[发明专利]一种抗扰动混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗扰动混凝土及其制备方法。属于交通、桥梁、道路等各种受到扰动的修补加固工程技术领域。

背景技术

混凝土是目前世界上应用最大宗的人造建筑材料，被广泛应用于公路、桥梁、隧道、地下等工程中。随着经济的快速发展，各地交通流量也在不断地增加，特别在我国西部地区交通道路上，在役桥梁由于交通运输量、汽车载重量吨位的增加及环境侵蚀等因素影响，桥梁病害日趋严重，已经无法满足现在交通的要求，迫切需要及时加固和改造。

交通流量对修补加固混凝土早期产生很大的影响，常易产生扰动裂缝。在不中断交通的情况下，车辆的移动使得普通修补加固混凝土受到拉应力、压应力及受迫振动而产生的荷载裂缝，严重影响了修补后桥梁的使用性能。出现病害的桥梁在修补的过程中，如果有交通的需求的话，就无法在中断交通的情况下进行受损部位的修补。西部地区交通量较大，封闭交通会增加车辆绕行距离，社会影响较大，有时候根本不允许封闭交通后对桥梁进行加固。如何在交通不中断或对交通影响较小条件下对混凝土结构进行加固、修补是目前交通工程中迫切需要解决的难题之一。因此，研究一种在交通不中断的情况下，新型的抗交通扰动混凝土材料对混凝土路面、桥面进行加固、修补具有重要的意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于从交通车辆运行引起的扰动模式及其机理出发，采用抗扰动混凝土外加剂与合理的混凝土原材料如，矿物细掺料、高效外加剂等，经合理配比设计后，配制出一种高抗交通扰动、高早期强度、高抗裂性、高流动性、高粘结性、高耐久性等性能的抗扰动混凝土。

为了实现上述目的，本发明通过优化配比，采用具有高减水率、高保水的聚羧酸减水剂与抗扰动外加剂复合使用，解决了普通混凝土早期强度低、初凝与终凝时间间隔长等缺点；采用粉煤灰与硅灰、矿粉等复合矿物掺合料，提高了混凝土早期抗扰动、抗裂性和耐久性。

本发明具体的的技术方案是：

一种抗扰动混凝土，其特征在于，其原料包括如下重量份的组分：

水泥                  100

粉煤灰                10-100

其他矿物掺合料        1-40

抗扰动外加剂          1-10

聚羧酸减水剂          1-6

细骨料                190-480

碎石                  200-480

水                    30-80。

所述水泥为硅酸盐水泥，其强度不低于42.5强度等级。

所述粉煤灰为二级粉煤灰或一级粉煤灰，可以为高钙灰或普通灰。所述粉煤灰在上述混凝土中的重量份优选为10-12。

所述其他矿物掺合料可以是石灰石粉、磨细水淬高炉矿渣粉(磨细矿粉或矿渣微粉)或硅灰；其细度在100目以上，或比表面积大于4000cm²/g。；所述其他矿物掺合料在上述混凝土中的重量份优选为4-6。

所述聚羧酸减水剂是具有、早强、高减水、保水的聚羧酸减水剂，固含量应大于20％。所述聚羧酸减水剂在上述混凝土中的重量份优选为1-2。

所述细骨料选用河砂或机制砂。河砂应选用级配良好的中砂(细度模数为3.0～2.3，平均粒径为0.5～0.25mm的砂石)；由于机制砂颗粒级配不良，颗粒分布往往表现为中间少、两头多；因此，机制砂中大于5.0mm和小于0.08mm的颗粒(石粉)应控制在10％以内。所述细骨料在上述混凝土中的重量份优选为190-230。

所述碎石的粒径不超过25mm，优选最大粒径为20mm。碎石中针片状含量应小于5％，含泥量小于1％。碎石石子可为连续级配或间断级配。对间断级配，不同的级配段：5-10mm、10-16mm、16-20mm、20-25mm应进行优化配比。所述碎石在上述混凝土中的重量份优选为200-230。

本发明中，采用的抗扰动外加剂是一种特种复合外加剂，可使混凝土具有较短的初终凝结时间差、较高的早期强度与低收缩。所述抗扰动混凝土外加剂在上述混凝土中的重量份优选为5-9。

所述抗扰动混凝土外加剂，包括膨胀剂、调凝剂、早强剂、特种矿物掺合料、纤维和石英砂，各组分质量百分比为：

膨胀剂            11～25％

调凝剂            0～0.5％；优选为0.1～0.5％

早强剂            3～7％

纤维              1～3％