粉，二者比例为1:1~1.2:1;所 述减水剂为聚羧酸高性能减水剂;其中配比水胶比为ο. 40~0.45;砂率为38%~45%。
[0051]以下将结合具体的实验数据，对上述优选例涉及的混凝土的性能效果做进一步的 说明。其中图示中涉及的基准样，其材料组分配比为普通硅酸盐水泥：240kg/m3、矿物掺合 料：108kg/m 3、减水剂:3.5kg/m3、中砂:760kg/m3、碎石：1049kg/m 3 以及用水量：159kg/m3。 [0052] 1、胶凝材料水化放热和混凝土绝热温升试验测试结果
[0053]试验采用美国TAM air微量水化热测定仪和博远BY-ATC/JR型混凝土绝热温升仪 分别对胶凝材料3d水化放热和混凝土绝热温升进行测试，结果如图2、图3所示。
[0054]由图2实验结果可以看出，与基准样比较，采取添加剂FQY替代部分水泥的优选例， 其水化放热反应过程(诱导期）显著延长，可以较好的抑制加速期的水化速率，并对水化放 热速率有明显的影响，降低水化放热速率峰值达46%以上，显著延缓了加速期的放热速率； 对于水化放热总量来说，也可以在一定程度上降低早期的水化放热量。
[0055]与此同时，如图3所示，在绝热条件下，基准样混凝土温升达到55°C~56°C，而本发 明涉及的优选例，其温升最高到45°C，两者最高温升数值之差高达10°C。可见，在结构处于 散热条件下时，水化放热速率的降低和放热过程的延长，为大体积混凝土散热赢得时间，并 最终降低混凝土试件内的温升，可以大大降低了结构开裂的风险。
[0056] 2、混凝土非接触式干燥收缩试验结果
[0057]试验采用博远CABR-NES-E型非接触式混凝土收缩变形测定仪，养护温度和湿度分 别为20 °C和60 %，试验结果如图4、图5所示。
[0058]由图4、图5实验结果可以看出，在0~10h范围内，由于混凝土初凝过程，使得基准 样混凝土收缩量快速增大至445μπι，达到初凝后，随着养护龄期增加，混凝土干燥收缩量缓 慢增加，最大收缩量为574μπι，并趋于稳定。由于混凝土膨胀能的不断释放，本发明涉及的优 选例，其干燥收缩量明显小于基准样混凝土，在〇~5h范围内，收缩量增长速率较快，达到峰 值219μπι，随后混凝土收缩量显著下降，在35h~38h时，到达最低值23μπι，补偿混凝土收缩量 高达196μηι，直至139h(6d左右），混凝土收缩量趋于稳定，在49μηι~51μηι之间波动，对混凝土 收缩的补偿效果非常显著。
[0059] 3、混凝土限制膨胀率和抗压强度试验结果
[0060] 本发明涉及的优选例，其设计强度为C35,坍落度180mm~200mm，扩展度大于 350mm，对其3d、7d、14d和28d限制膨胀率和抗压强度进行试验，试验结果如表1和图6所示。 [0061 ] 表1混凝土不同龄期限制膨胀率和抗压强度
[0063]由表1和图6可以看出，本发明涉及的优选例，其3d限制膨胀率为0.036%，随养护 时间增长较快，7d时，达到峰值0.062%，高于GB23439-2009《混凝土膨胀剂》中Π 型混凝土 膨胀性能〇. 050 %的指标要求，14d后趋于稳定，数值为0.060%，也与图4曲线图规律基本相 符；7d抗压强度为32.9Mpa，达到设计强度109%，14d抗压强度为45.2Mpa，达到设计强度 129%，28d抗压强度均可满足地下工程侧墙、底板、中板、顶板设计强度要求。
[0064] 4、混凝土抗渗等级试验测试结果
[0065]采用HP-4.0混凝土抗渗仪对本发明优选例混凝土进行抗渗等级试验，结果如表2 所示：
[0066]表2混凝土抗渗等级试验
[0068]由表2可以看出，本发明涉及的优选例，其测试水压达到1.2Mpa，依据规范换算后， 抗渗等级大于P10，可满足地下结构工程混凝土的抗渗要求。
[0069] 5、混凝早期抗裂性能试验结果
[0070] 按照规范要求进行，试验采用800mm X 600mm X 100mm的平面薄版型试件钢制模具， 每组2个试件，结果如表3所示：
[0071]表3混凝土早期抗裂性能试验
[0072]
[0073] 由表3可以看出，本发明涉及的优选例，平均开裂面积仅为68mm2/m2,基准样为 417mm 2/m2,依据JGJ/T193-2009《混凝土耐久性检验评定标准》对混凝土早期抗裂性能等级 划分，基准样为L-III，本发明涉及的优选例为L-V，为最高等级，可满足地下结构工程混凝 土的混凝早期抗裂性能要求。
[0074] 6、实际工程温度和变形监测试验结果
[0075] 为掌握和控制本发明涉及的优选例的阻裂及结构防渗效果，在工程施工过程埋设 了温度和变形监测传感器，在某城市轨道交通地下车站主体混凝土施工过程中，选取某一 段侧墙(侧墙长33.5m，高15m，厚0.7m)将VWS-15应变计埋入侧墙钢筋测点中，通过数据线与 外部高智能读数仪连接，对现场采集的数据进行现场跟踪、分析、处理，该应变计在后期数 据处理过程中充分考虑到温度变化导致的热膨胀，修正后将热膨胀变形剔除，得到真实的 膨胀变形量，所得试验结果如图7所示。
[0076]由图7可以看出，根据混凝土温度监测曲线，在19h时，混凝土芯部温度最高，达到 58°C，平均升温速率1.3°C/h，平均降温速率0. l°C/h，最大降温速率0.5°C/h，可以大大降低 内部温度应力对混凝土开裂的影响。从混凝土浇筑到16.4h之间，混凝土应变值快速上升至 271.6με，说明混凝土内部膨胀能快速释放，16.4h后，混凝土应变值变化速率逐渐下降，混 凝土应变值稳步上升，膨胀能获得更多释放;至60.9h时，混凝土最大应变值为298.6με，直 至膨胀能发挥稳定，随后，混凝土应变值缓慢降低，至661. lh时，混凝土应变值为206.5με， 此时，混凝土强度基本稳定，已达到试配强度。可见，混凝土仍处于膨胀状态，很好的补偿了 混凝土收缩，有效阻止了结构混凝土风险裂缝的产生，对混凝土膨胀能和膨胀速率的调控 具有现实意义。
[0077]以上所述仅为本发明的一个实施例而已，并不用于限制此发明。凡在本发明的精 神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种混凝土;其特征在于，其组成成分包括普通硅酸盐水泥、矿物掺合料、减水剂、中 砂、碎石、抗裂硅质防水剂(FQY)、水;其中所述矿物掺合料包括粉煤灰和粒化高炉矿渣粉， 所述中砂细度模数为2.3~2.9，所述碎石为粒径5~25_的连续级配碎石颗粒。2. 如权利要求1所述的一种混凝土;其特征在于，其中各组分间的质量配比范围是： 普通硅酸盐水泥:220~295 kg/m3 矿物掺合料：1〇〇~180 kg/m3 减水剂:3~5 kg/m3 中砂:680 ~815 kg/m3 碎石：920 ~1100 kg/m3 FQY：30 ~ 45 kg/m3 水量：150 ~165 kg/m3。3. 根据权利要求2所述的一种混凝土，其特征在于:其中所述各组分间的质量配比范围 是： 普通硅酸盐水泥:230~255 kg/m3 矿物掺合料：1〇〇~130 kg/m3 减水剂:3~4 kg/m3 中砂：730~780 kg/m3 碎石：1020~1080 kg/m3 FQY:35-42 kg/m3 水量：155~160 kg/m3。4. 根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于:其中所述抗裂硅质防水剂，其组成 成分包括氧化钙、硫铝酸钙膨胀熟料、硬石膏、缓释剂。5. 根据权利要求4所述的一种混凝土，其特征在于:其中所述的氧化钙、硫铝酸钙膨胀 熟料:硬石膏：缓释剂的重量百分比为80%~90%: 10%~20%:0.01%~0.04%。6. 根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于:其中所述粉煤灰包括I级粉煤灰，所 述粒化高炉矿渣粉包括S95级矿渣粉。7. 根据权利要求6所述的一种混凝土，其特征在于：其中所述I级粉煤灰和S95级矿渣 粉，二者比例为1:1~1.2:1。8. 根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于:其中所述碎石，其采用5~16mm和16~ 25mm碎石复配，复配比例按重量百分比为30%: 70%。9. 根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于:其水胶比为0.40~0.45,其砂率为 38% ~ 45%〇10. 根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于:其中所述减水剂包括聚羧酸高性 能减水剂。
【专利摘要】本发明揭示了一种混凝土，其组成成分包括普通硅酸盐水泥、矿物掺合料、减水剂、中砂、碎石、抗裂硅质防水剂（FQY）、水。其中所述矿物掺合料包括粉煤灰和粒化高炉矿渣粉，所述中砂细度模数为2.3~2.9，所述碎石为粒径5~25mm的连续级配碎石颗粒。本发明涉及的新型混凝土，其在阻裂、防渗方面、工作性能方面以及耐久性能方面，具有较高的性能指标。
【IPC分类】C04B28/04, C04B103/65, C04B111/27, C04B24/24
【公开号】CN105645866
【申请号】
【发明人】王宁宁, 何宏荣, 刘明
【申请人】江苏省交通科学研究院有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日