本發(fā)明涉及一種混凝土，特別是涉及一種超致密混凝土。
背景技術(shù)：
混凝土是目前世界上用量最大的建筑材料，因其價(jià)格低廉、承載力強(qiáng)及耐久性好而被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域?；炷恋挚弓h(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力稱為耐久性?；炷恋挚弓h(huán)境介質(zhì)作用的能力非常重要，包括物質(zhì)交換(如氯離子、硫酸根離子、二氯化碳等)及能量交換(冷熱交替下所帶來的物質(zhì)變化)，這種交換必然會(huì)帶來混凝土結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定與性能的降低，從而影響其耐久性能。
超致密混凝土具有耐久性，可通過水滲、氯鹽滲透、氣體滲透和放射性核素?cái)U(kuò)散四種不同的介質(zhì)對(duì)混凝土的致密程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種新型的超致密混凝土，所要解決的技術(shù)問題是使其改善了水泥的全周期水化產(chǎn)物生成及其結(jié)構(gòu)形成過程，鋼纖維以三維的狀態(tài)分散于混凝土中，并通過“橋聯(lián)”的形式充分地將混凝土固結(jié)為一個(gè)緊密的整體，從而實(shí)現(xiàn)了超致密結(jié)構(gòu)，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種超致密混凝土，銫-137離子的有效擴(kuò)散系數(shù)為4.5×10-5-4.8×10-5cm2/d，氯鹽滲透系數(shù)5×10-19-10×10-19m2/s，氮?dú)鉂B透系數(shù)0.5×10-19-1.0×10-19m2，在1.2-2.0MPa壓力下水滲透高度為0，其包括：膠凝材料、骨料、水、鋼纖維和減水劑。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的，前述的超致密混凝土，其中所述的膠凝材料包括水泥或水泥和活性粉體的混合物。
優(yōu)選的，前述的超致密混凝土，其中所述的水泥為P.I型水泥，強(qiáng)度等級(jí)不低42.5。
優(yōu)選的，前述的超致密混凝土，其中所述的活性粉體為硅灰、偏高嶺土和粉煤灰，活性粉體材料用量為0-330kg/m3。
優(yōu)選的，前述的超致密混凝土，其中所述的水與膠凝材料的質(zhì)量比為0.20-0.35：1。
優(yōu)選的，前述的超致密混凝土，其中所述的骨料由砂和石子組成，砂率為30-40％。
優(yōu)選的，前述的超致密混凝土，其中所述的砂為普通河砂，細(xì)度模數(shù)為2.60。
優(yōu)選的，前述的超致密混凝土，其中所述的石子的顆粒級(jí)配為5-10mm和10-20mm級(jí)配，其中最大粒徑不超過20mm。
優(yōu)選的，前述的超致密混凝土，其中所述的減水劑為液體聚羧酸系減水劑，減水率不低于30％，摻量為混凝土總質(zhì)量的1.5-2.5％。
優(yōu)選的，前述的超致密混凝土，其中所述的鋼纖維摻量為混凝土總體積的0.1-2.0％，選自鍍銅鋼纖維和端勾型鋼纖維；其中鍍銅鋼纖維長度為12-14mm，抗拉強(qiáng)度≥2850MPa；端勾型鋼纖維長度不低于30mm，抗拉強(qiáng)度≥800MPa。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明超致密混凝土至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：超細(xì)活性粉體的匹配使用改善了水泥的全周期水化產(chǎn)物生成及其結(jié)構(gòu)形成過程，鋼纖維以三維的狀態(tài)分散于混凝土中，并通過“橋聯(lián)”的形式充分地將混凝土固結(jié)為一個(gè)緊密的整體，從而實(shí)現(xiàn)了超致密結(jié)構(gòu)，具有良好的耐磨耐腐蝕性，并能包容、阻滯放射性核素。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的超致密混凝土其具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提出的一種超致密混凝土，銫-137離子的有效擴(kuò)散系數(shù)為4.5×10-5-4.8×10-5cm2/d，氯鹽滲透系數(shù)5×10-19-10×10-19m2/s，氮?dú)鉂B透系數(shù)0.5×10-19-1.0×10-19m2，在1.2-2.0MPa壓力下水滲透高度為0，其包括：膠凝材料、骨料、水、鋼纖維和減水劑。
膠凝材料包括水泥或水泥和活性粉體的混合物；其中水泥為P.I型水泥，強(qiáng)度等級(jí)不低42.5。水泥可提高混凝土強(qiáng)度，并將骨料粘合。
活性粉體為硅灰、偏高嶺土和粉煤灰；其中粉煤灰為I級(jí)粉煤灰。
活性粉體材料用量為0-330kg/m3?；钚苑垠w材料的顆粒小，可以填充水泥空隙，并與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)，使混凝土更致密。
水與膠凝材料的質(zhì)量比為0.20-0.35：1。
骨料由砂和石子組成，砂率為30-40％。其中砂為普通河砂，細(xì)度模數(shù)為2.60；石子的顆粒級(jí)配為5-10mm和10-20mm級(jí)配，其中最大粒徑不超過20mm。骨料的顆粒大，限制混凝土收縮。
鋼纖維摻量為混凝土總體積的0.1-2.0％，選自鍍銅鋼纖維和端勾型鋼纖維；其中鍍銅鋼纖維長度為12-14mm，抗拉強(qiáng)度≥2850MPa；端勾型鋼纖維長度不低于30mm，抗拉強(qiáng)度≥800MPa。纖維可以增強(qiáng)混凝土的抗裂能力，減少因水泥收縮而產(chǎn)生的裂縫。
減水劑為液體聚羧酸系減水劑，減水率不低于30％，摻量為混凝土總質(zhì)量的1.5-2.5％。減水劑可改善因加入纖維而降低的流動(dòng)性。
水滲測(cè)試是對(duì)養(yǎng)護(hù)到期的試樣表面進(jìn)行刷毛處理，以消除邊界效應(yīng)和脫模劑的影響。安裝試件前必須先啟動(dòng)抗?jié)B儀，檢查機(jī)器是否工作正常?？?jié)B儀設(shè)備應(yīng)該能夠保證在24h的加壓期間，水壓力穩(wěn)定地維持在2.0MPa。試驗(yàn)過程中應(yīng)隨時(shí)檢查試件周圍的滲水情況。密封試件通常采用石蠟進(jìn)行密封。停止試驗(yàn)的條件是加壓時(shí)間達(dá)到24h。加壓過程中注意試件端面是否出現(xiàn)滲水，如有滲水，應(yīng)停止該試件的抗?jié)B試驗(yàn)，其它試件則繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)直到24h。對(duì)于端面出現(xiàn)滲水的試件，其滲水高度為試件的高度，即為150mm。在壓力機(jī)上劈裂試件時(shí)，應(yīng)保證上下放置的鋼墊條相互平行，并處于同一豎直面內(nèi)，而且應(yīng)放置在試件兩端面的直徑處，以保證劈裂面與端面垂直和便于準(zhǔn)確測(cè)量滲水高度。在滲透高度的測(cè)量時(shí)，如果讀數(shù)時(shí)遇到某測(cè)點(diǎn)被骨料阻擋，可以靠近骨料兩端的滲水高度平均值來代替該測(cè)點(diǎn)的滲水高度。滲透高度的讀數(shù)應(yīng)精確到0.1mm。
氮?dú)鉂B透測(cè)試是將試件切割成Φ150mm×50mm圓餅；試件稱重后放入60℃烘箱25天，然后稱重；將試件置于相對(duì)濕度60％，溫度20℃的徐變室內(nèi)22天。按照改進(jìn)的CEMBUREAU法進(jìn)行氣體滲透性測(cè)試，具體步驟如下：試件側(cè)面涂抹環(huán)氧樹脂以保證密封；稱量試件質(zhì)量、厚度；將試件放入滲透儀壓力室內(nèi)，施加圍壓(7bar)；施加進(jìn)氣口壓力，待氣體流速穩(wěn)定后測(cè)量體積流速；變更進(jìn)氣壓力，重復(fù)測(cè)量；測(cè)量完所有壓力等級(jí)下的情況后，釋放儀器內(nèi)殘留氣體，取出試件，再次稱重，完成測(cè)量。分析整理數(shù)據(jù)，計(jì)算不同壓力條件下試件表觀滲透系數(shù)KA，并利用下式回歸出本征滲透系數(shù)KV：
氯鹽滲透是通過氯離子遷移測(cè)試進(jìn)行，試件加工后應(yīng)打磨光滑，使試件表面平整、便于安裝和去除表面雜物。試件表面處理光滑后再測(cè)量其尺寸。真空泵應(yīng)能保證真空容器的絕對(duì)壓力在幾分鐘內(nèi)達(dá)到10～50mbar(1～5KPa)。選購真空泵時(shí)要注意其抽真空的能力。浸泡試件用的是氯化鈉溶液。根據(jù)初始電流調(diào)整電壓，按照調(diào)整后的電壓再記錄新的初始電流。根據(jù)新初始電流決定試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間。記錄陽極電解液中的初始溫度，記錄陽極電解液的最終溫度，計(jì)算遷移系數(shù)用。記錄最終電流，觀察電流變化情況。
放射性核素Cs-137擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定方法是混凝土試塊養(yǎng)護(hù)后，在室溫下，將試塊完全浸沒在自來水中，靜置30天。將試塊的上下端面用拋光機(jī)打磨光滑，表面粗糙度小于0.02mm。將試塊放入聚四氟乙烯套筒中，在試塊和套筒之間的縫隙中注入環(huán)氧樹脂，并在室溫下干燥，保證液體不會(huì)從縫隙中滲漏。將裝有試塊的聚四氟乙烯套筒固定在源液池和樣品收集池之間，向源液池和樣品收集池中注入飽和Ca(OH)2溶液，靜置7天，觀察是否有液體滲漏。將源液池中溶液倒出，再往源液池中注入含Cs-137的飽和Ca(OH)2溶液2L；在源液池中加入1mL活度濃度為50000Bq/mL的氚水，打開磁轉(zhuǎn)子攪拌器，使溶液充分混合均勻。每隔15天從源液池取0.1ml水溶液，用伽馬譜儀測(cè)量Cs-137濃度。定期從樣品收集池中取1mL水溶液，測(cè)量其中H-3和Cs-137的濃度。每次從樣品收集池中取完樣之后，補(bǔ)充相同體積的飽和Ca(OH)2溶液。擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定運(yùn)行210天后，小心移去源液池和樣品收集池，用飽和Ca(OH)2溶液對(duì)試塊的上下端面進(jìn)行沖洗，脫掉聚四氟乙烯套筒，再用飽和Ca(OH)2溶液進(jìn)行沖洗，在陰涼處靜置風(fēng)干。將風(fēng)干的試塊稱重，測(cè)量高度，然后從與源液池接觸的一端開始沿軸向進(jìn)行磨削，磨了一定厚度之后，再對(duì)試塊進(jìn)行稱重，測(cè)量高度；磨削過程中對(duì)粉末進(jìn)行收集，粉末稱重，計(jì)算收率，對(duì)粉末樣進(jìn)行Cs-137活度測(cè)量。重復(fù)對(duì)試塊進(jìn)行逐層磨削，直至粉末樣中測(cè)不出Cs-137。
混凝土的組成及參數(shù)如表1所示。
表1混凝土的組成及參數(shù)
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。