一种机场场道高性能混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土制备技术领域，具体涉及一种机场场道高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

高性能混凝土是目前在国际上常用的一种高技术混凝土，在道路、桥梁、隧道、航空航天等领域都有广泛的应用。高性能混凝土与传统混凝土相比有高耐久性、高工作性、高体积稳定性和经济性。我国对高性能混凝土的研究相较于国外较晚，但在我国发展很快，迅速的应用在建筑领域的各个方面。

混凝土的抗折强度是指混凝土在弯曲压力下，单位面积所能承受的最大荷载。抗折强度是混凝土的一种重要的控制指标，抗折强度的大小是否符合设计的要求，直接影响混凝土的整体质量和使用寿命。随着人们出行量的增加和交通业的不断发展，飞机出行已经成为一种常见的出行方式，为了出行的方便，机场的数量急剧增多，这对机场场道混凝土的质量有了更高的要求。目前机场场道混凝土的抗折强度不能适应当前的发展。所以，制备一种满足机场场道需求的高性能混凝土是必不可少的。

发明内容

针对上述难题，本发明提出了一种机场场道高性能混凝土。

为实现如上目的，本发明具体的技术方案如下：

1、一种机场场道高性能混凝土，其特征在于：包括以下重量份数的组分：

水泥300～350份、细集料600～660份、粗集料1300～1450份、钢纤维10～15份、外加剂 3.25～4.00份、水120～140份；

所述粗集料为5～40mm的连续级配碎石，分别由5～16mm、16～31.5mm、20～40mm三种粒径级别的碎石骨料按照1:(1～1.8):(0.8～1.2)的重量比混合而成；

所述钢纤维的长度20～40mm，直径0.12～0.2mm，抗拉强度为500～1000MPa。

进一步地：包括以下重量份数的组分：水泥310～330份、细集料600～650份、粗集料 1360～1410份、钢纤维10～15份、外加剂3.25～4.00份、水120～140份。

进一步地：所述水泥为P.Ⅱ强度等级为52.5级的硅酸盐水泥，水泥的比表面积要求为 300-450m2/kg，28d干缩率要求不大于0.10％。

进一步地：所述细集料为Ⅱ区中砂，细数模度要求为2.65-3.2，表观密度不小于2500kg/m2，含水率控制在6％以内。

进一步地：所述外加剂为缓凝型ADD-3高效减水剂，掺量采用(1.0～1.6)％。

进一步地：所述水的PH值不低于4。

本发明的另一目的在于，提供一种如上所述的机场场道高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、称取水泥，进行干燥处理；

步骤2、按照配比称取水泥、细集料、粗集料、钢纤维和外加剂添加到搅拌机中，以(60～100)r/min的速度搅拌(15～40)min，得到初步混合料；

步骤3、按照配比称取水，并添加到搅拌机的初步混合料中，以(60～100)r/min的速度搅拌 (15～40)min，搅拌均匀即可得到所述高性能混凝土。

更进一步地：所述步骤2、3中采用两条加强式卧式双螺旋强制式HSZ180搅拌机生产线进行拌和。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明通通过在混凝土中掺杂钢纤维，可以与水泥、砂、碎石等主要成分产生粘结力，使钢纤维与主要成分之间协同作用，可以大幅提高混凝土的抗折强度。且该混凝土制作成本较低，制备方法简单，不仅适用于机场场道，也可以在桥梁隧道、军事工程等领域广泛应用。

具体实施方式

下面结合具体实施方式作进一步说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，并非全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

水泥采用白马山海螺有限公司的P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥；外加剂采用北京科宁丰外加剂有限公司生产的ADD-3缓凝型高效减水剂；砂采用洞庭湖中砂；碎石采购于安徽国旭物资贸易有限公司；水采用拌合站自来水。

实施例1

一种机场场道高性能混凝土，包括以下重量份的原料：水泥：310，砂：603，碎石：1406，水：124，钢纤维：10，外加剂：3.72。

所述水泥为P.Ⅱ52.5级的硅酸盐水泥，水泥的比表面积要求为337m

所述外加剂为ADD-3高效减水剂(缓凝型)，渗量为1.2％。

所述砂为中砂，细数模度为2.8，表观密度为2640kg/m

所述碎石粒径为40mm。

所述钢纤维的长度为20-40mm，抗拉强度为500-1000MPa。

所述水的PH值为6.74。

制备方法，包括以下步骤：

步骤一：称取水泥，进行干燥处理。

步骤二：称取砂、碎石、水泥、外加剂、钢纤维，进行搅拌混合，得到混合料。

步骤三：称取水，将水加入搅拌好的混合料中，再次进行搅拌混合，得到高性能混凝土浆体。

步骤四：将搅拌均匀的高性能混凝土浆体倒出并使用。

实施例2

一种机场场道高性能混凝土，包括以下重量份的原料：水泥：310，砂：623，碎石：1386，水：127，钢纤维：13，外加剂：3.72。

所述水泥为P.Ⅱ52.5级的硅酸盐水泥，水泥的比表面积要求为337m

所述外加剂为ADD-3高效减水剂(缓凝型)，渗量为1.2％。

所述砂为中砂，细数模度为2.8，表观密度为2640kg/m

所述碎石粒径为30mm。

所述钢纤维的长度为20-40mm，抗拉强度为500-1000MPa。

所述水的PH值为6.74。

制备方法，包括以下步骤：

步骤一：称取水泥，进行干燥处理。

步骤二：称取砂、碎石、水泥、外加剂、钢纤维，进行搅拌混合，得到混合料。

步骤三：称取水，将水加入搅拌好的混合料中，再次进行搅拌混合，得到高性能混凝土浆体。

步骤四：将搅拌均匀的高性能混凝土浆体倒出并使用。

实施例3

一种机场场道高性能混凝土，包括以下重量份的原料：水泥：320，砂：623，碎石：1386，水：128，钢纤维：13，外加剂：3.84。

所述水泥为P.Ⅱ52.5级的硅酸盐水泥，水泥的比表面积要求为337m

所述外加剂为ADD-3高效减水剂(缓凝型)，渗量为1.2％。

所述砂为中砂，细数模度为2.8，表观密度为2640kg/m

所述碎石粒径为15mm。

所述钢纤维的长度为20-40mm，抗拉强度为500-1000MPa。

所述水的PH值为6.74。

制备方法，包括以下步骤：

步骤一：称取水泥，进行干燥处理。

步骤二：称取砂、碎石、水泥、外加剂、钢纤维，进行搅拌混合，得到混合料。

步骤三：称取水，将水加入搅拌好的混合料中，再次进行搅拌混合，得到高性能混凝土浆体。

步骤四：将搅拌均匀的高性能混凝土浆体倒出并使用。

实施例4

一种机场场道高性能混凝土，包括以下重量份的原料：水泥：330，砂：643，碎石：1366，水：132，钢纤维：15，外加剂：3.96。

所述水泥为P.Ⅱ52.5级的硅酸盐水泥，水泥的比表面积要求为337m

所述外加剂为ADD-3高效减水剂(缓凝型)，渗量为1.2％。

所述砂为中砂，细数模度为2.8，表观密度为2640kg/m

所述碎石粒径为5mm。

所述钢纤维的长度为20-40mm，抗拉强度为500-1000MPa。

所述水的PH值为6.74。

一种机场场道高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：称取水泥，进行干燥处理。

步骤二：称取砂、碎石、水泥、外加剂、钢纤维，进行搅拌混合，得到混合料。

步骤三：称取水，将水加入搅拌好的混合料中，再次进行搅拌混合，得到高性能混凝土浆体。

步骤四：将搅拌均匀的高性能混凝土浆体倒出并使用。

实施例5

一种机场场道高性能混凝土，包括以下重量份的原料：水泥：330，砂：603，碎石：1406，水：135，钢纤维：12，外加剂：3.96。

所述水泥为P.Ⅱ52.5级的硅酸盐水泥，水泥的比表面积要求为337m

所述外加剂为ADD-3高效减水剂(缓凝型)，渗量为1.2％。

所述砂为中砂，细数模度为2.8，表观密度为2640kg/m

所述碎石为连续级配，所述碎石粒径为5-40mm，其中碎石的规格有三档：5-16mm碎石， 16-31.5mm碎石，20-40碎石，比例为3：4：3。

所述钢纤维的长度为20-40mm，抗拉强度为500-1000MPa。

所述水的PH值为6.74。

制备方法，包括以下步骤：

步骤一：称取水泥，进行干燥处理。

步骤二：称取砂、碎石、水泥、外加剂、钢纤维，进行搅拌混合，得到混合料。

步骤三：称取水，将水加入搅拌好的混合料中，再次进行搅拌混合，得到高性能混凝土浆体。

步骤四：将搅拌均匀的高性能混凝土浆体倒出并使用。

对比例1

一种机场场道高性能混凝土，包括以下重量份的原料：水泥：310，砂：643，碎石：1366，水：130，钢纤维：15，外加剂：3.72。

对比例1原料的选择以及制备步骤和实施例完全相同，与实施例相比的不同之处在于：各档碎石规格的所占比例为1：1：1。

对比例2

一种机场场道高性能混凝土，包括以下重量份的原料：水泥：320，砂：603，碎石：1406，水：134，钢纤维：10，外加剂：3.84。

对比例2原料的选择以及制备步骤和实施例完全相同，与实施例相比的不同之处在于：各档碎石规格的所占比例为3：1：1。

对比例3

一种机场场道高性能混凝土，包括以下重量份的原料：水泥：330，砂：623，碎石：1386，水：139，钢纤维：12，外加剂：3.96。

对比例3原料的选择以及制备步骤和实施例完全相同，与实施例相比的不同之处在于：各档碎石规格的所占比例为1：1：3。

性能测试

根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011，对实施例1-5以及对比例1-3制备的混凝土的性能进行测试，将测试结果示于表1。

对实施例和对比例进行7天以及28天抗折强度测定

根据表1中的实施例和对比例可以得到，本发明制备的高性能混凝土具有良好的抗折强度，并且凝结时间短，在较短的时间内就能具有较强的抗折强度。由表1可以看到实施例5 的抗折强度大于其他实施例以及对比例。

虽然本发明专利的具体实施方案已公开如上，但本发明专利的创新并不局限于上述实施方案，它完全可以适用于本发明专利使用的多个领域，熟悉本领域的技术人员在不违背权利要求的情况下，可以做出同等变形或替换。本发明专利并不限于这里的描述和细节。