限，添加量过多会导致混凝土的工作性能下降，这就导致混凝土粘稠度大、坍落度小，施工过程中难以达到泵送的效果，尤其在钢筋密集区容易出现振捣不密实的现象，导致混凝土抗冲耐磨强度下降，从而达不到抗冲耐磨的要求。

3、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种自密实抗冲耐磨混凝土，该混凝土在满足抗冲耐磨性能要求的同时，提高了混凝土的可泵性，达到自密实的效果，解决钢筋密集或者转弯区域混凝土振捣不密实的情况。

4、本发明实施例的自密实抗冲耐磨混凝土，包括水泥15～19％、粉煤灰5～7％、抗冲耐磨材料0.4～0.8％、细骨料30～34％、粗骨料34～38％、减水剂0.2～0.6％和水6～10％，以质量百分含量计；其中，所述抗冲耐磨材料由抗冲耐磨剂、硅粉和钢纤维组成，所述抗冲耐磨剂由粉状萘系减水剂、微硅粉、纳米二氧化硅和粉状纳米聚丙烯纤维组成。

5、本发明实施例的自密实抗冲耐磨混凝土带来的优点和技术效果，1、本发明实施例中，设计了抗冲耐磨材料的配方，同时添加抗冲耐磨剂和硅粉，并添加钢纤维，能够防止混凝土因水化热过大产生开裂，使得混凝土能够同时满足自密实工作性能和抗冲耐磨强度的要求；2、本发明实施例中，通过对混凝土中各组分及其用量进行调控，使得该混凝土在满足抗冲耐磨性能要求的同时，具有良好的可泵性，达到自密实的效果，解决在钢筋密集或转弯区域混凝土振捣不密实的情况，从而确保混凝土抗冲耐磨的性能。

6、在一些实施例中，所述抗冲耐磨材料中所述抗冲耐磨剂、硅粉和钢纤维的质量占比分别为61～65％、30～32％和5～7％。

7、在一些实施例中，所述钢纤维的长度为12～14mm，宽度为0.18～0.22mm。

8、在一写实施例中，所述抗冲耐磨剂中所述粉状萘系减水剂、微硅粉、纳米二氧化硅和粉状纳米聚丙烯纤维的质量占比分别为35～40％、40～50％、10～15％和0.02～0.05％。

9、在一些实施例中，所述水泥为425型普通硅酸盐水泥；和/或，所述粉煤灰的等级为f类ii级。

10、在一些实施例中，所述细骨料是粒径不大于5mm的人工砂。

11、在一些实施例中，所述粗骨料是粒径为5～20mm的人工碎石。

12、在一些实施例中，所述减水剂包括聚羧酸减水剂。

13、本发明实施例还提供了一种自密实抗冲耐磨混凝土的制备方法，包括：根据设计比例先将水泥、粉煤灰、抗冲耐磨材料、细骨料和粗骨料在搅拌器中进行干拌，然后加入减水剂和水，混合搅拌即可。

14、本发明实施例的自密实抗冲耐磨混凝土的制备方法带来的优点和技术效果，1、本发明实施例的方法，制得的混凝土不仅具有良好的抗冲耐磨性能，而且还具有良好的可泵性，达到自密实的效果，具有非常好的施工性能；2、本发明实施例的方法，简单高效易操作，制得的混凝土有良好的综合性能，便于在工业生产中推广应用。

15、在一些实施例中，所述干拌的时间为30～45s，所述混合搅拌的时间为120～180s。

技术特征：

1.一种自密实抗冲耐磨混凝土，其特征在于，包括水泥15～19％、粉煤灰5～7％、抗冲耐磨材料0.4～0.8％、细骨料30～34％、粗骨料34～38％、减水剂0.2～0.6％和水6～10％，以质量百分含量计；其中，所述抗冲耐磨材料由抗冲耐磨剂、硅粉和钢纤维组成，所述抗冲耐磨剂由粉状萘系减水剂、微硅粉、纳米二氧化硅和粉状纳米聚丙烯纤维组成。

2.根据权利要求1所述的自密实抗冲耐磨混凝土，其特征在于，所述抗冲耐磨材料中所述抗冲耐磨剂、硅粉和钢纤维的质量占比分别为61～65％、30～32％和5～7％。

3.根据权利要求2所述的自密实抗冲耐磨混凝土，其特征在于，所述钢纤维的长度为12～14mm，宽度为0.18～0.22mm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的自密实抗冲耐磨混凝土，其特征在于，所述抗冲耐磨剂中所述粉状萘系减水剂、微硅粉、纳米二氧化硅和粉状纳米聚丙烯纤维的质量占比分别为35～40％、40～50％、10～15％和0.02～0.05％。

5.根据权利要求1所述自密实抗冲耐磨混凝土，其特征在于，所述水泥为425型普通硅酸盐水泥；和/或，所述粉煤灰的等级为f类ii级。

6.根据权利要求1所述自密实抗冲耐磨混凝土，其特征在于，所述细骨料是粒径不大于5mm的人工砂。

7.根据权利要求1所述自密实抗冲耐磨混凝土，其特征在于，所述粗骨料是粒径为5～20mm的人工碎石。

8.根据权利要求1所述自密实抗冲耐磨混凝土，其特征在于，所述减水剂包括聚羧酸减水剂。

9.一种权利要求1～8任一项所述的自密实抗冲耐磨混凝土的制备方法，其特征在于，包括：根据设计比例先将水泥、粉煤灰、抗冲耐磨材料、细骨料和粗骨料在搅拌器中进行干拌，然后加入减水剂和水，混合搅拌即可。

10.根据权利要求9所述的自密实抗冲耐磨混凝土的制备方法，其特征在于，所述干拌的时间为30～45s，所述混合搅拌的时间为120～180s。

技术总结
本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种自密实抗冲耐磨混凝土及其制备方法。本发明实施例公开的一种自密实抗冲耐磨混凝土，包括水泥15～19％、粉煤灰5～7％、抗冲耐磨材料0.4～0.8％、细骨料30～34％、粗骨料34～38％、减水剂0.2～0.6％和水6～10％，以质量百分含量计；其中，所述抗冲耐磨材料由抗冲耐磨剂、硅粉和钢纤维组成，所述抗冲耐磨剂由粉状萘系减水剂、微硅粉、纳米二氧化硅和粉状纳米聚丙烯纤维组成。该混凝土在满足抗冲耐磨性能要求的同时，提高了混凝土的可泵性，达到自密实的效果，解决钢筋密集或者转弯区域混凝土振捣不密实的情况。

技术研发人员：朱伟玺,张明冬,陈燕和,胡永福,庄志凯,胡存宝,李松,谭彬,孟永东,余记远,聂威,李德宽,高朝兵
受保护的技术使用者：华能澜沧江水电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15