本發(fā)明屬于超高性能混凝土領(lǐng)域，具體涉及一種再生細(xì)骨料超高性能混凝土及其使用方法。
背景技術(shù)：
超高性能混凝土是一種高強(qiáng)度、高韌性、低孔隙率的超高強(qiáng)水泥基材料。雖然問世的時(shí)間不長(zhǎng)，但因其良好的力學(xué)性能和優(yōu)異的耐久性，已經(jīng)在工程建設(shè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。世界上第一座以rpc為材料建造的步行橋位于氣候條件惡劣的加拿大sherbrooke市，在高濕度環(huán)境、頻繁受除冰鹽腐蝕與凍融循環(huán)作用下，該橋至今使用狀態(tài)良好。
超高性能混凝土由普通硅酸鹽水泥、硅灰、石英粉、天然砂和鋼纖維等材料組成，經(jīng)攪拌、澆注和蒸壓養(yǎng)護(hù)制成。超高性能混凝土具有超高強(qiáng)度、超高韌性和超高耐久性等特點(diǎn)。
盡管超高性能混凝土擁有很多顯著的優(yōu)點(diǎn)，但也存在缺陷。制備超高性能混凝土的原材料通常為普通硅酸鹽水泥、硅灰、天然砂、石英粉、鋼纖維和減水劑等，生產(chǎn)成本是普通混凝土的數(shù)倍。在大多數(shù)工程中，傳統(tǒng)混凝土可滿足性能要求，而超高性能混凝土價(jià)格昂貴，難以取代傳統(tǒng)混凝土，致使它的推廣受到限制。采用建筑垃圾以及廢棄混凝土生產(chǎn)的再生骨料，既可以減少固體廢棄物排放對(duì)環(huán)境造成的污染，節(jié)省大量的處理費(fèi)用，又可以彌補(bǔ)天然砂石的不足，減少因建筑業(yè)需要對(duì)天然砂石的開采，保護(hù)自然環(huán)境，保障社會(huì)的和諧發(fā)展，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。因此，固體廢棄物最有價(jià)值的處理方法，就是把它生產(chǎn)成再生骨料，應(yīng)用于建筑行業(yè)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)變廢為寶的目的。對(duì)廢棄混凝土的加工處理，形成高質(zhì)量再生骨料，既能使有限的資源得以再利用，又解決了部分環(huán)保問題。這是發(fā)展綠色混凝土，實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要措施之一。所以，采用再生細(xì)骨料取代天然砂制備的再生細(xì)骨料超高性能混凝土經(jīng)濟(jì)且環(huán)保，具有廣泛的應(yīng)用前景。
目前，cn104692740a隋玉武申請(qǐng)的一種廢棄混凝土粉體（即對(duì)建筑垃圾廢棄混凝土破碎，篩分出再生粗骨料和再生細(xì)骨料后，剩余的小于0.15mm的粉體）制備的活性粉末混凝土由以下組分制成：普通硅酸鹽水泥、硅灰、水、廢棄混凝土粉體、聚羧酸減水劑以及細(xì)砂。利用廢棄混凝土作為活性粉體取代部分硅灰制備活性粉末混凝土，既能解決建筑垃圾的處置問題，又能使建筑垃圾得到再生循環(huán)利用，可以降低活性粉末混凝土的制備成本。該發(fā)明中當(dāng)廢棄混凝土粉體對(duì)硅灰的替代率為30%時(shí)，制備的混凝土的抗折程度為16.5mpa，抗壓強(qiáng)度為104.75mpa。雖然該專利用到了廢棄混凝土粉體，但未用到再生細(xì)骨料（其粒徑范圍是0.15～4.75mm），因此對(duì)于廢棄混凝土的利用率不高。
cn104003682a趙尚傳申請(qǐng)了一種超高性能混凝土，本發(fā)明公開了一種超高性能混凝土，所述的超高性能混凝土包括以下材料：膠凝材料，集料，水，鋼纖維，減水劑，消泡劑；集料包括：粒徑3～5mm的機(jī)制砂、粒徑1～3mm的機(jī)制砂和粒徑為0.21～0.42mm的河砂；凝膠材料包括硅酸鹽水泥、快硬水泥和磨細(xì)水泥。該發(fā)明公布的超高性能混凝土不僅降低了成本，簡(jiǎn)化了養(yǎng)護(hù)工藝，而且性能良好。該專利所制備的超高性能混凝土用到了機(jī)制砂，但還沒有用到再生細(xì)骨料。
目前還沒有將再生細(xì)骨料用于超高性能混凝土的相關(guān)專利和報(bào)道，可能由于相較于天然砂，再生細(xì)骨料各項(xiàng)性能均較差，用于制備超高性能混凝土可能會(huì)大大降低超高性能混凝土的性能，但從已有的專利看來，由于鋼纖維在抑制裂縫發(fā)展從而提高混凝土強(qiáng)度方面起到主導(dǎo)作用，廢棄混凝土粉體已經(jīng)用于超高性能混凝土，使用機(jī)制砂制備超高性能混凝土也成為可能。若選取優(yōu)質(zhì)的再生細(xì)骨料，并控制用于超高性能混凝土的再生細(xì)骨料的最大粒徑和用量等，摻入適量的鋼纖維，制備符合要求的超高性能混凝土完全可行。本發(fā)明涉及的再生細(xì)骨料超高性能混凝土有很高應(yīng)用價(jià)值和廣闊的推廣應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于目前超高性能混凝土的現(xiàn)狀，對(duì)其配方進(jìn)行改進(jìn)。采用再生細(xì)骨料分別取代0%、25%、50%、75%、100%的天然砂，超高性能混凝土的抗壓和抗折強(qiáng)度有規(guī)律地下降，但強(qiáng)度仍可以滿足傳統(tǒng)超高性能混凝土強(qiáng)度的要求。對(duì)于傳統(tǒng)超高性能混凝土，從已經(jīng)頒布的國標(biāo)《活性粉末混凝土》（gb/t31387-2015）可知，它最低抗壓強(qiáng)度為100mpa。采用粒徑范圍為0.15~1.18mm的再生細(xì)骨料制備的超高性能混凝土與采用粒徑范圍為0.15~4.75mm的再生細(xì)骨料制備的超高性能混凝土相比，前者的抗壓和抗折強(qiáng)度明顯提高。與傳統(tǒng)超高性能混凝土相比，用再生細(xì)骨料取代天然砂制備的超高性能混凝土，它同時(shí)產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)保效益。
本發(fā)明的目的在于提供一種再生細(xì)骨料超高性能混凝土及其使用方法，它具有較高強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)且環(huán)保。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種再生細(xì)骨料超高性能混凝土，其主要原料的質(zhì)量比為：普通硅酸鹽水泥：硅灰：石英粉：細(xì)骨料：減水劑：水=1：0.25~0.35：0.35~0.40：1.0~1.2：0.02~0.03：0.20~0.25，鋼纖維體積摻量為0.5~3%。所述細(xì)骨料，按照重量百分?jǐn)?shù)，再生細(xì)骨料：30~100%；天然砂：0~70%。所用的再生細(xì)骨料屬于
使用方法包括如下步驟：先將普通硅酸鹽水泥、硅灰、石英粉和細(xì)骨料干拌3分鐘；然后加入溶有減水劑的一半水中，攪拌2分鐘，在攪拌過程中邊攪拌邊均勻地撒入鋼纖維；再加入溶有減水劑的另一半水，攪拌2~3分鐘；最后澆筑入模，將料漿送入靜停養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)一天，然后送入工廠的蒸壓釜內(nèi)蒸壓養(yǎng)護(hù)。蒸壓養(yǎng)護(hù)制度為，抽真空半小時(shí)，升溫升壓1小時(shí)，恒溫恒壓6小時(shí)，降壓2小時(shí)，恒溫溫度為190～200℃，恒壓壓力為1.2mpa，養(yǎng)護(hù)完成后，即可得到再生細(xì)骨料超高性能混凝土制品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
（1）超高性能混凝土的漿液中含有硅灰，由于硅灰粒徑在200nm左右，可以填充再生細(xì)骨料的孔隙，并與ca(oh)2反應(yīng)生成c-s-h凝膠，這可以強(qiáng)化再生細(xì)骨料，改善再生細(xì)骨料內(nèi)部微裂紋多、骨料強(qiáng)度低等缺陷。再生細(xì)骨料又可以降低超高性能混凝土的成本。兩者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
（2）由于再生細(xì)骨料比天然砂表觀密度小，因此再生細(xì)骨料超高性能混凝土的密度低于傳統(tǒng)超高性能混凝土。隨著再生細(xì)骨料取代量的增加，再生細(xì)骨料超高性能混凝土的密度降低。
（3）由于再生細(xì)骨料表觀密度小，孔隙率高，有較高的吸水率，在混凝土后期硬化過程中，這些水分可以慢慢釋放出來，從而使膠凝材料能更加充分地反應(yīng)，并且減少其收縮和徐變。
（4）由于采用了再生細(xì)骨料，提高了我國固體廢棄物的利用率，減少天然砂的使用，節(jié)約資源，符合節(jié)能環(huán)保的國策，并且降低超高性能混凝土的成本，適合推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
再生細(xì)骨料超高性能混凝土，其主要原料的質(zhì)量比為：普通硅酸鹽水泥：硅灰：石英粉：細(xì)骨料：減水劑：水=1：0.25~0.35：0.35~0.40：1.0~1.2：0.02~0.03：0.20~0.25，鋼纖維體積摻量為0.5~3%。所述細(xì)骨料，按照重量百分?jǐn)?shù)，再生細(xì)骨料：30~100%；天然砂：0~70%。所用的再生細(xì)骨料屬于
使用方法包括如下步驟：先將普通硅酸鹽水泥、硅灰、石英粉和細(xì)骨料干拌3分鐘；然后加入溶有減水劑的一半水中，攪拌2分鐘，在攪拌過程中邊攪拌邊均勻地撒入鋼纖維；再加入溶有減水劑的另一半水，攪拌2~3分鐘；最后澆筑入模，將料漿送入靜停養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)一天，然后送入工廠的蒸壓釜內(nèi)蒸壓養(yǎng)護(hù)。蒸壓養(yǎng)護(hù)制度為，抽真空半小時(shí)，升溫升壓1小時(shí)，恒溫恒壓6小時(shí)，降壓2小時(shí)，恒溫溫度為190～200℃，恒壓壓力為1.2mpa，養(yǎng)護(hù)完成后，即可得到再生細(xì)骨料超高性能混凝土制品。再生細(xì)骨料和天然砂各項(xiàng)性能指標(biāo)參照gb/t25176-2010《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》和gb/t14684-2011《建筑用砂》進(jìn)行檢測(cè)。
實(shí)施例1
一種再生細(xì)骨料超高性能混凝土，其主要原料的質(zhì)量比為：普通硅酸鹽水泥：硅灰：石英粉：細(xì)骨料：減水劑：水=1：0.35：0.35：1.12：0.025：0.243，鋼纖維體積摻量為2%。所述細(xì)骨料，按照重量百分?jǐn)?shù)，再生細(xì)骨料：50%；天然砂：50%。所用的再生細(xì)骨料屬于
先將普通硅酸鹽水泥、硅灰、石英粉和細(xì)骨料干拌3分鐘；然后加入溶有減水劑的一半水中，攪拌2分鐘，在攪拌過程中邊攪拌邊均勻地撒入鋼纖維；再加入溶有減水劑的另一半水，攪拌2分鐘；最后澆筑入模，將料漿送入靜停養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)一天，然后送入工廠的蒸壓釜內(nèi)蒸壓養(yǎng)護(hù)。蒸壓養(yǎng)護(hù)制度為，抽真空半小時(shí)，升溫升壓1小時(shí)，恒溫恒壓6小時(shí)，降壓2小時(shí)，恒溫溫度為190～200℃，恒壓壓力為1.2mpa，養(yǎng)護(hù)完成后，得到再生細(xì)骨料超高性能混凝土制品，其3d平均抗壓強(qiáng)度為136.26mpa，3d平均抗折強(qiáng)度為32.19mpa；
實(shí)施例2
一種再生細(xì)骨料超高性能混凝土，其主要原料的質(zhì)量比為：普通硅酸鹽水泥：硅灰：石英粉：細(xì)骨料：減水劑：水=1：0.35：0.35：1.12：0.025：0.243，鋼纖維體積摻量為2%。所述細(xì)骨料，按照重量百分?jǐn)?shù)，再生細(xì)骨料：100%；天然砂：0%。所用的再生細(xì)骨料屬于
先將普通硅酸鹽水泥、硅灰、石英粉和細(xì)骨料干拌3分鐘；然后加入溶有減水劑的一半水中，攪拌2分鐘，在攪拌過程中邊攪拌邊均勻地撒入鋼纖維；再加入溶有減水劑的另一半水，攪拌3分鐘；最后澆筑入模，將料漿送入靜停養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)一天，然后送入工廠的蒸壓釜內(nèi)蒸壓養(yǎng)護(hù)。蒸壓養(yǎng)護(hù)制度為，抽真空半小時(shí)，升溫升壓1小時(shí)，恒溫恒壓6小時(shí)，降壓2小時(shí)，恒溫溫度為190～200℃，恒壓壓力為1.2mpa，養(yǎng)護(hù)完成后，得到再生細(xì)骨料超高性能混凝土制品，其3d平均抗壓強(qiáng)度為123.67mpa，3d平均抗折強(qiáng)度為27.14mpa；
實(shí)施例3
一種再生細(xì)骨料超高性能混凝土，其主要原料的質(zhì)量比為：普通硅酸鹽水泥：硅灰：石英粉：細(xì)骨料：減水劑：水=1：0.35：0.35：1.12：0.025：0.243，鋼纖維體積摻量為2%。所述細(xì)骨料，按照重量百分?jǐn)?shù)，再生細(xì)骨料：100%；天然砂：0%。所用的再生細(xì)骨料屬于
先將普通硅酸鹽水泥、硅灰、石英粉和細(xì)骨料干拌3分鐘；然后加入溶有減水劑的一半水中，攪拌2分鐘，在攪拌過程中邊攪拌邊均勻地撒入鋼纖維；再加入溶有減水劑的另一半水，攪拌3分鐘；最后澆筑入模，將料漿送入靜停養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)一天，然后送入工廠的蒸壓釜內(nèi)蒸壓養(yǎng)護(hù)。蒸壓養(yǎng)護(hù)制度為，抽真空半小時(shí)，升溫升壓1小時(shí)，恒溫恒壓6小時(shí)，降壓2小時(shí)，恒溫溫度為190～200℃，恒壓壓力為1.2mpa，養(yǎng)護(hù)完成后，得到再生細(xì)骨料超高性能混凝土制品，其3d平均抗壓強(qiáng)度為146.84mpa，3d平均抗折強(qiáng)度為34.69mpa；
以上是本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此。