本發(fā)明屬于混凝土領(lǐng)域,具體涉及一種超高韌耐磨混凝土及其制備方法。
背景技術(shù):
在高性能混凝土研究領(lǐng)域中,強度和耐磨性是其中兩個主要考察性能。在疲勞變形大、易受磨損的工程領(lǐng)域中,混凝土的強度和耐磨性則顯得尤其重要。
目前,在提高混凝土強度方面的重要成果為申請?zhí)枮?01510026894.6的中國專利,其通過對原料配比的選擇,特別是引入納米碳酸鈣并選擇了特定的水泥和硅灰,獲得了抗壓強度為120-180MPa,抗折強度為20-40MPa的超高韌混凝土。
然而,其對混凝土的耐磨性并沒有改善,如何在獲得超高韌性且耐磨的混凝土,成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點,本發(fā)明的目的之一在提供一種超高韌耐磨混凝土,該混凝土的成分為水泥、粉煤灰、鋼渣、減水劑、碳纖維、玄武纖維、粗骨料和細(xì)骨料;
其中,水泥、粉煤灰、鋼渣、減水劑、粗骨料和細(xì)骨料的重量比為:100:38-40:5-15:0.8-1.2:32-35:150-200;
碳纖維的加入量為混凝土總體積的1-1.5%,其直徑為0.30-0.55mm,長為30-40mm;
玄武纖維的加入量為混凝土總體積的0.3-0.5%,期直徑為0.15-0.20mm,長為15-20mm;
鋼渣的粒徑為0.45-0.65mm;
水膠比為0.13-0.20。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),當(dāng)采用上述配方時,混凝土的抗壓強度可高達(dá)225MPa(28天),抗折強度可高達(dá)48MPa(28天),磨坑長度為30-32mm,磨損量(28天)為0.8-1.2kg/m2。
所述粉煤灰為一級粉煤灰,粒徑小于45μm的顆粒占總數(shù)的95%以上。
所述減水劑為聚羧酸系高效減水劑。
所述粗骨料為粒徑為22-25mm的連續(xù)級配花崗巖破碎石,含泥量不大于0.4%,針片狀顆粒含量不大于8%,泥塊含量不大于0.15%。
所述細(xì)骨料為細(xì)度模數(shù)為2.6-3.0的Ⅱ區(qū)中砂,含泥量不大于2.5%,泥塊含量不大于0.5%。
優(yōu)選的,所述水膠比為0.13-0.14。
本發(fā)明的另一個目的在于提供上述混凝土的制備方法,該方法的步驟為:按所述原料配比,將原料進(jìn)行混合攪拌,之后加入所述配比的水,攪拌均勻后,即得。
優(yōu)選的,加入水后的攪拌速度為20-60r/min,攪拌時間為5-20min。
本發(fā)明的有益效果:
1、所得混凝土具有超高強度,抗壓強度可達(dá)225MPa(28天),抗折強度可高達(dá)48MPa(28天);
2、所得混凝土的耐磨性好,磨坑長度為30-32mm,磨損量(28天)為0.8-1.2kg/m2。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述,有必要在此指出的是以下實施例只是用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明,不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容所做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整,仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實施例1
(1)準(zhǔn)備原料:
一級粉煤灰(粒徑小于45μm的顆粒占總數(shù)的95%以上);
聚羧酸系高效減水劑;
粗骨料:粒徑為22-25mm的連續(xù)級配花崗巖破碎石,含泥量不大于0.4%,針片狀顆粒含量不大于8%,泥塊含量不大于0.15%;
細(xì)骨料:細(xì)度模數(shù)為2.6-3.0的Ⅱ區(qū)中砂,含泥量不大于2.5%,泥塊含量不大于0.5%;
水泥、粉煤灰、鋼渣、減水劑、粗骨料和細(xì)骨料的重量比為:100:40:15:1.2:35:150;體積為混凝土總體積1.5%的直徑為0.30-0.55mm、長為30-40mm的碳纖維;體積為混凝土總體積0.3-0.5%的直徑為0.15-0.20mm,長為15-20mm的玄武纖維;
(2)按所述原料配比,將原料進(jìn)行混合攪拌,之后加入所述配比的水,在60r/min下,攪拌5min后,即得。
實施例2
(1)準(zhǔn)備原料:
一級粉煤灰(粒徑小于45μm的顆粒占總數(shù)的95%以上);
聚羧酸系高效減水劑;
粗骨料:粒徑為22-25mm的連續(xù)級配花崗巖破碎石,含泥量不大于0.4%,針片狀顆粒含量不大于8%,泥塊含量不大于0.15%;
細(xì)骨料:細(xì)度模數(shù)為2.6-3.0的Ⅱ區(qū)中砂,含泥量不大于2.5%,泥塊含量不大于0.5%;
水泥、粉煤灰、鋼渣、減水劑、粗骨料和細(xì)骨料的重量比為:100:38:5:0.8:32:150;體積為混凝土總體積1%的直徑為0.30-0.55mm、長為30mm的碳纖維;體積為混凝土總體積0.3-0.5%的直徑為0.15-0.20mm,長為15-20mm的玄武纖維;
(2)按所述原料配比,將原料進(jìn)行混合攪拌,之后加入所述配比的水,在20r/min下,攪拌20min后,即得。
實施例3
(1)準(zhǔn)備原料:
一級粉煤灰(粒徑小于45μm的顆粒占總數(shù)的95%以上);
聚羧酸系高效減水劑;
粗骨料:粒徑為22-25mm的連續(xù)級配花崗巖破碎石,含泥量不大于0.4%,針片狀顆粒含量不大于8%,泥塊含量不大于0.15%;
細(xì)骨料:細(xì)度模數(shù)為2.6-3.0的Ⅱ區(qū)中砂,含泥量不大于2.5%,泥塊含量不大于0.5%;
水泥、粉煤灰、鋼渣、減水劑、粗骨料和細(xì)骨料的重量比為:100:39:10:1.0:33:180;體積為混凝土總體積1.2%的直徑為0.30-0.55mm、長為30-40mm的碳纖維;體積為混凝土總體積0.4%的直徑為0.15-0.20mm,長為15-20mm的玄武纖維;
(2)按所述原料配比,將原料進(jìn)行混合攪拌,之后加入所述配比的水,在30r/min下,攪拌10min后,即得。
對比實施例1
除不用鋼渣之外,其余與實施例1一致。
對比實施例2
除不用玄武纖維之外,其余與實施例1一致。
對比實施例3
除碳纖維的長度為50-60mm之外,其余與實施例1一致。
實驗例
對實施例1-3和對比實施例1-3進(jìn)行相關(guān)強度(28天)和耐磨性,測試標(biāo)準(zhǔn):GB/T50081—2002。結(jié)果見表1。
表1