本发明涉及混凝土材料技术领域，特别涉及一种高强度混凝土及其制备方法。
背景技术：
混凝土，简称为“砼”，通常是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水按一定比例配合，经搅拌所得。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业、机械工业、海洋的开发、地热工程等，混凝土也是重要的材料。
混凝土在凝结的初期和水化过程中,都会产生化学反应生成结晶化合物,由于结晶化合物比原材料体积小,所以会导致混凝土体积收缩，当收缩产生的拉应力大于混凝土构件的抗拉强度极限时，便产生混凝土开裂。为了解决混凝土浇筑成的路面的开裂问题，现有的方法为:一是在浇筑工艺方面进行改进，对浇筑过程中的温度进行控制，目前的方法均增加了施工时间及人工成本，工艺复杂度升高；二是使用混凝土膨胀剂，混凝土膨胀剂是一种矿物外加剂，具有抗裂防渗的作用，其在混凝土拌制过程中与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石、氢氧化钙和氢氧化镁，使混凝土产生体积膨胀。混凝土膨胀剂是在混凝土开始收缩时或在开始收缩前产生微膨胀，给混凝土构件施加压应力，用以抵消、消弱或平衡由于收缩而导致的拉应力，从而达到结构内应力最小、防止裂纹出现、避免开裂的目的，但是目前的膨胀剂存在膨胀时间与水泥的收缩时间无法协调统一，导致不能发挥其本身的使用性能的缺点，且目前市场上的大多数膨胀剂膨胀性能并不稳定，并存在后续养护工艺复杂的特点。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种不易开裂，高强度，高韧性的高强度混凝土及其制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种高强度混凝土，由下列重量份的原料制成：水泥250-320份，石子950-1080份，粗河沙150-200份，细河沙20-30份，沥青30-50份，石膏70-90份，粉煤灰100-120份，膨润土30-50份，贝壳粉20-30份，三乙醇胺10-20份，氧化镁10-20份，木质素磺酸钙20-25份，地开石30-40份，苯乙烯磺酸钠20-30份，消泡剂10-15份，早强剂10-12份，水130-170份，所述粗河沙细度模数为2.8-3.5，所述细河沙细度模数为1.6-2.7。
本发明还具有以下附加技术特征：
优选的，由下列重量份的原料制成：水泥280份，石子1000份，粗河沙170份，细河沙28份，沥青40份，石膏80份，粉煤灰110份，膨润土40份，贝壳粉25份，三乙醇胺15份，氧化镁15份，木质素磺酸钙23份，地开石35份，苯乙烯磺酸钠25份，消泡剂13份，早强剂11份，水150份。
优选的，所述石子为玄武石，其颗粒粒径为8-35mm。
优选的，所述早强剂为氯化钠或氯化锂。
优选的，所述消泡剂为丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚或磷酸三丁酯。
优选的，所述水泥为硅酸盐水泥。
本发明还提供上述的高强度混凝土的制备方法，按照以下步骤制备：
首先将石膏、地开石磨碎成颗粒度为0.5-1.5mm的粉末，将水泥，粗河沙，细河沙，粉煤灰，消泡剂，沥青，石膏粉和地开石粉加入配方量至少一半质量的水于搅拌机中混合均匀得到一次混合物；然后加入膨润土，贝壳粉，三乙醇胺，氧化镁，木质素磺酸钙，以及剩下的水与一次混合物充分混合均匀得到二次混合物；最后加入苯乙烯磺酸钠和早强剂与二次混合物混合均匀即得。
本发明和现有技术相比，其优点在于：
本发明的混凝土具有高抗裂防渗防冻性，具有一定的膨胀补偿能力，体积稳定性高，适应于公路桥梁建设；
本发明的混凝土原料易购，所用料无需在进行高温灼烧，节约成本、时间及工艺流程，无需再加膨胀剂，生产工艺简单，浇筑之后后期养护简单；
本发明的混凝土具有抗压强度高、耐久性好、和易性佳、保水性好等优点。
具体实施方式
以下公开本发明的一些实施例，本领域技术人员可以根据本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
实施例1
备料(重量份)：水泥280份，玄武石1000份，粗河沙170份，细河沙28份，沥青40份，石膏80份，粉煤灰110份，膨润土40份，贝壳粉25份，三乙醇胺15份，氧化镁15份，木质素磺酸钙23份，地开石35份，苯乙烯磺酸钠25份，丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚13份，早强剂氯化钠11份，水150份。所述粗河沙细度模数为2.8-3.5，所述细河沙细度模数为1.6-2.7，玄武石颗粒粒径为8-25mm，贝壳粉为咸水或淡水中贝类动物的外壳磨成的粒度为0.01-1.5mm的粉末。
制备方法：
首先将石膏、地开石磨碎成颗粒度为0.5-1.5mm的粉末，将水泥，粗河沙，细河沙，粉煤灰，消泡剂，沥青，石膏粉和地开石粉加入水质量的三分之二于搅拌机中混合均匀得到一次混合物；然后加入膨润土，贝壳粉，三乙醇胺，氧化镁，木质素磺酸钙，以及剩下的水与一次混合物充分混合均匀得到二次混合物；最后加入苯乙烯磺酸钠和早强剂与二次混合物混合均匀即得。
实施例2
备料：水泥250份，玄武石1080份，粗河沙150份，细河沙30份，沥青30份，石膏90份，粉煤灰100份，膨润土50份，贝壳粉20份，三乙醇胺10份，氧化镁20份，木质素磺酸钙25份，地开石40份，苯乙烯磺酸钠20份，磷酸三丁酯10份，早强剂氯化锂10份，水130份，所述粗河沙细度模数为2.8-3.5，所述细河沙细度模数为1.6-2.7，玄武石颗粒粒径为8-30mm。
制备方法与实施例1相同。
实施例3
备料：水泥320份，玄武石950份，粗河沙200份，细河沙20份，沥青50份，石膏70份，粉煤灰120份，膨润土30份，贝壳粉30份，三乙醇胺20份，氧化镁10份，木质素磺酸钙20份，地开石30份，苯乙烯磺酸钠30份，丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚5份，早强剂氯化钠12份，水170份，所述粗河沙细度模数为2.8-3.5，所述细河沙细度模数为1.6-2.7，玄武石颗粒粒径为8-25mm。
制备方法与实施例1相同。
对比例1
备料：不添加氧化镁，其它组分及含量与实施例1相同。
制备方法与实施例1相同。
对比例2
备料：不添加木质素磺酸钙，其它组分及含量与实施例1相同。
制备方法与实施例1相同。
对比例3
备料：不添加苯乙烯磺酸钠，其它组分及含量与实施例1相同。
制备方法与实施例1相同。
实施例4
对本发明实施例1至3的混凝土进行性能测试，并与对比例1至3进行比较。试件为直径为80cm厚5cm的圆饼，测试结果如表1。
表1性能测试
表1可见，本发明的混凝土的各项性能优越，抗压强度明显提高，具有良好的保水性及和易性，限制膨胀率高于国标的≥0.025％强制指标值。
上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种高强度混凝土，其特征在于，由下列重量份的原料制成：水泥250-320份，石子950-1080份，粗河沙150-200份，细河沙20-30份，沥青30-50份，石膏70-90份，粉煤灰100-120份，膨润土30-50份，贝壳粉20-30份，三乙醇胺10-20份，氧化镁10-20份，木质素磺酸钙20-25份，地开石30-40份，苯乙烯磺酸钠20-30份，消泡剂10-15份，早强剂10-12份，水130-170份，所述粗河沙细度模数为2.8-3.5，所述细河沙细度模数为1.6-2.7。
2.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于，由下列重量份的原料制成：水泥280份，石子1000份，粗河沙170份，细河沙28份，沥青40份，石膏80份，粉煤灰110份，膨润土40份，贝壳粉25份，三乙醇胺15份，氧化镁15份，木质素磺酸钙23份，地开石35份，苯乙烯磺酸钠25份，消泡剂13份，早强剂11份，水150份。
3.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于，所述石子为玄武石，其颗粒粒径为8-35mm。
4.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于，所述早强剂为氯化钠或氯化锂。
5.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于，所述消泡剂为丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥。
7.权利要求1-6任一项所述的高强度混凝土的制备方法，其特征在于，按照以下步骤制备：
首先将石膏、地开石磨碎成颗粒度为0.5-1.5mm的粉末，将水泥，粗河沙，细河沙，粉煤灰，消泡剂，沥青，石膏粉和地开石粉加入配方量至少一半质量的水于搅拌机中混合均匀得到一次混合物；然后加入膨润土，贝壳粉，三乙醇胺，氧化镁，木质素磺酸钙，以及剩下的水与一次混合物充分混合均匀得到二次混合物；最后加入苯乙烯磺酸钠和早强剂与二次混合物混合均匀即得。
技术总结
本发明公开了一种高强度混凝土，涉及混凝土材料技术领域，由下列重量份的原料制成：水泥250‑320份，石子950‑1080份，粗河沙150‑200份，细河沙20‑30份，沥青30‑50份，石膏70‑90份，粉煤灰100‑120份，膨润土30‑50份，贝壳粉20‑30份，三乙醇胺10‑20份，氧化镁10‑20份，木质素磺酸钙20‑25份，地开石30‑40份，苯乙烯磺酸钠20‑30份，消泡剂10‑15份，早强剂10‑12份，水130‑170份。本发明的混凝土具有高抗裂防渗防冻性，体积稳定性高，适应于公路桥梁建设；生产工艺简单；具有抗压强度高、耐久性好、和易性佳、保水性好等优点。
技术研发人员：吴德军
受保护的技术使用者：山东口天环保设备科技有限责任公司
技术研发日：.12.03
技术公布日：.02.25
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