專利名稱：一種摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土及其制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,簡(jiǎn)稱RPC)是一種超高強(qiáng)、超高性能、低孔隙率的新型水泥基復(fù)合材料。它是根據(jù)最大密實(shí)性原理，剔除粗骨料，主要由水泥、石英粉、硅灰、砂子、鋼纖維和高效減水劑攪拌混合成型后，再通過蒸養(yǎng)或蒸壓養(yǎng)護(hù)而制成的。RPC的型號(hào)可按抗壓強(qiáng)度分為200MPa級(jí)、500MPa級(jí)和800MPa級(jí)。目前，200MPa級(jí)的RPC材料已在部分工程中應(yīng)用，而500MPa級(jí)和800MPa級(jí)則都處在實(shí)驗(yàn)室的試配階段。RPC的基本組成部分為活性粉末，其中，所述活性粉末主要是指水泥、硅灰和石英粉。采用上述活性粉末制備得到的RPC在使用過程中，由于活性粉末的水化熱較高，在后期養(yǎng)護(hù)或使用過程中存在溫度收縮和自收縮的問題，這樣易導(dǎo)致RPC在使用過程中產(chǎn)生裂縫。此外，活性粉末中的石英粉只有在200°C以上和一定壓力下進(jìn)行高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)時(shí)才具有反應(yīng)活性，而在常壓熱養(yǎng)護(hù)(100°C及以下)條件下，石英粉的反應(yīng)活性較低，使得其與水泥基體存在明顯的界面過渡區(qū)，導(dǎo)致常壓熱養(yǎng)護(hù)條件下的活性粉末混凝土的抗壓強(qiáng)度不高。而如果將RPC在200°C以上和一定壓力條件下養(yǎng)護(hù)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致該RPC的成本更高，更不利于其工業(yè)應(yīng)用。為了不使RPC的成本太高，現(xiàn)有技術(shù)中通常將RPC在常壓熱養(yǎng)護(hù)條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這樣也就導(dǎo)致200MPa級(jí)的RPC在實(shí)際工程應(yīng)用中，其抗壓強(qiáng)度較低，通常遠(yuǎn)低于200MPa。諸如，中國專利文獻(xiàn)CN101139192A公開了一種摻雜纖維材料的活性混凝土，其由水泥、硅灰、石英砂、石英粉、減水劑、鋼纖維或聚丙烯纖維火鋼纖維與聚丙烯纖維的混合物、水組成，其組分配 比如下:水泥100份、硅灰20 30份、石英粉27 42份、石英砂100 120份，按混凝土總體積計(jì)算，鋼纖維為廣2.5%，聚丙烯纖維為0.05、.3%，按水泥和硅灰總和為100質(zhì)量份計(jì)，減水劑為2 3份，水為22 27份。上述技術(shù)中，通過在活性粉末混凝土中加入鋼纖維或聚丙烯纖維或鋼纖維與聚丙烯纖維混合物，鋼纖維材料的加入可以改善RPC的延性，從而提高RPC的抗拉強(qiáng)度，聚丙烯纖維的加入可以提高RPC的抗折強(qiáng)度和韌性，在RPC中加入上述纖維材料后可以一定程度上減緩PRC后期養(yǎng)護(hù)過程中出現(xiàn)的收縮問題，從而在一定程度上解決RPC在使用過程中易于開裂的問題。但是上述技術(shù)中，僅在原有RPC中加入纖維材料，這樣一方面會(huì)增加活性粉末混凝土的成本，另一方面，纖維材料只是在一定程度上解決了 RPC易開裂問題，但是并沒有改變活性粉末之間的反應(yīng)活性，也就是該方法制備得到的RPC在常壓熱氧護(hù)條件下抗壓強(qiáng)度也很低，經(jīng)測(cè)試其抗壓強(qiáng)度最高還不超過120MPa，遠(yuǎn)低于200MPa級(jí)活性混凝土的抗壓強(qiáng)度
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中活性粉末混凝土成本高，且在實(shí)際工程應(yīng)用中，活性粉末混凝土的抗壓強(qiáng)度低的問題，進(jìn)而提供一種通過摻加超活性礦渣粉而降低活性粉末混凝土的開裂性和成本、同時(shí)還能提高其常壓熱養(yǎng)護(hù)條件下的抗壓強(qiáng)度的活性粉末混凝土及其制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，包括水泥、硅灰、石英粉、砂子、水、減水劑和鋼纖維，還包括超活性礦渣粉；
其中，所述超活性礦渣粉由如下方法制備得到:
(1)將礦渣粉與第一研磨介質(zhì)混合，在球磨機(jī)內(nèi)研磨45、0min；
(2)向所述步驟(I)中加入第二研磨介質(zhì)，繼續(xù)研磨18(T480min，即制備得到本發(fā)明所述超活性礦渣粉；
其中，所述第一研磨介質(zhì)為直徑為、、的鋼球，以及直徑為、的鋼柱的混合物；
所述第二研磨介質(zhì)為直徑為的鋼球。以重量份數(shù)計(jì)，所述第一研磨介質(zhì)與所述第二研磨介質(zhì)添加量比為(7、): ( f 3)。在第一研磨介質(zhì)內(nèi)，以第一研磨介質(zhì)的重量份數(shù)計(jì)，所述所述的鋼球?yàn)?(T35份、所述的鋼球?yàn)? 15份，所述的鋼球?yàn)?(T25份；所述的鋼柱為2 15份，所述所述的鋼柱為3 20份。以所述第一研磨介質(zhì)和所述第二研磨介質(zhì)總質(zhì)量計(jì)，所述礦渣粉的添加量為5^25wt%0
所述摻超活性礦洛粉的活性粉末混凝土,包括如下重量份數(shù)的組分:
水泥I份
超活性礦渣粉0.2^0.3份
硅灰0.2 0.25份
石英粉0.35 0.4份
砂子1.25 1.35份
水:0.38 0.42份
減水劑0.035 0.045份
其中，所述鋼纖維的摻入量為制備成型后的活性粉末混凝土的總體積的1.509T2.50%。所述鋼纖維表面鍍銅，所述鋼纖維的形狀為啞鈴型和波浪型，鋼纖維直徑
0.18 0.23 _，長(zhǎng)度12 15 _，抗拉強(qiáng)度彡2000Mpa。所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，還包括聚丙烯纖維，所述聚丙烯纖維的摻入量為活性粉末混凝土的總體積的1.5^2.5% ;所述聚丙烯纖維的形狀為束狀單絲，聚丙烯纖維的直徑為18 20 iim，長(zhǎng)度為6 19 mm。所述超活性礦渣粉的比表面積為80(T900m2/kg，7d的活性指數(shù)彡115%，28d的活性指數(shù)彡125%。所述礦渣粉為S75級(jí)礦渣粉、S95級(jí)礦渣粉或S105級(jí)礦渣粉；
所述水泥為普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為P.0 42.5或P.0 52.5 ；
所述硅灰的表觀密度為15(T250 kg/m3,比表面積2(T28m2/g，平均粒徑為0.f 0.3 u m,所述硅灰中無定形SiO2含量為859^95% ；
所述水為工業(yè)用水；所述石英粉的粒徑范圍為5 25 u m,所述石英粉中SiO2含量> 99% ；
所述砂子為天然河砂，粒徑為200飛00 u m，平均粒徑為300 u m,細(xì)度模數(shù)為2.2^1.6，所述天然河砂中SiO2的含量> 99% ；
所述減水劑為聚羧酸減水劑，減水率為209^30% ；
所述粉末混凝土的水膠比為0.20、.23。
本發(fā)明還提供一種制備所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土的方法，包括如下步
驟:
(1)將特定量的水泥、超活性礦渣粉、石英粉或特定量的水泥、超活性礦渣粉、石英粉和聚丙烯纖維混合均勻；
(2)將特定量的硅灰、石英砂以及鋼纖維混合均勻；
(3)將特定量的減水劑溶于特定量的水中，得到減水劑水溶液；
(4)將上述減水劑水溶液總體積的三分之二加入至所述步驟(I)中的混合物中，攪拌均
勻；
(5)將剩余的減水劑水溶液加入至所述步驟(2)中的混合物中，攪拌均勻； (6)將所述步驟(4)中的混合物加入至所述步驟(3)中的混合物中，攪拌均勻，得到活性粉末混凝土。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，通過在活性粉末中加入超活性礦渣粉，其中，所述超活性礦渣粉的制備方法創(chuàng)造性地采用兩步研磨，且通過控制每一步的研磨時(shí)間，同時(shí)在一步研磨后，不經(jīng)過細(xì)粉篩選的礦渣粉內(nèi)添加的鋼球進(jìn)行二步研磨，這樣在球磨機(jī)內(nèi)由于新加入的鋼球與經(jīng)第一步研磨后得到的比表面積較大(即粒徑小)的礦渣粉共同作用于比表面積小(即粒徑大)的礦渣粉上，使得研磨介質(zhì)與比表面積較大的礦渣粉以及比表面積較小的礦渣粉之間的相互作用力改變，打破了現(xiàn)有技術(shù)中常出現(xiàn)的“粉磨-團(tuán)聚”的動(dòng)態(tài)平衡，從而可以制備得到比表面積為80(T900m2/kg的超活性礦渣粉。所述超活性礦渣粉的活性遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中礦渣粉的活性指數(shù)，28d活性指數(shù)> 125%，因此其代替部分水泥用于RPC時(shí)，可以極大地提高RPC中活性粉末的反應(yīng)活性，尤其是，與活性粉末中的石英粉相互作用時(shí)，可以提高石英粉的活性，使石英粉在較低溫度條件下，例如常壓熱養(yǎng)護(hù)(9(T95°C)條件下，即可具有較高的反應(yīng)活性。本發(fā)明所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土中，水泥、硅灰、石英粉以及超活性礦渣粉之間相互作用可以起到很好的協(xié)同促進(jìn)作用，而加入鋼纖維后，還解決了 RPC易于開裂的問題。此外，在混RPC中同時(shí)摻入超活性礦渣粉、硅灰和石英粉，還可以減少水泥用量，大大降低了 RPC的成本。本發(fā)明的活性粉末混凝土在常壓熱養(yǎng)護(hù)條件下的抗壓強(qiáng)度可以高達(dá)為26(T300MPa，抗折強(qiáng)度為35 45MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中用于工程應(yīng)用中的200MPa級(jí)活性粉末混凝土的抗壓強(qiáng)度。(2)本發(fā)明所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，進(jìn)一步地，所述活性粉末混凝土中還包括聚丙烯纖維，由于本發(fā)明所述活性粉末混凝土中添加有超活性礦渣粉，該超活性礦渣粉具有很高的分散性能，其可以使活性粉末混凝土中的鋼纖維和聚丙烯纖維更加均勻地分散于活性粉末混凝土中，從而改善活性粉末混凝土的受熱收縮和自收縮問題，進(jìn)而提高RPC的抗裂性能。超活性礦渣粉與聚丙烯纖維與鋼纖維綜合作用，可以提高RPC的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度以及抗裂性能。
(3)本發(fā)明所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土制備方法，首先將水泥、超活性礦渣粉和石英粉混合均勻，使超活性礦渣粉可以充分作用于水泥和石英粉之間，這樣可以提高三者之間的反應(yīng)活性；將特定量的硅灰、石英砂以及鋼纖維混合后，可以使鋼纖維在硅灰和石英砂中得到充分分散；然后再分別向水泥、超活性礦渣粉和石英粉混合物和硅灰、石英砂以及鋼纖維混合物中加入特定量的減水劑水溶液，使其分別充分混合均勻后，最后將硅灰、石英砂以及鋼纖維的減水劑拌合物加入到水泥、超活性礦渣粉和石英粉的減水劑拌合物中，這種加料方式可以使各組分混合更加均勻，從而最大程度上提高各活性粉末之間的相互反應(yīng)活性，便于在常壓熱養(yǎng)護(hù)中使RPC的抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大化。通過本發(fā)明所述方法制備得到的RPC，在常壓熱養(yǎng)護(hù)條件下的抗壓強(qiáng)度達(dá)到為26(T300MPa，抗折強(qiáng)度達(dá)到35 45MPa。具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，RPC的成本低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。(4)本發(fā)明所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土制備方法，進(jìn)一步地，將所述聚丙烯纖維首先與水泥、超活性礦渣粉和石英砂混合，可以消除聚丙烯纖維表面靜電，更有利于聚丙烯纖維在RPC中的分散，而將鋼纖維首先與砂子、硅灰混合，則有利于鋼纖維在砂子、硅灰中的分散，綜合作用，使得RPC中的鋼纖維和聚丙烯纖維更加均勻地分散于活性粉末混凝土中，從而改善活性粉末混凝土的受熱收縮和自收縮問題，進(jìn)而提高RPC的抗裂性倉泛。
具體實(shí)施例方式 以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，但不局限于此。實(shí)施例中所使用的原料若非特指，均為公知的、市售化工原料，具體為:
普通硅酸鹽水泥:P.0 42.5或P.0 52.5，市售。超活性礦渣粉，比表面積為80(T900m2/kg，7d活性指數(shù)> 115%, 28d活性指數(shù)≥125%，自制；
所述S75礦渣粉的比表面積≥300m2/kg, 7d活性指數(shù)≥55%，28d活性指數(shù)≥75%，含水
1.0wt%,市售；
S95礦渣粉比表面積> 400m2/kg, 7d活性指數(shù)> 75%，28d活性指數(shù)> 95%，含水量≤1.0wt%，市售；
S105礦渣粉比表面積≥500m2/kg，7d活性指數(shù)≥95%，28d活性指數(shù)≥105%，含水量≤1.0wt%，市售；
天然河砂，粒徑為200~600 u m,平均粒徑為300 u m,細(xì)度模數(shù)為2.2~1.6，所述天然河砂中SiO2的含量彡99%，產(chǎn)地河北涿州；
硅灰，表觀密度為150 250 kg/m3,比表面積20~28m2/g，平均粒徑為0.1 0.3 u m,所述硅灰中無定形SiO2含量為859^95%，市售；
所述水為工業(yè)用水；
石英粉，粒徑范圍為5 25 ii m,所述石英粉中SiO2含量> 99%,市售；
聚羧酸減水劑，減水率為20% 30%，市售；
鋼纖維，形狀為啞鈴型或波浪型，鋼纖維直徑0.20、.23 mm，長(zhǎng)度12 15 mm，抗拉強(qiáng)度≥2000Mpa,市售；
聚丙烯纖維，形狀為束狀單絲，聚丙烯纖維的直徑為ISlOil m，長(zhǎng)度為6 19 mm，市售。實(shí)施例1本實(shí)施所述活性粉末混凝土 A，包括IKg水泥、0.32 Kg超活性礦渣粉、0.2Kg硅灰、0.35Kg石英粉、1.25Kg天然河砂、0.38Kg工業(yè)用水、0.035Kg的減水劑和制備成型后的活性粉末混凝土體積的1.5%的鋼纖維；其中所述超活性礦渣粉經(jīng)如下步驟制備得到:
(1)將64kg的礦洛粉與12kg的第一研磨介質(zhì)混合,其中,所述第一研磨介質(zhì)為4kg的、3kg的、2kg的的鋼球，以及Ikg的、2kg的的鋼柱的混合物；在球磨機(jī)內(nèi)研磨55min ；
(2)向所述步驟(I)中加入8kg第二研磨介質(zhì),其中所述第二研磨介質(zhì)為直徑為的鋼球，繼續(xù)研磨400min，即制備得到本發(fā)明所述超活性礦渣粉。本實(shí)施例中所述活性粉末混凝土的制備方法如下:
(1)將上述特定量的聚羧酸鹽減水劑溶于上述特定量的工業(yè)用水中，得到聚羧酸鹽減水劑水溶液；
(2)將上述特定量的水泥、超活性礦渣粉和硅灰以及聚羧酸鹽減水劑水溶液總體積的三分之二依次倒入攪拌鍋中，攪拌5min ； (3)向所述步驟(2)中攪拌后的混合物中依次加入上述特定量的天然河砂和石英粉以及剩余的聚羧酸減水劑水溶液，攪拌5min，得到所述活性粉末混凝土 A。實(shí)施例2
本實(shí)施所述活性粉末混凝土 B，包括Ikg水泥、0.2kg超活性礦渣粉、0.21kg硅灰、0.36kg石英粉、1.27kg天然河砂、0.41kg工業(yè)用水、0.037kg聚羧酸鹽的減水劑和制備成型后的活性粉末混凝土體積的1.7%的鋼纖維；
其中，所述超活性礦渣粉經(jīng)如下步驟制備得到:
(1)將4kg的S75級(jí)礦洛粉與56kg的第一研磨介質(zhì)混合,其中所述第一研磨介質(zhì)為28kg的鋼球、4kg的鋼球、2kg的鋼球、1.6kg的鋼柱、2.4kg的的鋼柱的混合物，在球磨機(jī)內(nèi)研磨45min ；
(2)向所述步驟(I)中加入24kg的第二研磨介質(zhì)，其中所述第二研磨介質(zhì)為直徑為的鋼球，繼續(xù)研磨480min，即制備得到本發(fā)明所述超活性礦渣粉。本實(shí)施例中所述活性粉末混凝土的制備方法如下:
(1)將上述特定量的水泥、超活性礦渣粉、石英粉混合均勻；
(2)將上述特定量的硅灰、石英砂以及鋼纖維混合均勻；
(3)將上述特定量的聚羧酸鹽減水劑溶于特定量的水中，得到聚羧酸鹽減水劑水溶
液；
(4)將上述聚羧酸鹽減水劑水溶液總體積的三分之二加入至所述步驟(I)中的混合物中，攪拌均勻；
(5)將剩余的聚羧酸鹽減水劑水溶液加入至所述步驟(2)中的混合物中，攪拌均勻；
(6)將所述步驟(5)中的混合物加入至所述步驟(4)中的混合物中，攪拌均勻，得到所述活性粉末混凝土 B。實(shí)施例3
本實(shí)施所述活性粉末混凝土 C，包括Ikg水泥、0.25kg超活性礦渣粉、0.22Kg硅灰、0.370Kg石英粉、1.28Kg天然河砂、0.38Kg工業(yè)用水、0.038Kg的減水劑和制備成型后的活性粉末混凝土體積的1.8%的鋼纖維；
其中，所述超活性礦渣粉經(jīng)如下步驟制備得到:(1)將5kg的S95級(jí)礦洛粉與16kg的第一研磨介質(zhì)混合,其中所述第一研磨介質(zhì)為6kg的鋼球、2kg的鋼球、2kg的鋼球、2.6kg的鋼柱、3.4kg的的鋼柱的混合物，在球磨機(jī)內(nèi)研磨60min ；
(2)向所述步驟(I)中加入4kg的第二研磨介質(zhì)，其中所述第二研磨介質(zhì)為直徑為的鋼球，繼續(xù)研磨300min，即制備得到本發(fā)明所述超活性礦渣粉。本實(shí)施例中所述活性粉末混凝土的制備方法如下:
(1)將上述特定量的水泥、超活性礦渣粉、石英粉混合均勻；
(2)將上述特定量的硅灰、石英砂以及鋼纖維混合均勻；
(3)將上述特定量的聚羧酸鹽減水劑溶于特定量的水中，得到聚羧酸鹽減水劑水溶
液；
(4)將上述聚羧酸鹽減水劑水溶液總體積的三分之二加入至所述步驟(I)中的混合物中，攪拌均勻；
(5)將剩余的聚羧酸鹽減水劑水溶液加入至所述步驟(2)中的混合物中，攪拌均勻；
(6)將所述步驟(5)中的混合物加入至所述步驟(4)中的混合物中，攪拌均勻，得到所述活性粉末混凝土 C。實(shí)施例4
本實(shí)施所述活性粉末混凝土 D ，包括Ikg水泥、0.3kg超活性礦渣粉、0.23kg硅灰、
0.35kg石英粉、1.25kg天然河砂、0.42kg工業(yè)用水、0.04kg的減水劑和制備成型后的活性粉末混凝土體積的2.0%的表面鍍銅的鋼纖維；
其中所述超活性礦渣粉經(jīng)如下步驟制備得到:
(1)將6kg的S105級(jí)礦洛粉與36kg的第一研磨介質(zhì)混合,其中所述第一研磨介質(zhì)為8kg的鋼球、6kg的鋼球、8kg的鋼球、6kg的鋼柱、8kg的的鋼柱的混合物，在球磨機(jī)內(nèi)研磨75min ；
(2)向所述步驟(I)中加入4kg的第二研磨介質(zhì)，其中所述第二研磨介質(zhì)為直徑為的鋼球，繼續(xù)研磨180min，即制備得到本發(fā)明所述超活性礦渣粉。本實(shí)施例中所述活性粉末混凝土的制備方法如下:
(1)將上述特定量的水泥、超活性礦渣粉、石英粉混合均勻；
(2)將上述特定量的硅灰、石英砂以及鋼纖維混合均勻；
(3)將上述特定量的聚羧酸鹽減水劑溶于特定量的水中，得到聚羧酸鹽減水劑水溶
液；
(4)將上述聚羧酸鹽減水劑水溶液總體積的三分之二加入至所述步驟(I)中的混合物中，攪拌均勻；
(5)將剩余的聚羧酸鹽減水劑水溶液加入至所述步驟(2)中的混合物中，攪拌均勻；
(6)將所述步驟(5)中的混合物加入至所述步驟(4)中的混合物中，攪拌均勻，得到所述活性粉末混凝土 D。對(duì)比例
參照中國專利文獻(xiàn)CN101139192A中所列舉的實(shí)施方式制備摻雜有鋼纖維和聚丙烯纖維的活性混凝土，具體是選取P.0 42.5普通硅酸鹽水泥l(xiāng)Kg、硅灰0.3 Kg、石英粉0.27 Kg、石英砂1.2Kg，按混凝土總體積計(jì)算，鋼纖維為1.5%，聚丙烯纖維為0.2%，按水泥和硅灰總和為100質(zhì)量份計(jì)，減水劑為30g，水膠比為0.27。性能測(cè)定評(píng)價(jià)例
取上述實(shí)施例1至4制備的超活性礦渣粉及摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土以及對(duì)比例制備得到的活性粉末混凝土進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表1、表2。其中，所述活性粉末混凝土的養(yǎng)護(hù)方法和測(cè)試方法如下:
(1)首先將制備得到的活性粉末混凝土燒注于40mmX40mmX160mm的三聯(lián)膠砂試模中和IOOmmX IOOmmX IOOmm的試模中，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)8min (振動(dòng)頻率為50Hz),震動(dòng)成型；
(2)將上述振動(dòng)成型的試件放入養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)溫度為20±2°C,濕度大于等于95%,養(yǎng)護(hù)24h;
(3)將上述養(yǎng)護(hù)24h后的試件脫模，放入蒸汽養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度是90 95°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為72h ；
(4)將上述養(yǎng)護(hù)后的活性粉末混凝土進(jìn)行流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果見表
1表I超活性礦渣粉的性能測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，包括水泥、硅灰、石英粉、砂子、水、減水劑和鋼纖維，其特征在于，還包括超活性礦渣粉； 其中，所述超活性礦渣粉由如下方法制備得到: (1)將礦渣粉與第一研磨介質(zhì)混合，在球磨機(jī)內(nèi)研磨45、0min； (2)向所述步驟(I)中加入第二研磨介質(zhì)，繼續(xù)研磨18(T480min，即制備得到本發(fā)明所述超活性礦渣粉； 其中，所述第一研磨介質(zhì)為直徑為060mm、040mm、020mm的鋼球，以及直徑為020 mm、010mm的鋼柱的混合物； 所述第二研磨介質(zhì)為直徑為020mm的鋼球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)，所述第一研磨介質(zhì)與所述第二研磨介質(zhì)添加量比為(7、):(廣3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，在第一研磨介質(zhì)內(nèi)，以第一研磨介質(zhì)的重量份數(shù)計(jì)，所所述060mm的鋼球?yàn)?(T35份、所述040mm的鋼球?yàn)? 15份，所述020mm的鋼球?yàn)?0 25份；所述020 mm的鋼柱為2 15份，所述所述010mm的鋼柱為3 20份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，以所述第一研磨介質(zhì)和所述第二研磨介質(zhì)總質(zhì)量計(jì)，所述礦渣粉的添加量為5 25wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求f4任一所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，包括如下重量份數(shù)的組分: 水泥I份 超活性礦渣粉0.2^0.3份 硅灰0.2 0.25份 石英粉0.35 0.4份 砂子1.25 1.35份 水:0.38 0.42份 減水劑0.035 0.045份 其中，所述鋼纖維的摻入量為制備成型后的活性粉末混凝土的總體積的1.509T2.50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求f5任一所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，所述鋼纖維表面鍍銅，所述鋼纖維的形狀為啞鈴型和波浪型，鋼纖維直徑0.18、.23 mm，長(zhǎng)度12" 15 _，抗拉強(qiáng)度彡2000Mpa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛任一所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，還包括聚丙烯纖維，所述聚丙烯纖維的摻入量為活性粉末混凝土的總體積的1.509T2.50% ;所述聚丙烯纖維的形狀為束狀單絲，聚丙烯纖維的直徑為lSlOym，長(zhǎng)度為6 19 mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求f7任一所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，所述超活性礦渣粉的比表面積為80(T900m2/kg，7d的活性指數(shù)彡115%，28d的活性指數(shù)彡125%。
9.根據(jù)權(quán)利要求f8任一所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，其特征在于，所述礦渣粉為S75級(jí)礦渣粉、S95級(jí)礦渣粉或S105級(jí)礦渣粉； 所述水泥為普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為P.0 42.5或P.0 52.5 ； 所述硅灰的表觀密度為15(T250 kg/m3,比表面積2(T28m2/g，平均粒徑為0.f 0.3 u m,所述硅灰中無定形SiO2含量為859^95% ； 所述水為工業(yè)用水； 所述石英粉的粒徑范圍為5 25 u m,所述石英粉中SiO2含量> 99% ； 所述砂子為天然河砂，粒徑為20(T600 u m,平均粒徑為300 u m,細(xì)度模數(shù)為2.2^1.6，所述天然河砂中SiO2的含量> 99% ； 所述減水劑為聚羧酸減水劑，減水率為209^30% ； 所述粉末混凝土的水膠比為0.20、.23。
10.一種制備權(quán)利要求1、任一所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土的方法，包括如下步驟: (1)將特定量的水泥、超活性礦渣粉、石英粉或特定量的水泥、超活性礦渣粉、石英粉和聚丙烯纖維混合均勻； (2)將特定量的硅灰、石英砂以及鋼纖維混合均勻； (3)將特定量的減水劑溶于特定量的水中，得到減水劑水溶液； (4)將上述減水劑水溶液總體積的三分之二加入至所述步驟(I)中的混合物中，攪拌均勻； (5)將剩余的減水劑水溶液加入至所述步驟(2)中的混合物中，攪拌均勻； (6)將所述步驟(4)中的混合物加入至所述步驟(3)中的混合物中，攪拌均勻，得到活性粉末混凝土。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土，包括水泥、硅灰、石英粉、砂子、水、減水劑和鋼纖維、超活性礦渣粉；其中，所述超活性礦渣粉由如下方法制備得到(1)將礦渣粉與第一研磨介質(zhì)混合，在球磨機(jī)內(nèi)研磨45～90min；(2)向所述步驟(1)中加入第二研磨介質(zhì)，繼續(xù)研磨180～480min，即制備得到本發(fā)明所述超活性礦渣粉；其中，所述第一研磨介質(zhì)為直徑為 60mm、 40mm、 20mm的鋼球，以及直徑為 20mm、 10mm的鋼柱的混合物；所述第二研磨介質(zhì)為直徑為 20mm的鋼球。本發(fā)明所述摻超活性礦渣粉的活性粉末混凝土在常壓熱養(yǎng)護(hù)條件下的抗壓強(qiáng)度可以高達(dá)為260～300MPa，抗折強(qiáng)度為35～45MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中用于工程應(yīng)用中的200MPa級(jí)活性粉末混凝土的抗壓強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C04B16/06GK103172322SQ20131004769
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者孫占興, 聶法智, 賈偉進(jìn) 申請(qǐng)人:北京新航建材集團(tuán)有限公司