一种高弹性模量的韧性混凝土及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115196915A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202210541643.1(22)申请日2022.05.17(71)申请人华南农业大学地址514000广东省广州市天河区五山申请人广州北环智能交通科技有限公司(72)发明人唐延丰王海洋柳子晖李庚英张敏王林彬刘永峰(74)专利代理机构广州凯东知识产权代理有限公司44259专利代理师江镜立(51)Int.Cl.C04B28/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种高弹性模量的韧性混凝土及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高弹性模量的韧性混凝土及其制备方法，该高弹性模量的韧性混凝土包括水泥470～490份、砂700～720份、5～10mm粒径碎石270～310份、微硅粉10～20份、10～25mm粒径碎石860～900份、钢纤维20～60份、减水剂5～8份、水130～150份。本发明所提出的高弹性模量的韧性混凝土其强度、弹性模量和韧性均高于普通混凝土，具备高强度、高弹模及优良的抗裂性能；将其应用于预应力连续刚构桥梁结构以及其他大跨度结构建筑，可利用其高弹性模量的特性有效缓解大跨结构的跨中下挠，防止混凝土结构开裂，降低结构后期维护的成本，对大跨结构建筑尤其是大跨连续刚构桥梁工程具有较高的实用价值。CN115196915ACN115196915A权利要求书1/2页1.一种高弹性模量的韧性混凝土，其特征在于，包括以下质量份的组分：2.根据权利要求1所述的高弹性模量的韧性混凝土，其特征在于，包括以下质量份的组分：3.根据权利要求1或2中任一项所述的高弹性模量的韧性混凝土，其特征在于：所述水泥为P·Ⅱ·52.5硅酸盐水泥，比表面积≥350m2/kg。4.根据权利要求1或2中任一项所述的高弹性模量的韧性混凝土，其特征在于：所述砂为天然河砂，级配范围为Ⅱ区级配，含水率为1％～2％，细度模数为2.8。5.根据权利要求1或2中任一项所述的高弹性模量的韧性混凝土，其特征在于：所述5～10mm粒径碎石和10～25mm粒径碎石为花岗岩碎石，其中片状、针状碎石占比≤4.5wt％。6.根据权利要求1或2中任一项所述的高弹性模量的韧性混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率≥30％。7.根据权利要求1或2中任一项所述的高弹性模量的韧性混凝土，其特征在于：所述微硅粉的粒径为0.1～0.2μm，比表面积≥18500m2/kg，微硅粉中活性二氧化硅的含量≥92％。8.根据权利要求1或2中任一项所述的高弹性模量的韧性混凝土，其特征在于：所述钢纤维为短直型镀铜钢纤维，长度为0.8cm～1.5cm，直径为0.05mm～0.25mm，拉伸强度≥2850MPa。9.根据权利要求1或2中任一项所述的高弹性模量的韧性混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将水、水泥、砂、5～10mm粒径碎石、10～25mm粒径碎石、减水剂、微硅粉、钢纤维分别按比例称取；(2)将称得的水泥、砂、5～10mm粒径碎石、10～25mm粒径碎石、微硅粉混合搅拌均匀后，加入水和减水剂继续搅拌均匀，最后加入钢纤维搅拌均匀，得到混凝土拌合物；(3)将步骤(2)所制得的混凝土拌合物装入模具中，振捣密实，使用铲刀抹去试模表面浆体，平整试件上表面；(4)试件成型1天后拆模，使用土工布覆盖湿法养护13天后，自然养护14天，即得所述高弹性模量的韧性混凝土。2CN115196915A权利要求书2/2页10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，具体操作为：采用强制式双卧轴混凝土搅拌机在55r/min的搅拌速度下将水泥、砂、5～10mm粒径碎石、10～25mm粒径碎石、微硅粉混合搅拌2min至均匀，然后加入水与减水剂在55r/min的搅拌速度下继续混合搅拌2min至混合料均匀，最后加入钢纤维并在55r/min的搅拌速度下搅拌4min，确保钢纤维在所制得的混凝土拌合物中均匀分散。3CN115196915A说明书1/5页一种高弹性模量的韧性混凝土及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种高弹性模量的韧性混凝土及其制备方法。背景技术[0002]目前，随着我国综合国力的提升，交通工程设施建设得到了快速发展，桥梁工程的建设也是越来越多，其中预应力混凝土连续刚构桥因其优异的受力性能和较低的造价而备受桥梁工程师青睐。但连续刚构桥梁在其服役期间，尤其是具有较大跨度时，桥梁跨中下挠现象明显，造成桥梁结构变形过大，混凝土开裂严重，导致混凝土结构承载能力和耐久性降低。而混凝土结构的抗变形能力与混凝土弹性模量呈正相关，提高建造所用混凝土的弹性模量，能有效缓解大跨混凝土连续刚构桥的跨中下挠现象，提高了桥梁使用的安全