一种RPC水泥混凝土的制备方法与流程

一种rpc水泥混凝土的制备方法
技术领域
1.本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种rpc水泥混凝土的制备方法。


背景技术：

2.建筑用海砂一般开采自浅海和海岸附近，以粗中砂为主并包含有部分砾石。一方面，海砂较河砂含泥量低、粒形优良、细度适中，非常适合作为建筑材料；另一方面，海砂中的离子和贝壳等物质降低了工程质量，限制了其使用范围。英国、丹麦、日本等对在沿海建筑工程中的海砂应用己相对成熟，并制订了完善的标准和规范。严格按照规范的规定进行建设，海砂混凝土可以完全替代河砂使用。但是，当海砂混凝土应用于桥梁建筑中时，水泥混凝土抗拉强度不足、协同变形能力差且水泥混凝土和沥青面层层间抗剪能力不足，易产生剪切破坏。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种rpc水泥混凝土的制备方法，针对海砂中存在的少量贝壳粉和高盐度，精确控制水泥混凝土中的用水量和胶凝材料用量，从而避免海砂的高盐度和贝壳粉对混凝土的抗冻性、抗渗性和耐久度产生不良影响。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.本发明提供的一种rpc水泥混凝土的制备方法，包括如下操作步骤：
6.s1、将海砂和钢纤维混合干拌，搅拌均匀；
7.s2、步骤s1中加入胶凝材料干拌均匀；
8.s3、向步骤s2中加入水和减水剂，搅拌出料；
9.其中步骤s3中准确控制水量，所述胶凝材料包括水泥和水泥掺和料。准确控制用水量，不允许rpc拌和物放出搅拌机后加水；首拌2min的搅拌时间不能过少，否则钢纤维就不能够分散均匀，加人水泥等粉料后钢纤维会抱团；rpc拌和料在常温下凝固速率非常快，勃性很大，容易粘壁，搅拌均匀的rpc拌和料，最好在15min内成型完毕。
10.进一步的，水泥掺合料包括硅灰、粉煤灰、磨细矿粉、钢渣粉和石灰石粉。本发明的rpc水泥混凝土加入了钢渣粉，提高了混凝土的韧性和延性。
11.进一步的，胶凝材料的水胶比为0.18～0.22。在原材料已定的情况下，水胶比是决定rpc强度的因素，也是影响其耐久性和工作性的重要因素。因此，选择水胶比必须同时满足强度、耐久性和工作性的要求，当水胶比低于0.18时，成型较困难，密实度下降，对强度和耐久性均带来一定的损害；当水胶比大于0.22时，虽然工作性良好，但其强度也有一定程度的下降。
12.进一步的，胶凝材料浆量根据胶凝材料的密实堆积后的空隙率来确定。水泥基材料硬化体的性质与胶凝材料粉体的堆积状态有密切关系。各种不同颗粒粒径的胶凝材料之间相互填充，可以使得拌水前的胶凝材料粉体实现密实堆积。
13.进一步的，胶凝材料的密实堆积的空隙率为：p＝1
‑
v
紧
/v
表
，其中v
紧
为胶凝材料的密
实堆积时的体积，v
表
为胶凝材料的正常体积。
14.进一步的，胶凝材料浆量的体积为v
p
＝n(v
表
‑
v
紧
)/p，其中，n为余富系数。
15.进一步的，胶凝材料的水胶比计算胶凝材料的体积和水的体积。
16.进一步的，根据公式计算用水量，其中w为用水体积，β为1左右的系数，b为海砂中的含盐度。
17.进一步的，硅灰的掺量是水泥掺和料的质量的10～15％。
18.进一步的，胶凝材料中，粒径小于10μm的颗粒与粒径小于10μm的等效直径比为(6～8)：1。随着大颗粒体积含量比的提高，两相颗粒物的空隙率先逐渐减少，当达到一个最小值后，颗粒的空隙率又逐渐回升。胶凝材料中水泥颗粒粒径最大，粉煤灰、矿粉次之，硅灰最小。矿物掺合料微细颗粒均匀分布在水泥浆内，会成为大量水化产物沉淀的核心，随着水化龄期的增长，这些微细颗粒以及水化产物填充空隙和毛细孔，改善混凝土孔结构和增大密实度。如果胶凝材料粉体经过适当比例混合，可以使粉体具有良好的连续级配，从而进一步减少复合胶凝材料体系凝结硬化后的总空隙率，进而弥补海砂混凝土抗渗性差的缺陷。
19.进一步的，rpc水泥混凝土成型后采用蒸汽养护。
20.综上所述，本发明具有以下有益效果：
21.本发明提供的针对海砂中存在的少量贝壳粉和高盐度，精确控制水泥混凝土中的用水量和胶凝材料用量，从而避免海砂的高盐度和贝壳粉对混凝土的抗冻性、抗渗性和耐久度产生不良影响。
具体实施方式
22.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的一种rpc水泥混凝土的制备方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
23.实施例1
24.一种rpc水泥混凝土的制备方法，按照重量份数计算，包括如下操作步骤：
25.s1、将40份海砂和0.5份钢纤维混合干拌，搅拌均匀；
26.s2、步骤s1中加入30份胶凝材料干拌均匀；
27.s3、向步骤s2中加入精确计算的水和0.01份减水剂，搅拌出料。
28.其中，胶凝材料的总体用量和水的总用量由以下公式计算：
29.胶凝材料的密实堆积的空隙率为：p＝1
‑
v
紧
/v
表
，其中v
紧
为胶凝材料的密实堆积时的体积，v
表
为胶凝材料的正常体积；胶凝材料浆量的体积为v
p
＝n(v
表
‑
v
紧
)/p，其中，n为余富系数；胶凝材料的水胶比计算胶凝材料的体积和水的体积，根据公式计算用水量，其中w为用水体积，β为1左右的系数，b为海砂中的含盐度。海砂的含盐度、胶凝材料的密实堆积体积和胶凝材料的正常体积都可通过本领域常规手段测试获得，水胶比选择0.22。
30.实施例2：一种rpc水泥混凝土的制备方法，按照重量份数计算，包括如下操作步骤：
31.s1、将45份海砂和0.8份钢纤维混合干拌，搅拌均匀；
32.s2、步骤s1中加入32份胶凝材料干拌均匀；
33.s3、向步骤s2中加入精确计算的水和0.03份减水剂，搅拌出料。
34.其中，胶凝材料的总体用量和水的总用量由以下公式计算：
35.胶凝材料的密实堆积的空隙率为：p＝1
‑
v
紧
/v
表
，其中v
紧
为胶凝材料的密实堆积时的体积，v
表
为胶凝材料的正常体积；胶凝材料浆量的体积为v
p
＝n(v
表
‑
v
紧
)/p，其中，n为余富系数；胶凝材料的水胶比计算胶凝材料的体积和水的体积，根据公式计算用水量，其中w为用水体积，β为1左右的系数，b为海砂中的含盐度。海砂的含盐度、胶凝材料的密实堆积体积和胶凝材料的正常体积都可通过本领域常规手段测试获得，水胶比选择0.20。
36.实施例3：一种rpc水泥混凝土的制备方法，按照重量份数计算，包括如下操作步骤：
37.s1、将45份海砂和0.4份钢纤维混合干拌，搅拌均匀；
38.s2、步骤s1中加入32份胶凝材料干拌均匀；
39.s3、向步骤s2中加入精确计算的水和0.03份减水剂，搅拌出料。
40.其中，胶凝材料的总体用量和水的总用量由以下公式计算：
41.胶凝材料的密实堆积的空隙率为：p＝1
‑
v
紧
/v
表
，其中v
紧
为胶凝材料的密实堆积时的体积，v
表
为胶凝材料的正常体积；胶凝材料浆量的体积为v
p
＝n(v
表
‑
v
紧
)/p，其中，n为余富系数；胶凝材料的水胶比计算胶凝材料的体积和水的体积，根据公式计算用水量，其中w为用水体积，β为1左右的系数，b为海砂中的含盐度。海砂的含盐度、胶凝材料的密实堆积体积和胶凝材料的正常体积都可通过本领域常规手段测试获得；水胶比选择0.18。
42.实施例4：一种rpc水泥混凝土的制备方法，按照重量份数计算，包括如下操作步骤：
43.s1、将38份海砂和0.5份钢纤维混合干拌，搅拌均匀；
44.s2、步骤s1中加入32份胶凝材料干拌均匀；
45.s3、向步骤s2中加入精确计算的水和0.01份减水剂，搅拌出料。
46.其中，胶凝材料的总体用量和水的总用量由以下公式计算：
47.胶凝材料的密实堆积的空隙率为：p＝1
‑
v
紧
/v
表
，其中v
紧
为胶凝材料的密实堆积时的体积，v
表
为胶凝材料的正常体积；胶凝材料浆量的体积为v
p
＝n(v
表
‑
v
紧
)/p，其中，n为余富系数；胶凝材料的水胶比计算胶凝材料的体积和水的体积，根据公式计算用水量，其中w为用水体积，β为1左右的系数，b为海砂中的含盐度。海砂的含盐度、胶凝材料的密实堆积体积和胶凝材料的正常体积都可通过本领域常规手段测试获得，水胶比选择0.21。
48.对比实施例
49.一种河砂水泥混凝土的制备方法，按照重量份数计算，包括如下操作步骤：
50.s1、将38份河砂和0.5份钢纤维混合干拌，搅拌均匀；
51.s2、步骤s1中加入32份胶凝材料干拌均匀；
52.s3、向步骤s2中加入精确计算的水和0.01份减水剂，搅拌出料。
53.其中，胶凝材料的总体用量和水的总用量由以下公式计算：
54.胶凝材料的密实堆积的空隙率为：p＝1
‑
v
紧
/v
表
，其中v
紧
为胶凝材料的密实堆积时的体积，v
表
为胶凝材料的正常体积；胶凝材料浆量的体积为v
p
＝n(v
表
‑
v
紧
)/p，其中，n为余富系数；胶凝材料的水胶比计算胶凝材料的体积和水的体积，根据公式计算用水量，其中w为用水体积，β为1左右的系数，b为海砂中的含盐度。海砂的含盐度、胶凝材料的密实堆积体积和胶凝材料的正常体积都可通过本领域常规手段测试获得，水胶比选择0.21。
55.性能测试：对实施例1～4和对比实施例的混凝土的性能进行测试
56.按照《普通混凝土长期性能与耐久性能试验方法标准》(gb50082
‑
2009t)测试28d抗渗压力；
57.按照《纤维混凝土应用技术规程》(jgj/t221
‑
2010)规定的弯曲韧度法测试韧性；
58.按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(gbt50082
‑
2009)中抗硫酸盐侵蚀试验方法对实施例1～4和对比实施例进行测试；
59.结果如下：
60.表1实施例1～4的性能测试结果
[0061][0062][0063]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽
然本发明已以较佳实施例展示如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。