一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土

摘要

本发明属于建筑用材料技术领域，特别涉及一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土。所述超高性能混凝土由下列物质混合而得：白水泥、硅灰、偏高岭土、石英砂、颜料、减水剂、水、硅酸镁铝、纤维素醚以及纤维。本发明易于泵送的装饰用超高性能混凝土配方使得UHPC具有非常好的泵送性能，泵送过程中流动性非常好，不易卡机器，不泌水，泵送完毕后，内部的纤维能稳定悬浮在UHPC浆体中而不沉底；同时，本发明UHPC具有非常好的抑制泛碱性能，可满足建筑外装饰材料对美观度的要求。

权利要求

1.一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土，其特征在于，由下列重量份的物质混合而得：白水泥500-900份，硅灰50-80份，偏高岭土50-80份，石英砂800-1260份，颜料0-5份，减水剂60-110份，水80-120份，硅酸镁铝1-3份，纤维素醚0.3-0.45份，纤维50-100份；

所述的石英砂为四种粒径石英砂的混合砂，A为20-40目石英砂，B为40-70目石英砂，C为325目石英砂，D为2000目石英砂，其质量比为A：B：C：D为9：3.2-3.4：0.8-1.1：0.43-0.53；

所述的纤维素醚为粘度3000-7000mPa﹒s的低粘度纤维素醚。

2.如权利要求1所述的易于泵送的装饰用超高性能混凝土，其特征在于，所述的硅灰为二氧化硅含量>90％的硅灰，中位粒径为0.2μm。

3.如权利要求1所述的易于泵送的装饰用超高性能混凝土，其特征在于，偏高岭土粒径为1200-1500目。

4.如权利要求1所述的易于泵送的装饰用超高性能混凝土，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸系高效减水剂。

5.如权利要求1所述的易于泵送的装饰用超高性能混凝土，其特征在于，所述纤维为钢纤维；所述的颜料为氧化铁。

6.如权利要求1所述的易于泵送的装饰用超高性能混凝土，其特征在于，所述的白水泥为银杉牌525白水泥或阿尔博牌425白水泥。

说明书

一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土

技术领域

[0001] 本发明属于建筑用材料技术领域，特别涉及一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土。

背景技术

[0002] 超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，也称作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)，是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，具有超高的力学强度以及极佳的耐候性，实现了工程材料性能的大跨越。

[0003] UHPC堪称耐久性最好的工程材料，适当配筋的UHPC力学性能接近钢结构，同时UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能。因此，UHPC特别适合用于大跨径桥梁、抗爆结构(军事工程、银行金库等)和薄壁结构，以及用在高磨蚀、高腐蚀环境。将UHPC用于外墙装饰可大大提高建筑“外衣”的寿命，做到与建筑同寿命。目前国内很少或者几乎没有企业使用UHPC做建筑外墙挂板，但国外已有多家大企业如法国拉法基、美国Taktl公司已经开展了UHPC的装饰化应用，其中Taktl公司已经实现了UHPC的自动化生产，并成功商业应用。

[0004] 在生产用于装饰性的UHPC时，UHPC的输送布料比较关键，既对UHPC材料本身的流动性、黏聚性要求较高，又需保证UHPC内部的纤维在布料后依然能够稳定悬浮在UHPC中而不沉底，这就对材料的配方提出了较高的要求。目前尚未见到有关于易于泵送装饰用超高性能混凝土的报道。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土，可用于立模或平模泵送布料，便于制作UHPC装饰挂板或其他装饰材料。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

[0007] 一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土，由下列重量份的组分组成：

[0008] 白水泥500-900份，硅灰50-80份，偏高岭土50-80份，石英砂800-1260份，颜料0-5份，减水剂60-110份，水80-120份，硅酸镁铝1-3份，纤维素醚0.3-0.45，纤维50-100份。

[0009] 其中，所述的白水泥优选银杉牌525白水泥或阿尔博牌425白水泥。

[0010] 硅灰优选为二氧化硅含量>90％的硅灰，中位粒径为0.2μm。

[0011] 偏高岭土粒径为1200-1500目。

[0012] 所述的石英砂为四种粒径石英砂的混合砂，A为20-40目石英砂，B为40-70目石英砂，C为325目石英砂，D为2000目石英砂，其质量比为：A：B：C：D为9：3.2-3.4：0.8-1.1：0.43-0.53。

[0013] 所述的颜料为氧化铁。

[0014] 所述的减水剂为聚羧酸系高效减水剂，优选西卡20HE与西卡3301H的复配减水剂，其质量比例为：1：1.5-2.6。

[0015] 所述的纤维素醚为粘度3000-7000mPa﹒s的低粘度纤维素醚。

[0016] 所述纤维为钢纤维。

[0017] 本发明配方中，白水泥、硅灰以及偏高岭土组成UHPC的胶凝体系，超细的硅灰与超细偏高岭土具有极高的活性，在水泥中能起到消耗游离氢氧化钙的作用，降低体系中碱的含量，降低UHPC用于装饰挂板中泛碱的风险。同时，偏高岭土的加入还可以提升UHPC的抗折强度，以及增加浆体的粘度，使得其易于泵送。

[0018] 石英砂使用了4种规格的砂，通过对规格以及比例的合理选取，达到紧密堆积程度，使得UHPC基体中的孔隙率大大降低，减少孔隙意味着减少了游离碱泛出的通道，对抑制泛碱有积极作用。混合的石英砂中加入2000目的石英砂，其超细的颗粒使得表面可以吸附一层水膜，起到保水的作用，在较高的水灰比下也不易泌水，对泵送起到积极作用。

[0019] 配方中加入了少量的硅酸镁铝，其能对UHPC胶凝体系的触变性能进行改善，使得UHPC在具有较高的流动性的同时还不易发生泌水离析，使得UHPC泵送更加轻松，且在UHPC布料后其内部的纤维不易沉底。

[0020] 配方中加入低粘度纤维素醚的作用是提高体系的粘聚力，一方面使得UHPC易于泵送，另一方面降低体系泌水风险，防止游离水泌出而产生通道，为日后泛碱留下隐患。同时纤维素醚还可提高UHPC中颜料的着色能力。颜料主要考虑装饰板的着色效果。减水剂起到降低混凝土用水量，进而提高混凝土强度的作用。颜料和减水剂均为市售常用产品。

[0021] 本发明与现有技术相比，具有如下优点：

[0022] 本发明易于泵送的装饰用超高性能混凝土配方使得UHPC具有非常好的泵送性能，泵送过程中流动性非常好，不易卡机器，不泌水，泵送完毕后，内部的纤维能稳定悬浮在UHPC浆体中而不沉底；同时，本发明UHPC具有非常好的抑制泛碱性能，可满足建筑外装饰材料对美观度的要求。

具体实施方式

[0023] 以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

[0024] 实施例1

[0025] 一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土，重量份组成如下：

[0026] 阿尔博425白水泥750份，硅灰70份，1500目偏高岭土68份，石英砂1100份，其中20-40目、40-70目、325目、2000目的比例为9：3.4：1.1：0.51，氧化铁颜料3份，减水剂78份(西卡
20HE：西卡3301H质量比为1：2.1)，水95份，硅酸镁铝1.8份，粘度7000mPa﹒s的纤维素醚0.41份，钢纤维75份。

[0027] 硅灰为二氧化硅含量>90％的白色硅灰，中位粒径为0.2μm，下同。

[0028] 实施步骤，如下：

[0029] 1.将上述除水、减水剂和钢纤维之外的材料(即白水泥、硅灰、偏高岭土、各个粒径的石英砂、颜料、硅酸镁铝、纤维素醚)加入搅拌机，干混30s；

[0030] 2.加入一半的水和减水剂，搅拌2min；

[0031] 3.加入剩下的水和减水剂，搅拌2min；

[0032] 4.加入全部的钢纤维，再搅拌4min；

[0033] 5.将搅拌好的材料送入泵送设备，泵送至模具，完成浇筑。

[0034] 实施例2

[0035] 一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土，重量份组成如下：

[0036] 银杉525白水泥900份，硅灰80份，1300目偏高岭土80份，石英砂1200份，其中20-40目：40-70目：325目：2000目的质量比例为9：3.3：0.8：0.43，氧化铁颜料4.5份，减水剂100份(西卡20HE：西卡3301H质量比为1：2.5)，水115份，硅酸镁铝2.8份，粘度6000mPa﹒s的纤维素醚0.45份，钢纤维95份。

[0037] 实施步骤同实施例1。

[0038] 实施例3

[0039] 一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土，重量份组成如下：

[0040] 阿尔博425白水泥500份，硅灰50份，1300目偏高岭土50份，石英砂800份，其中20-40目：40-70目：325目：2000目的质量比例为9：3.3：0.9：0.48，氧化铁颜料2份，减水剂65份(西卡20HE：西卡3301H质量比为1：1.5)，水85份，硅酸镁铝1份，粘度3000mPa﹒s的纤维素醚
0.38份，钢纤维50份。

[0041] 实施步骤同实施例1。

[0042] 实施例4

[0043] 一种易于泵送的装饰用超高性能混凝土，重量份组成如下：

[0044] 银杉525白水泥600份，硅灰60份，1200目偏高岭土60份，石英砂1000份，其中20-40目：40-70目：325目：2000目的质量比例为9：3.2：1.0：0.45，氧化铁颜料1.2份，减水剂70份(西卡20HE：西卡3301H质量比为1：1.8)，水90份，硅酸镁铝1.5份，粘度5000mPa﹒s的纤维素醚0.9份，钢纤维60份。

[0045] 实施步骤同实施例1。

[0046] 对比例1

[0047] 一种超高性能混凝土，重量份组成如下：

[0048] 阿尔博425白水泥750份，硅灰140份，石英砂1100份，其中20-40目：40-70目比例为9：5.1，氧化铁颜料1.2份，减水剂78份(西卡20HE)，水95份，钢纤维75份。

[0049] 对比例2

[0050] 一种超高性能混凝土，重量份组成如下：银杉525白水泥900份，硅灰160份，石英砂1200份，其中20-40目：40-70目质量比例为9：4.4，氧化铁颜料4.5份，减水剂100份(西卡
3301H)，水115份，钢纤维95份。

[0051] 表1为实施例1-4以及对比例1-2获得的超高性能混凝土的性能数据：

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