一种低收缩高强混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种高强混凝土，具体涉及一种掺高吸水树脂和膨胀剂的高强混凝土及其制备方法。
背景技术
高强混凝土是现代混凝土制备技术发展的典型产品，通过优选材料，控制水灰比，掺入外加剂等措施，可具有高强和高耐久性。高强混凝土的应用一方面可有效减少水泥的用量，缓解因水泥基材料使用而导致的环境和能耗问题；另一方面，还可降低工程构件截面尺寸，减小构件自重，实现复杂结构的顺利构建等，具有重要的经济、环保和工程实用价值。然而，由于水灰比较低，高强混凝土因水泥水化反应快速消耗拌合水而引发的自干燥现象较普通混凝土更加显著，发生较大收缩变形，容易开裂，威胁结构的安全性和服役寿命。在收缩抑制和补偿方面，传统方法是通过使用膨胀剂产生膨胀性产物，如钙矾石来补偿混凝土收缩。但该方法却存在减缩效率有点，产生的钙矾石性质不稳定，影响后期强度等问题。另外，以超吸水树脂为吸水材料的内养护技术也受到关注，通过超吸水树脂将水预先吸入超吸水树脂中，当水泥水化自干燥现象显著时，内养护水可释放出来维持混凝土内部湿度，从而抑制收缩发展。由于超吸水树脂会在混凝土中残留较大孔隙，使得高强混凝土强度普遍明显降低。为此，本发明将采用膨胀剂和超吸水树脂互掺的方法，从收缩抑制和补偿两个角度共同减小高强混凝土收缩，制备低收缩高强混凝土，促进体积稳定高强混凝土的发展和应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低收缩高强混凝土配合比方法。
本发明的技术方案为：
1.一种复掺膨胀剂与超吸水树脂低收缩高强混凝土，所述的低收缩高强混凝土包括以下成分，各种成分以质量份计算：
水泥：326～476份，
水：97～116份，
粉煤灰：72～95份，
石英砂：400～470份，
减水剂：13～25份，
膨胀剂：17～35份，
超吸水树脂：5～15份。
2.其中，所述水泥为强度等级52.5及以上的硅酸盐水泥；
所述水为城市普通自来水；
所述粉煤灰为一级粉煤灰；
所述石英砂为普通细石英砂；
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂；
所述膨胀剂为UEA型膨胀剂；
所述超吸水树脂为高分子吸水树脂。
3.作为优选，本发明所述一种低收缩高强混凝土由以下各组分按质量份组成：
水泥：345份，
水：106份，
粉煤灰：88份，
石英砂：450份，
减水剂：14份，
膨胀剂：20份，
超吸水树脂：7份。
4.作为优选，所述的水泥采用P.O.52.5硅酸盐水泥；
5.作为优选，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，含固量40％，减水率33％；
6.作为优选，所述膨胀剂为UEA型膨胀剂，膨胀率大于0.02％；
7.作为优选，超吸水树脂主要成分为低交联型聚丙烯酸钠的200目，24h吸水率为700倍的高分子吸水树脂。
本发明所述的一种低收缩高强混凝土的制备方法包括如下步骤：首先将水泥、粉煤灰、石英砂依次放入搅拌机干拌5～10分钟；其次，将减水剂、膨胀剂与水混合，搅拌均匀；之后，将减水剂、膨胀剂和水混合溶液加入搅拌机，搅拌10～15分钟；最后，将超吸水树脂加入搅拌机中，搅拌3～5分钟。将所制得的混凝土装入试模，移入养护室，养护24小时后拆模，继续在养护室养护，制得所述低收缩高强混凝土。
本发明所述的有益效果为：
1.本发明通过使用膨胀剂和超吸水树脂从收缩补偿和收缩抑制角度减小高强混凝土收缩，在不降低高强混凝土抗压强度的前提下，实现大幅减小其收缩的目的，可制得体积较为稳定的高强混凝土，避免产生开裂，提高其耐久性和服役性能。
2.本发明通过膨胀剂和超吸水树脂复掺，降低超吸水树脂的用量，使高强混凝土在水灰比较低的条件下保持较好的流动度和工作性，可保证所制备的高强混凝土较为均匀，力学性质更加稳定。
具体实施方式：
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过市售购买获得的常规产品。
表1实施例1～5低收缩高强混凝土各组分含量表
实施例1的制备包括如下步骤：将称量好的水泥、粉煤灰和石英砂依次放入搅拌机中干拌10分钟；将减水剂、膨胀剂水混合均匀；然后将减水剂、膨胀剂和水的混合溶液加入到搅拌机中，充分搅拌10分钟；最后，将超吸水树脂加入到搅拌机中，搅拌3分钟。将新拌混凝土浇入100mm×100mm×100mm立方体试模中，在养护室中养护24小时后拆模，随后继续养护至28天。另将混凝土浇入波纹管试件中，待终凝后，在标准养护条件下，测试3天、7天和28天自生收缩。
按照相同步骤制得实施例2～4，分别测得实施例1～4的28天抗压强度和3天、7天和28天自生收缩，见表2。
表2实施例1～4的28天抗压强度和3天、7天与28天自生收缩
显然，本专利的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利所作的举例，而并非是对本专利的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利权利要求的保护范围之内。
