CN1096280A - 高效能混凝土专用水泥 - Google Patents

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陈恩义
廉慧珍
覃维祖
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Tsinghua University
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Abstract

一种高效能混凝土专用水泥，属建筑材料领域。 本专用水泥由标号大于525#(含525#)硅酸盐类水 泥加入改性材料、超塑化剂、膨胀性材料配合而成。 其配方为标号大于525#(含525#)硅酸盐类水泥65 ～80％，改性材料10～25％，超塑化剂1.5～2.5％， 膨胀性材料7～15％。改性材料为磨细高炉矿渣、粉 煤灰、沸石岩粉、硅灰中的任一种。超塑化剂为固体 粉状高效减水剂如萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水 剂。膨胀性材料为一般混凝土膨胀剂如U形混凝土 膨胀剂，复合膨胀剂，明矾石膨胀剂。本专用水泥可 以在施工现场直接按一般混凝土配制方法按不同配 比用水、普通砂子、石子、加上本专用水泥即可制成符 合不同要求的高效能混凝土。

Description

本发明涉及用于混凝土及其制品的水泥，特别是用于具有高耐久性能要求的混凝土及其制品的水泥。属建筑材料领域。
高效能混凝土（High    Performance    Concrete-HPC）是法国、美国、日本、加拿大等国家最近几年研究开发的一种新型混凝土，它在配合比设计思路上较传统的混凝土有了一个新的突破。与传统的混凝土相比，高效能混凝土具有高施工性（满足泵送或微振要求）、高强度（28天强度不低于50MPa）、低干缩、高抗渗性、高耐久性等特点，适用于高层建筑、桥梁、高塔、核反应堆保护壳以及抗爆工程等有较高耐久性要求的混凝土工程。
在法国专利FR2640962A1（90年6月29日公布）中提出用硅酸盐水泥、流化剂、消泡剂、硅灰、石英砂粉、钢纤维、普通砂、卵石等原材料配制高效能混凝土的方法，该混凝土可用于军事抗爆工程中，标养条件下28天抗压强度达到70MPa。而日本、美国等国家则采用低水灰比（W/C＝0.25～0.35）同时掺加高效能减水剂、适量活性混合材料、膨胀剂或增稠剂的方法在施工现场配制高效能混凝土，所用水泥为硅酸盐水泥，高效能减水剂多为液体。上述制备高效能混凝土的方法要求施工部门同时采购多种原材料和外加剂，在施工现场或混凝土搅拌站多次计量运算，制作工艺复杂，生产成本高，同时对施工技术人员要求较高，稍有疏忽就可能造成工程质量事故。
本发明的目的是提供一种专用水泥，用该专用水泥可以在施工现场直接按一般混凝土配制方法，即用水、普通砂子、石子及水泥来配制成高效能混凝土。
本发明的高效能混凝土专用水泥是在标号大于525＃（含525＃）的硅酸盐类水泥中加入改性材料、超塑化剂、膨胀性材料。改性材料为磨细高炉矿渣、粉煤灰、沸石岩粉、硅灰。超塑化剂为固体粉状高效减水剂，如萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂。膨胀性材料为市售混凝土膨胀剂，如U型混凝土膨胀剂、复合膨胀剂、明矾石膨胀剂。
本发明专用水泥的各组分比例为：标号大于525＃（含525＃）的硅酸盐类水泥65～80%，改性材料10～25%，超塑化剂1.5～2.5%，膨胀性材料7～15%。
本发明所述高效能混凝土专用水泥可按如下混磨工艺制备：
Figure 94104016X_IMG1
说明实施例如下：
1、实施例一
水泥制备：
标号大于525＃（含525＃）的硅酸盐类水泥65%+U型膨胀剂10%+磨细矿渣粉25%+1.7%萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂→混合磨细15～20分钟（0.08mm筛筛余≤5.0%）→Ⅰ型水泥
混凝土配合比推荐参数（kg/m3）：
Ⅰ型水泥：548、砂子（中砂）：780、碎石（5～25mm）：915、水170、（W/C＝0.31）;
混凝土性能检验结果：
施工性 标准度件强度（MPa) 限制膨胀率（％）＊
坍落度（cm) 流动度（cm) 3天 7天 28天 水中14天 空气中28天
21 48～50 30 47 61 0.012 －0.002
注：＊限制配筋率0.785%。
2、实施例二
标号大于525＃（含525＃）硅酸盐类水泥65%+Ⅱ级粉煤灰20%+明矾石膨胀剂15%+1.7%萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂→混合磨细15～20分钟（0.08mm筛筛余≤5.0%）→Ⅰ型水泥
混凝土配合比推荐参数（kg/m3）：
Ⅰ型水泥：528、中砂（细度模数2.8）：750、石灰岩碎石（5～20mm）：917、水：185、（W/C＝0.35）;
混凝土性能检验结果：
Figure 94104016X_IMG2
注：＊限制配筋率0.785%。
3、实施例三
水泥制备：
标号大于525＃（含525＃）的硅酸盐类水泥65%+Ⅱ级粉煤灰20%+明矾石膨胀剂15%+1.5%萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂→混合磨细15～20分钟（0.08mm筛筛余≤5.0%）→Ⅱ型水泥
混凝土配合比推荐参数（kg/m3）：
Ⅱ型水泥：617、中砂（细度模数2.8）：716、碎石（5～15mm）：876、
水：185、（W/C＝0.30）;
混凝土性能检验结果：
Figure 94104016X_IMG3
注：＊限制配筋率0.785%。
4、实施例四
标号大于525＃（含525＃）的硅酸盐类水泥73%+Ⅱ级粉煤灰15%+U-Ⅱ型膨胀剂12%+1.5%萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂→混合磨细15～20分钟（0.08mm筛筛余≤5.0%）→Ⅱ型水泥
混凝土配合比推荐参数（kg/m3）：
Ⅱ型水泥：514、中砂（细度模数3.0）：729、碎石（5～25mm）：966、水185、（W/C＝0.35）;
混凝土性能检验结果：
Figure 94104016X_IMG4
注：＊限制配筋率0.785%。
5、实施例五
水泥制备：
标号大于525＃（含525＃）硅酸盐类水泥83%+磨细沸石岩粉10%+复合膨胀剂7%+2.5%萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂→混合磨细15～20分钟（0.08mm筛筛余≤5.0%）→Ⅲ型水泥
混凝土配合比推荐参数（kg/m3）：
Ⅲ型水泥：625、中砂（细度模数2.8）：714、石灰岩碎石（5～25mm）：986、水175、（W/C＝0.28）;
混凝土性能检验结果：
Figure 94104016X_IMG5
注：＊限制配筋率0.785%。
6、实施例六
标号大于525＃（含525＃）硅酸盐类水泥80%+硅灰10%+U-Ⅱ型膨胀剂10%+2.5%萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂→混合磨细15～20分钟（0.08mm筛筛余≤5.0%）→Ⅲ型水泥
混凝土配合比推荐参数（kg/m3）：
型Ⅲ水泥：600、中砂（细度模数2.8）：722、碎石（5～25mm）：998、水：180、（W/C＝0.30）;
混凝土性能检验结果：
Figure 94104016X_IMG6
注：＊限制配筋率0.785%。
用本发明不同型号的专用水泥，在施工现场按不同配比可以制成不同要求的高效能混凝土。
Ⅰ型专用水泥按常规混凝土配制方法可制得C50混凝土。
Ⅱ型专用水泥按常规混凝土配制方法可制得C60混凝土。
Ⅲ型专用水泥按常规混凝土配制方法可制得C70混凝土。

Claims (7)

1、一种高效能混凝土专用水泥，其特征是在标号大于525#(含525#)硅酸盐类水泥中加入改性材料、超塑化剂、膨胀性材料，所说的改性材料为磨细高炉矿渣、粉煤灰、沸石岩粉、硅灰中的任一种，所说的超塑化剂为固体粉状高效减水剂，如萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂，所说的膨胀性材料为市售混凝土膨胀剂，如U型混凝土膨胀剂、复合膨胀剂、明矾石膨胀剂，本专用水泥的各组分比例为：标号大于525#(含525#)的硅酸盐类水泥65～80%，改性材料10～25%，超塑化剂1.5～2.5%，膨胀性材料7～15%。
2、根据权利要求1所述的专用水泥，其特征为各组分配比为：标号大于525＃（含525＃）硅酸盐类水泥65%+U型膨胀剂10%+磨细矿渣粉25%+萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂1.7%。
3、根据权利要求1所说的专用水泥，其特征为其各组分配比为：标号大于525＃（含525＃）的硅酸盐类水泥65%+Ⅱ级粉煤灰20%+明矾石膨胀剂15%+萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂1.7%。
4、根据权利要求1所说的专用水泥，其特征为其各组分配比为：标号大于525＃（含525＃）硅酸盐类水泥65%+Ⅱ级粉煤灰20%+明矾石膨胀剂15%+萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂1.5%。
5、根据权利要求1所说的专用水泥，其特征为其各组分的配比为：标号大于525＃（含525＃）硅酸盐类水泥73%+Ⅱ级粉煤灰15%+U-Ⅱ型膨胀剂12%+萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂1.5%。
6、根据权利要求1所说的专用水泥，其特征为其各组分的配比为：标号大于525＃（含525＃）硅酸盐类水泥83%+磨细沸石岩粉10%+复合膨胀剂7%+萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂2.5%。
7、根据权利要求1所说的专用水泥，其特征为其各组分配比为：标号大于525＃（含525＃）硅酸盐类水泥80%+硅灰10%+U-Ⅱ型膨胀剂10%+萘磺酸盐甲醛缩合物类高效减水剂2.5%。
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