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专利名称：一种高流态的超高性能混凝土及其制备方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202311717761.4

专利申请（专利权）人：佛山市交通开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：广东省佛山市顺德区乐从镇乐从社区居民委员会佛山新城天虹路46号信保广场1号楼3701单元

专利发明（设计）人：舒本安,周敏,曾国东,杨腾宇,任彦飞,朱茂聪,邱文俊,李永铃,邱冰,陈剑刚,郭立贤,郑礼尚

专利摘要：本发明涉及混凝土建筑材料技术领域，尤其涉及一种高流态的超高性能混凝土及其制备方法，包括以下重量份的成分：水泥60?85份、硅灰20?40份、粉煤灰2?15份、石英机制砂85?113份、钢纤维1?3份、减水剂1?4份、葡萄糖酸钠0.2?0.6份、水18?26份和改性二氧化硅纳米微球8?20份；所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构。本发明制备所得的超高性能混凝土，其流动性高、粘度低、收缩量小且力学性能优秀。

主权利要求：
1.一种高流态的超高性能混凝土，其特征在于，包括以下重量份的成分：水泥60?85份、硅灰20?40份、粉煤灰2?15份、石英机制砂85?113份、钢纤维1?3份、减水剂1?4份、葡萄糖酸钠0.2?0.6份、水18?26份和改性二氧化硅纳米微球8?20份；
所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构，且内壁和外壁接枝有葡萄糖酸钠。
2.如权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述改性二氧化硅纳米微球由下述原料制成：阳离子表面活性剂0.2?1.0重量份、氨水1?3体积份、去离子水100?200体积份、乙醇280?600体积份、正硅酸烷基酯4?10体积份、葡萄糖酸钠8?15重量份、硅烷偶联剂5?10体积份；
其中，重量份和体积份的对应关系为g/ml。
3.如权利要求2所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述改性二氧化硅纳米微球由下述方法制得：S1、将0.2?1.0重量份的阳离子表面活性剂、1?3体积份的氨水、100?200体积份的去离子水和200?400体积份的乙醇混合，并加热至45?50℃充分搅拌，得到第一混合物；
S2、将4?10体积份的正硅酸烷基酯滴加到所述第一混合物中，持续搅拌、过滤，得到第二混合物；
S3、将所述第二混合物置于高压反应器中，加热至145?160℃反应35?45h，然后洗涤沉淀物；
S4、将所述沉淀物进行萃。コ衾胱颖砻婊钚约，得到具有中空多孔结构的改性二氧化硅纳米微球；
S5、将15?30重量份的所述改性二氧化硅纳米微球、80?200体积份的乙醇、5?10体积份的硅烷偶联剂和8?15重量份的葡萄糖酸钠混合，室温连续搅拌，再经过滤、干燥，得到内外壁接枝有葡萄糖酸钠的所述改性二氧化硅纳米微球。
4.如权利要求2?3任一项所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述改性二氧化硅纳米
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微球的粒径小于500nm，比表面积大于5.6×10m/kg。
5.如权利要求4所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为粉煤灰微珠，其粒2
径小于20μm，SiO2含量大于60％，比表面积大于等于1500m/kg；
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所述硅灰的粒径小于10μm，SiO2含量大于95％，比表面积大于等于1.5×10m/kg；
所述钢纤维的长度为13?20mm，直径为0.18?0.22mm，抗拉强度为2500?3000MPa；
所述石英机制砂的粒径小于2.36mm。
6.如权利要求5所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述钢纤维为镀铜钢纤维。
7.如权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为40％，减水率大于25％。
8.如权利要求1?7任一项所述的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、通过抽真空法使得改性二氧化硅纳米微球内部充满自由水；
步骤2、将水泥、硅灰、粉煤灰、石英机制砂、钢纤维、葡萄糖酸钠、改性二氧化硅纳米微球按照预定配合比称量，混合、搅拌得到预混物；
步骤3、将减水剂与水按预定的水胶比混合并缓慢加入预混物搅拌均匀，得到预混浆料；
步骤4、将钢纤维加入到所述预混浆料并搅拌均匀，得到所述超高性能混凝土。 说明书 : 一种高流态的超高性能混凝土及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及混凝土建筑材料技术领域，尤其涉及一种高流态的超高性能混凝土及其制备方法。背景技术[0002] 超高性能混凝土(Ultra?highperformanceconcrete，UHPC)由于具有超高力学性能和超高耐久性已被广泛应用到交通、建筑及市政等工程。与普通混凝土相比，UHPC水胶比低导致UHPC粘性大，增加了泵送难度；此外UHPC胶凝材料用量大导致UHPC收缩量大，易出现开裂风险。粘性大及收缩严重导致UHPC应用范围受限。常规的减小UHPC收缩的方式包括掺入减缩剂、膨胀剂、高吸水树脂等。但是减缩剂会一定程度降低UHPC力学性能；膨胀剂在UHPC低水胶比条件下在水化后期内部水分缺少的情况下难以持续发挥作用；高吸水树脂也会影响UHPC力学性能，且在UHPC内部难以均匀分散。目前越来越多的研究学者通过多孔骨料实现UHPC收缩的降低，但是类似陶瓷等的多孔骨料保水量有限，并由于多孔骨料力学性能低于石英砂，且粒径大，常处于毫米级别，多孔骨料的引入会成为UHPC的薄弱环节，显著降低UHPC的力学性能。发明内容[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种高流态的超高性能混凝土，其流动性高、粘度低、收缩量小且力学性能优秀。[0004] 本发明还提供了一种超高性能混凝土的制备方法，其制备步骤简单，制备得到的超高性能混凝土，流动性高和力学性能优秀。[0005] 为了解决上述问题，本发明提出了一种高流态的超高性能混凝土，包括以下重量份的成分：[0006] 水泥60?85份、硅灰20?40份、粉煤灰2?15份、石英机制砂85?113份、钢纤维1?3份、减水剂1?4份、葡萄糖酸钠0.2?0.6份、水18?26份和改性二氧化硅纳米微球8?20份；[0007] 所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构。[0008] 作为上述技术方案的改进，所述改性二氧化硅纳米微球由下述原料制成：[0009][0010] 作为上述技术方案的改进，所述改性二氧化硅纳米微球由下述方法制得：[0011] S1、将0.2?1.0重量份的阳离子表面活性剂、1?3体积份的氨水、100?200体积份的去离子水和200?400体积份的乙醇混合，并加热至45?50℃充分搅拌，得到第一混合物；[0012] S2、将4?10体积份的正硅酸烷基酯滴加到所述第一混合物中，持续搅拌、过滤，得到第二混合物；[0013] S3、将所述第二混合物置于高压反应器中，加热至145?160℃反应35?45h，然后洗涤沉淀物；[0014] S4、将所述沉淀物进行萃。コ衾胱颖砻婊钚约，得到具有中空多孔结构的改性二氧化硅纳米微球。[0015] 作为上述技术方案的改进，所述改性二氧化硅纳米微球的原料中还包括：8?15重量份的葡萄糖酸钠、5?10体积份的硅烷偶联剂和80?200体积份的乙醇。[0016] 作为上述技术方案的改进，制备所述改性二氧化硅纳米微球的方法还包括以下步骤：[0017] S5、将15?30重量份的所述改性二氧化硅纳米微球、80?200体积份的乙醇、5?10体积份的硅烷偶联剂和8?15重量份的葡萄糖酸钠混合，室温连续搅拌，再经过滤、干燥，得到内外壁接枝有葡萄糖酸钠的所述改性二氧化硅纳米微球。[0018] 作为上述技术方案的改进，所述改性二氧化硅纳米微球的粒径小于500nm，比表面3 2积大于5.6×10m/kg。[0019] 作为上述技术方案的改进，所述粉煤灰为粉煤灰微珠，其粒径小于20μm，SiO2含量2大于60％，为比表面积大于等于1500m/kg；[0020] 所述硅灰的粒径小于10μm，SiO2含量大于95％，比表面积大于等于1.5×103m2/kg；[0021] 所述钢纤维的长度为13?20mm，直径为0.18?0.22mm，抗拉强度为2500?3000MPa；[0022] 所述石英机制砂的粒径小于2.36mm。[0023] 作为上述技术方案的改进，所述钢纤维为镀铜钢纤维。[0024] 作为上述技术方案的改进，所述减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为40％，减水率大于25％。[0025] 相应的，本发明还提供了如上述所述的超高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：[0026] 步骤1、通过抽真空法使得改性二氧化硅纳米微球内部充满自由水；[0027] 步骤2、将水泥、硅灰、粉煤灰、石英机制砂、钢纤维、葡萄糖酸钠、改性二氧化硅纳米微球按照预定配合比称量，混合、搅拌得到预混物；[0028] 步骤3、将减水剂与水按预定的水胶比混合并缓慢加入预混物搅拌均匀，得到预混浆料；[0029] 步骤4、将钢纤维加入到所述预混浆料并搅拌均匀，得到所述超高性能混凝土。[0030] 实施本发明具有以下有益效果：[0031] 本发明相较于现有技术，本发明以水泥、硅灰、粉煤灰、石英机制砂和钢纤维为主体材料，加入中空多孔结构的改性二氧化硅纳米微球和葡萄糖酸钠，通过上述两种物质的协同作用，使超高性能混凝土的粘度和表面张力降低，从而可提高混凝土浆液的流动性，使之易于泵送。在产生微裂纹时，葡萄酸根离子可随裂缝中自由水的扩散富集钙离子，促进生成氢氧化钙、碳酸钙、硅酸钙等物质，自修复微裂纹。另外，改性二氧化硅纳米微球具有滚珠的效果，可降低超高性能混凝土的需水量，且其能提高界面过渡区密实性，提高力学性能。附图说明[0032] 图1是本发明改性二氧化硅纳米微球的SEM显示图；[0033] 图2是本发明改性二氧化硅纳米微球的TEM(0.2μm)显示图；[0034] 图3是本发明改性二氧化硅纳米微球的TEM(100nm)显示图。具体实施方式[0035] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。[0036] 本发明提供了一种高流态的超高性能混凝土，包括以下重量份的成分：[0037] 水泥60?85份、硅灰20?40份、粉煤灰2?15份、石英机制砂85?113份、钢纤维1?3份、减水剂1?4份、葡萄糖酸钠0.2?0.6份、水18?26份和改性二氧化硅纳米微球8?20份；[0038] 所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构。[0039] 本发明以水泥、硅灰、粉煤灰、石英机制砂和钢纤维为主体材料，加入中空多孔结构的改性二氧化硅纳米微球和葡萄糖酸钠，通过上述两种物质的协同作用，使超高性能混凝土的粘度和表面张力降低，从而可提高混凝土浆液的流动性，使之易于泵送。在产生微裂纹时，葡萄酸根离子可随裂缝中自由水的扩散富集钙离子，促进生成氢氧化钙、碳酸钙、硅酸钙等物质，自修复微裂纹。另外，改性二氧化硅纳米微球具有滚珠的效果，可降低超高性能混凝土的需水量，且其能提高界面过渡区密实性，提高力学性能。[0040] 需要说明的是，减水剂为市售常见的减水剂。优选的，上述减水剂为聚羧酸减水剂，固含量为40％，减水率大于25％。[0041] 优选的，所述改性二氧化硅纳米微球由下述原料制成：[0042][0043][0044] 需要说明的是，上述重量份和体积份的对应关系为g/ml。[0045] 所述阳离子表面活性剂为制备二氧化硅纳米微球的模板剂；优选的，所述阳离子表面活性剂为CTAB，即十六烷基三甲基溴化铵。[0046] 所述正硅酸烷基酯是选自正硅酸乙酯和正硅酸甲酯的至少一种；优选的，所述正硅酸烷基酯为液态的TEOS，即正硅酸乙酯。[0047] 优选的，所述改性二氧化硅纳米微球由下述方法制得：[0048] S1、将0.2?1.0重量份的阳离子表面活性剂、1?3体积份的氨水、100?200体积份的去离子水和200?400体积份的乙醇混合，并加热至45?50℃充分搅拌，得到第一混合物；[0049] S2、将4?10体积份的正硅酸烷基酯滴加到所述第一混合物中，持续搅拌2?6h，过滤，得到第二混合物；[0050] S3、将所述第二混合物置于高压反应器中，加热至145?160℃反应35?45h，然后洗涤沉淀物；[0051] S4、将所述沉淀物进行萃。コ衾胱颖砻婊钚约，得到具有中空多孔结构的改性二氧化硅纳米微球。[0052] 优选的，所述高压反应器的压力可以设置为50～150MPa，并能根据产品的实际情况进行调整。[0053] 如图1?3所示，本发明改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构，具有“滚珠”效果，可以降低UHPC的需水量，进一步提高超高性能混凝土的流动性，且其载水量大，饱和吸水率可超过80％，在UHPC水化过程中，内部干燥达到一定程度，在毛细孔的作用下，改性二氧化硅纳米微球内部的自由水持续向外部扩散，继续补充胶凝材料水化所需水分，显著降低毛细孔压力，减少收缩。图1的SEM显示了二氧化硅纳米球，图2的TEM显示纳米球具有中空表面多孔结构，图3的TEM显示中空多孔二氧化硅纳米球的壁厚约20nm，直径约小于500nm，表面多孔。[0054] 更佳的，所述改性二氧化硅纳米微球的原料中还包括：8?15重量份的葡萄糖酸钠、5?10体积份的硅烷偶联剂和80?200体积份的乙醇。[0055] 相应的，制备所述改性二氧化硅纳米微球的方法还包括以下步骤：[0056] S5、将15?30重量份的所述改性二氧化硅纳米微球、80?200体积份的乙醇、5?10体积份的硅烷偶联剂和8?15重量份的葡萄糖酸钠混合，室温25℃连续搅拌24h或以上，再经过滤、干燥，得到内外壁接枝有葡萄糖酸钠的所述改性二氧化硅纳米微球。[0057] 需要说明的是，步骤S5中的硅烷偶联剂为市面上常见的类型，优选的，该硅烷偶联剂为KH570。[0058] 在S1?S4制得的具有中空多孔结构的改性二氧化硅纳米微球的基础中，再通过乙醇、硅烷偶联剂和葡萄糖酸钠进行接枝反应，使得所述改性二氧化硅纳米微球的内壁和外壁接枝有葡萄糖酸钠，因此可兼具降低浆体粘表面张力，并且具有潜在活性，可与水泥发生二次水化反应，保障超高性能混凝土内部结构的连续性，提高界面过渡区密实性提高力学性能。另外，内部接枝的葡萄糖酸钠可富集钙离子，并在自由水的作用下与壁材发生反应生成硅酸钙、氢氧化钙等胶凝组分，填充纳米球中空结构，消除了改性中空多孔二氧化硅纳米球等这类多孔骨料的引入导致该区域力学性能降低的问题。[0059] 优选的，所述改性二氧化硅纳米微球的粒径小于500nm，比表面积大于5.6×103m2/kg。[0060] 需要说明的是，所述粉煤灰优选为粉煤灰微珠，其粒径小于20μm，SiO2含量大于260％，比表面积大于等于1500m/kg。选用上述粉煤灰，具有可提高超高性能混凝土的抗压强度的力学性能。[0061] 优选的，所述硅灰的粒径小于10μm，SiO2含量大于95％，比表面积大于等于1.5×3 210m/kg。[0062] 优选的，所述钢纤维长度为13?20mm，直径为0.18?0.22mm，抗拉强度为2500?3000MPa。上述镀铜钢纤维可增强混凝土强度，其截面为圆形，在混凝土中有用传送与分配应力，使裂缝化解为散置的微细裂缝。更佳的，所述钢纤维为镀铜钢纤维。[0063] 优选的，所述石英机制砂的粒径小于2.36mm。[0064] 本发明还提供了一种上述超高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：[0065] 步骤1、通过抽真空法使得改性二氧化硅纳米微球内部充满自由水；[0066] 步骤2、将水泥、硅灰、粉煤灰、石英机制砂、钢纤维、葡萄糖酸钠、改性二氧化硅纳米微球按照预定配合比称量，混合，慢速搅拌1?4min得到预混物；[0067] 步骤3、将聚羧酸减水剂与水按预定的水胶比混合并缓慢加入所述预混物慢速搅拌2?5min，得到预混浆料；[0068] 步骤4、将钢纤维加入到所述预混浆料并快速搅拌3?8min，得到所述超高性能混凝土。[0069] 下面以具体实施例进一步说明本发明：[0070] 实施例1[0071] 本实施例提供了一种高流态的超高性能混凝土，按照重量份计包括以下组分：[0072] 水泥70份、硅灰20份、粉煤灰10份、石英机制砂100份、钢纤维1.5份、聚羧酸减水剂2份、葡萄糖酸钠0.5份、水22份和改性二氧化硅纳米微球10份。所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构。[0073] 其中，所述改性二氧化硅纳米微球由下述方法制得：[0074] S1、将0.4g的CTAB、3ml的氨水、150ml的去离子水和300ml的乙醇混合，并加热至50℃充分搅拌，得到第一混合物；[0075] S2、将6ml的TEOS滴加入上述第一混合物中，持续搅拌3h、过滤，得到第二混合物；[0076] S3、将上述第二混合物置于高压反应器中，在100MPa的压强下，加热至150℃反应40h，然后用500ml的去离子水和500ml的甲醇充分洗涤沉淀物；[0077] S4、将所述沉淀物萃取50h，去除CTAB，得到所述改性二氧化硅纳米微球。[0078] 实施例2[0079] 本实施例提供了一种高流态的超高性能混凝土，按照重量份计包括以下组分：[0080] 水泥60份、硅灰25份、粉煤灰2份、石英机制砂85份、钢纤维1份、聚羧酸减水剂1份、葡萄糖酸钠0.2份、水18份和改性二氧化硅纳米微球8份。所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构。[0081] 其中，所述改性二氧化硅纳米微球由下述方法制得：[0082] S1、将0.2g的CTAB、2ml的氨水、120ml的去离子水和200ml的乙醇混合，并加热至45℃充分搅拌，得到第一混合物；[0083] S2、将4ml的TEOS滴加入上述第一混合物中，持续搅拌2h、过滤，得到第二混合物；[0084] S3、将上述第二混合物置于高压反应器中，在100MPa的压强下，加热至145℃反应35h，然后用500ml的去离子水和500ml的甲醇充分洗涤沉淀物；[0085] S4、将所述沉淀物萃取50h，去除CTAB，得到所述改性二氧化硅纳米微球。[0086] 实施例3[0087] 本实施例提供了一种高流态的超高性能混凝土，按照重量份计包括以下组分：[0088] 水泥85份、硅灰40份、粉煤灰15份、石英机制砂113份、钢纤维3份、聚羧酸减水剂4份、葡萄糖酸钠0.6份、水26份和改性二氧化硅纳米微球20份。所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构。[0089] 其中，所述改性二氧化硅纳米微球由下述方法制得：[0090] S1、将1.0g的CTAB、3ml的氨水、200ml的去离子水和400ml的乙醇混合，并加热至50℃充分搅拌，得到第一混合物；[0091] S2、将8ml的TEOS滴加入上述第一混合物中，持续搅拌3h、过滤，得到第二混合物；[0092] S3、将上述第二混合物置于高压反应器中，在100MPa的压强下，加热至155℃反应45h，然后用500ml的去离子水和500ml的甲醇充分洗涤沉淀物；[0093] S4、将所述沉淀物萃取50h，去除CTAB，得到所述改性二氧化硅纳米微球。[0094] 实施例4[0095] 本实施例提供了一种高流态的超高性能混凝土，按照重量份计包括以下组分：[0096] 水泥70份、硅灰20份、粉煤灰10份、石英机制砂100份、钢纤维1.5份、聚羧酸减水剂2份、葡萄糖酸钠0.5份、水22份和改性二氧化硅纳米微球10份。所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构。[0097] 其中，所述改性二氧化硅纳米微球由下述方法制得：[0098] S1、将0.4g的CTAB、3ml的氨水、150ml的去离子水和300ml的乙醇混合，并加热至50℃充分搅拌，得到第一混合物；[0099] S2、将6ml的TEOS滴加入上述第一混合物中，持续搅拌3h、过滤，得到第二混合物；[0100] S3、将上述第二混合物置于高压反应器中，在100MPa的压强下，加热至150℃反应40h，然后用500ml的去离子水和500ml的甲醇充分洗涤沉淀物；[0101] S4、将所述沉淀物萃取50h，去除CTAB，得到所述改性二氧化硅纳米微球；[0102] S5、将20g的改性二氧化硅纳米微球、100ml的乙醇、10ml的KH570和10g的葡萄糖酸钠混合，并在室温25℃的条件下连续搅拌24h，随后过滤并在60℃的条件下进行烘干，得到内外壁接枝有葡萄糖酸钠的所述改性二氧化硅纳米微球。[0103] 实施例5[0104] 本实施例提供了一种高流态的超高性能混凝土，按照重量份计包括以下组分：[0105] 水泥75份、硅灰25份、粉煤灰8份、石英机制砂110份、钢纤维1.5份、聚羧酸减水剂2份、葡萄糖酸钠0.5份、水22份和改性二氧化硅纳米微球18份。所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构。[0106] 其中，所述改性二氧化硅纳米微球由下述方法制得：[0107] S1、将0.4g的CTAB、3ml的氨水、150ml的去离子水和300ml的乙醇混合，并加热至50℃充分搅拌，得到第一混合物；[0108] S2、将6ml的TEOS滴加入上述第一混合物中，持续搅拌3h、过滤，得到第二混合物；[0109] S3、将上述第二混合物置于高压反应器中，在100MPa的压强下，加热至150℃反应40h，然后用500ml的去离子水和500ml的甲醇充分洗涤沉淀物；[0110] S4、将所述沉淀物萃取50h，去除CTAB，得到所述改性二氧化硅纳米微球；[0111] S5、将15g的改性二氧化硅纳米微球、80ml的乙醇、5ml的KH570和8g的葡萄糖酸钠混合，并在室温25℃的条件下连续搅拌24h，随后过滤并在60℃的条件下进行烘干，得到内外壁接枝有葡萄糖酸钠的所述改性二氧化硅纳米微球。[0112] 实施例6[0113] 本实施例提供了一种高流态的超高性能混凝土，按照重量份计包括以下组分：[0114] 水泥80份、硅灰30份、粉煤灰5份、石英机制砂100份、钢纤维1.5份、聚羧酸减水剂2份、葡萄糖酸钠0.5份、水22份和改性二氧化硅纳米微球15份。所述改性二氧化硅纳米微球为中空多孔结构。[0115] 其中，所述改性二氧化硅纳米微球由下述方法制得：[0116] S1、将0.4g的CTAB、3ml的氨水、150ml的去离子水和300ml的乙醇混合，并加热至50℃充分搅拌，得到第一混合物；[0117] S2、将6ml的TEOS滴加入上述第一混合物中，持续搅拌3h、过滤，得到第二混合物；[0118] S3、将上述第二混合物置于高压反应器中，在100MPa的压强下，加热至150℃反应40h，然后用500ml的去离子水和500ml的甲醇充分洗涤沉淀物；[0119] S4、将所述沉淀物萃取50h，去除CTAB，得到所述改性二氧化硅纳米微球；[0120] S5、将30g的改性二氧化硅纳米微球、200ml的乙醇、10ml的KH570和15g的葡萄糖酸钠混合，并在室温25℃的条件下连续搅拌24h，随后过滤并在60℃的条件下进行烘干，得到内外壁接枝有葡萄糖酸钠的所述改性二氧化硅纳米微球。[0121] 对比例1[0122] 本实施例提供了一种高流态的超高性能混凝土，按照重量份计包括以下组分：[0123] 水泥70份、硅灰20份、粉煤灰10份、石英机制砂100份、钢纤维1.5份、聚羧酸减水剂2份和水22份。[0124] 对比例2[0125] 本实施例提供了一种高流态的超高性能混凝土，按照重量份计包括以下组分：[0126] 水泥70份、硅灰20份、粉煤灰10份、石英机制砂100份、钢纤维1.5份、聚羧酸减水剂2份、葡萄糖酸钠0.5份和水22份。[0127] 实施例1?6由下述超高性能混凝土的制备方法制备所得；[0128] 具体的，包括以下步骤：[0129] 步骤1、通过抽真空法使得改性二氧化硅纳米微球内部充满自由水；[0130] 步骤2、将水泥、硅灰、粉煤灰、石英机制砂、钢纤维、葡萄糖酸钠、改性二氧化硅纳米微球按照预定配合比称量，混合，慢速搅拌2min得到预混物；[0131] 步骤3、将聚羧酸减水剂与水按预定的水胶比混合并缓慢加入所述预混物慢速搅拌3min，得到预混浆料；[0132] 步骤4、将钢纤维加入到所述预混浆料并快速搅拌5min，得到所述超高性能混凝土。[0133] 对比例1由下述超高性能混凝土的制备方法制备所得：[0134] 具体的，包括以下步骤：[0135] 将水泥、硅灰、粉煤灰、石英机制砂和钢纤维按照预定配合比称量，混合，慢速搅拌2min得到预混物；接着，将聚羧酸减水剂与水按预定的水胶比混合并缓慢加入所述预混物慢速搅拌3min，得到预混浆料；最后，将钢纤维加入到所述预混浆料并快速搅拌5min，得到超高性能混凝土。[0136] 对比例2由下述超高性能混凝土的制备方法制备所得：[0137] 具体的，包括以下步骤：[0138] 将水泥、硅灰、粉煤灰、石英机制砂、葡萄糖酸钠和钢纤维按照预定配合比称量，混合，慢速搅拌2min得到预混物；接着，将聚羧酸减水剂与水按预定的水胶比混合并缓慢加入所述预混物慢速搅拌3min，得到预混浆料；最后，将钢纤维加入到所述预混浆料并快速搅拌5min，得到超高性能混凝土。[0139] 实施例1?6和对比例1?2制备所得的超高性能混凝土根据下列测试方法进行测试。[0140] 扩展度测试方法参照GB/T2419?2005《水泥胶砂流动度测定方法》；UHPC浆液动力粘度采用美国Brookfield公司生产的RST—SST软固体型触屏流变仪测试，使用十字剪切型?1的叶片转子VT40?20与VT60?30测量浆体，搅动速度为0.01s ，测量时间为150s；力学性能测试参照T/CECS10107?2020《超高性能混凝土(UHPC)技术要求》；体积稳定性测试参照GB/T50082?2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》和ASTMC1698?09StandardTestMethodforAutogenousStrainofCementPasteandMortar进行。其中自收缩试验采用波纹管法：先将UHPC浆体搅拌均匀，利用真空泵排除内部的气泡；然后将其注入波纹管，采用带测试靶的塞子封闭，放在试验台上，开始测试时需搅拌30min，其间利用同批次的浆体测定凝结时间，处理数据时，将UHPC浆体初凝时波纹管的长度设为初始长度,在测试过程中温度始终保持在(20±2)℃，同一样品检测3次取其均值。[0141] 测试结果如下表：[0142][0143][0144] 由上述实施例1?6与对比例1?2的测试结果可知，本发明实施例中的超高性能混凝土能有效降低混凝土的粘度，粘度降低后代表流动性的扩展度有所提高。另外，超高性能混凝土的抗压强度相比现有技术均有所提高。具体的，实施例1?6中的超高性能混凝土相比于对比例1，粘度最大降低了97.5％，抗压强度最高提高了58.5％。[0145] 总结，本发明的实施例1?6相较于现有技术中的超高性能混凝土，其粘度大幅度低，流动性好，且干燥后的超高性能混凝土的抗压强度更高。[0146] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

专利地区：广东

专利申请日期：2023-12-13

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN117623694B