本技术涉及一种低收缩超高性能混凝土及其制备方法,其特点在于原料包括水、水泥、硅灰、砂、钢纤维、膨胀剂(含CaO和CSA)、植物纤维、内养护剂和减水剂。通过添加含CaO和CSA的膨胀剂、内养护剂和植物纤维,实现了混凝土早期收缩的分阶段调控,生产出低收缩的超高性能混凝土。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
超高性能混凝土(UHPC)具有超高的力学性能、韧性和优异的耐久性能。UHPC由水泥、水、填料、细骨料、硅灰和高效减水剂制备而成。此外,纤维的加入显著提高UHPC的抗拉、抗弯和抗剪强度,但抗压强度可能保持不变或略有增加;UHPC在较低水胶比(0.2左右)制备而成。UHPC的优异力学性能和耐久性能使其具有较高的潜能来提高基础设施的耐久性,并解决“反复”修复的难题。将UHPC用于受损混凝土结构的修复不仅可以增强承载能力,而且可以降低有害介质对混凝土的侵蚀,在桥墩和大坝的浪溅区,普通混凝土桥墩外包UHPC修复材料可以显著提高桥墩的抗冲刷性能。目前,国内外尝试使用UHPC修复水工混凝土结构以解决因力学或者耐久性不足威胁水工混凝土结构安全服役的问题。
UHPC的水胶比较低,内部的自由水含量相对较少,不足以让水泥完全水化,随着水化的进行,导致自由水含量变少,大量毛细孔的水由饱和状态变为不饱和状态,毛细孔产生负压作用于水泥石,产生收缩。此外,UHPC中使用高掺量的硅灰也会增大自收缩,硅灰可以细化孔径,增大毛细孔负压,此外,硅灰的火山灰反应也会促进混凝土的自收缩。
UHPC的自收缩对修复界面产生较大的影响,尤其UHPC作为修复材料进行大面积的铺装使用时,由于收缩产生的应力可能致使修复界面产生脱粘或修复材料开裂,因此对UHPC的收缩研究尤为重要。传统的UHPC减缩技术多是单一作用机制,如控制胶凝材料的水化、降低毛细孔张力和物理约束,而这种单一作用机制的减缩窗口期有限,UHPC的收缩是持续发生的过程,而收缩发生期和减缩的窗口期不同步,容易造成收缩调控难,早期收缩仍然大的现象。
实现思路