本發(fā)明涉及混凝土，具體涉及一種超高性能混凝土、模具、制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、變電預(yù)制裝配式基礎(chǔ)采用混凝土預(yù)制、裝配的設(shè)計(jì)理念，彌補(bǔ)了現(xiàn)場澆筑鋼筋混凝土基礎(chǔ)的不足，可以有效地縮短電網(wǎng)建設(shè)工期，提高工效，減少資源浪費(fèi)，有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。變電預(yù)制裝配式基礎(chǔ)的主要材料為混凝土，雖然現(xiàn)有混凝土材料也能滿足要求，但是研發(fā)性能更優(yōu)異的混凝土材料對于生產(chǎn)企業(yè)來說，可以增強(qiáng)其產(chǎn)品競爭力。

2、超高性能混凝土(ultra?high?performance?concrete，uhpc)是指由高品質(zhì)水泥、細(xì)集料、石英砂、高活性礦物摻合料、高性能纖維以及高效減水劑組成，具有高強(qiáng)度、低吸水率、強(qiáng)耐久性和抗侵蝕性的特種混凝土。由于其相較于普通混凝土具有各種性能上的優(yōu)勢，因而在具有特殊要求的工程中應(yīng)用廣泛。現(xiàn)有變電預(yù)制裝配式基礎(chǔ)的材料為c40混凝土，為了提升其性能，需要大量摻入高性能纖維，對于摻雜的高性能纖維的選擇，一般是高強(qiáng)鋼纖維或聚合物纖維。文章“纖維對uhpc影響研究現(xiàn)狀”中提到，鋼纖維的最大摻量可以到5％，但是，在混凝土配制時(shí)，鋼纖維容易生銹，而且我們生產(chǎn)的預(yù)制電力構(gòu)件埋于地下，長期受地下潮濕環(huán)境的影響更容易導(dǎo)致鋼纖維銹蝕影響混凝土強(qiáng)度和耐久性。如果選擇摻入聚合物纖維，為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求，聚合物纖維摻量需要與高強(qiáng)鋼纖維摻量接近，但是該設(shè)計(jì)摻量遠(yuǎn)高于現(xiàn)有理論的聚合物纖維允許摻量，論文“聚乙烯醇纖維摻量對c40混凝土性能影響研究”中，推薦的聚乙烯醇纖維材料摻雜量為0.3％，如果聚乙烯醇纖維體積摻量＞0.3％時(shí),可能對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，摻雜單一纖維雖然能夠提升混凝土性能，但是仍然存在著指標(biāo)提升不充分的問題，因此，如何合理選配多種高性能纖維并確定摻量，進(jìn)一步提升c40?uhpc混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)，制造出性能更優(yōu)異的變電預(yù)制裝配式基礎(chǔ)，是生產(chǎn)廠家的研發(fā)方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種超高性能混凝土、模具、制備方法、應(yīng)用。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的第一方面，提供一種超高性能混凝土，所述的超高性能混凝土由以下重量份原料組成：

4、水泥100-600份，石英砂400-1000份，石子400-1000份，超細(xì)礦粉100-500份，硅灰50-200份，微珠50-100份，高性能纖維5-100份，水泥余漿100-500份；

5、所述的高性能纖維包括聚乙烯醇纖維、扁平鍍銅鋼纖維和鉤端鍍銅鋼纖維；

6、所述水泥余漿中，水泥、石英砂和水的質(zhì)量比為(30-100)份：(30-100)份：(30-100)份。

7、進(jìn)一步的，所述的水泥為硅酸鹽水泥，250-350目，比表面積300-350㎡/kg，28天抗壓強(qiáng)度為46mpa。

8、進(jìn)一步的，所述的石英砂中，粒徑0.315-0.16mm的石英砂和粒徑0.315-0.63mm的石英砂的質(zhì)量比為26：53。

9、進(jìn)一步的，所述的石子的粒徑為1.0-0.63cm。

10、進(jìn)一步的，所述的超細(xì)礦粉為1000-1200目，比表面積為800㎡/kg，活性指數(shù)為120％。

11、進(jìn)一步的，所述的硅灰比表面積為18㎡/g，活性指數(shù)為124％，二氧化硅含量為90％。

12、進(jìn)一步的，所述的微珠為球狀玻璃體，粒徑為1.2-5μm。

13、進(jìn)一步的，所述的高性能纖維中，聚乙烯醇纖維、扁平鍍銅鋼纖維和鉤端鍍銅鋼纖維的質(zhì)量比為(1-5):(1-5):(1-5)；聚乙烯醇纖維直徑為15±3um，長度為6mm，斷裂強(qiáng)度為1200mpa，彈性模量為35gpa；

14、扁平鍍銅鋼纖維的直徑為0.2mm，長度16mm；鉤端鍍銅鋼纖維直徑為0.2mm，長度22mm。

15、本發(fā)明的第二方面，提供所述的超高性能混凝土的制備方法，步驟如下：

16、(1)攪拌前，預(yù)拌混凝土拌合物，待攪拌機(jī)內(nèi)壁掛漿后將剩余混凝土料卸出；所述混凝土拌合物與超高性能混凝土的區(qū)別在于，不含高性能纖維；

17、(2)先將水泥、石英砂、石子、超細(xì)礦粉、硅灰加入攪拌機(jī)中干拌1-10分鐘，然后加入水、減水劑濕拌2-10分鐘，緩慢加入高性能纖維，攪拌1-10分鐘，得到超高性能混凝土。

18、本發(fā)明的第三方面，提供一種混凝土溫控模具，包括位于模具中心的澆筑腔(1)和澆筑腔(1)外側(cè)的溫控材料填充腔(2)；澆筑腔(1)和溫控材料填充腔(2)由模具內(nèi)壁(4)隔開，上端與外界連通；溫控材料填充腔(2)內(nèi)填充溫控材料(3)；

19、模具內(nèi)壁(4)和模具外壁(5)均由導(dǎo)熱性好、強(qiáng)度高的硬質(zhì)材料制成；所述溫控材料(3)為含有溫度指示劑的發(fā)泡材料或硅膠。

20、本發(fā)明的有益效果：

21、本發(fā)明對現(xiàn)有變電預(yù)制裝配式基礎(chǔ)所使用的c40混凝土進(jìn)行進(jìn)一步性能提升，通過加入含有聚乙烯醇纖維、扁平鍍銅鋼纖維和鉤端鍍銅鋼纖維的高性能纖維，制造出的c40uhpc混凝土在抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彈性模量、孔隙率和使用壽命方面均有提升，對于增強(qiáng)廠家產(chǎn)品競爭力，提升產(chǎn)品質(zhì)量方面，具有十分重要的價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種超高性能混凝土，其特征在于，所述的超高性能混凝土由以下重量份原料組成：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述的水泥為硅酸鹽水泥，250-350目，比表面積300-350㎡/kg，28天抗壓強(qiáng)度為46mpa。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述的石英砂中，粒徑0.315-0.16mm的石英砂和粒徑0.315-0.63mm的石英砂的質(zhì)量比為26：53。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述的石子的粒徑為1.0-0.63cm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述的超細(xì)礦粉為1000-1200目，比表面積為800㎡/kg，活性指數(shù)為120％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述的硅灰比表面積為18㎡/g，活性指數(shù)為124％，二氧化硅含量為90％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述的微珠為球狀玻璃體，粒徑為1.2-5μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述的高性能纖維中，聚乙烯醇纖維、扁平鍍銅鋼纖維和鉤端鍍銅鋼纖維的質(zhì)量比為(1-5):(1-5):(1-5)；聚乙烯醇纖維直徑為15±3um，長度為6mm，斷裂強(qiáng)度為1200mpa，彈性模量為35gpa；

9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的超高性能混凝土的制備方法，其特征在于，步驟如下：

10.一種混凝土溫控模具，其特征在于，包括位于模具中心的澆筑腔(1)和澆筑腔(1)外側(cè)的溫控材料填充腔(2)；澆筑腔(1)和溫控材料填充腔(2)由模具內(nèi)壁(4)隔開，上端與外界連通；溫控材料填充腔(2)內(nèi)填充溫控材料(3)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種超高性能混凝土、模具、制備方法、應(yīng)用，屬于混凝土技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明對現(xiàn)有變電預(yù)制裝配式基礎(chǔ)所使用的C40混凝土進(jìn)行進(jìn)一步性能提升，通過加入含有聚乙烯醇纖維、扁平鍍銅鋼纖維和鉤端鍍銅鋼纖維的高性能纖維，制造出的C40UHPC混凝土在抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彈性模量、孔隙率和使用壽命方面均有提升，對于增強(qiáng)廠家產(chǎn)品競爭力，提升產(chǎn)品質(zhì)量方面，具有十分重要的價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：劉玉魁,陳愛玲,王建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東魯泰建材科技集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8