[发明专利]一种制备骨料均匀的高密度混凝土的方法及其骨料

说明书

技术领域

一种制备骨料均匀的高密度混凝土的方法及其骨料，属于混凝土制备技术领域，具体涉及一种制备高密度混凝土的方法及其骨料。

背景技术

混凝土制造技术是传统技术领域。对包括骨料的均匀性分布（以下简称均布率）、混凝土的和易性的要求等各项指标，按照现行规范完成配合比设计和试配，因为普通混凝土的粗骨料、细骨料和水泥浆的密度差别不大，在一定坍落度范围，骨料下沉并不明显，可以不做特别的关注。

相同厚度的高密度混凝土对射线衰减的能力近似的与它的密度成线性关系，因此高密度混凝需采用如铁块、铅块这种高密度物质作骨料以提高表观密度来提高防辐射能力。工程施工中泵送时对混凝土坍落度要求较高，在满足坍落度的前提下，混凝土的高密度骨料会下沉显著，骨料均布率不能保证。骨料的组分对不同射线有选择性衰减能力，因而骨料的均布率是保证高密度混凝土防辐射能力的一项重要的技术参数。

目前，高密度混凝土组分配合比的设计和试配较多地继承着传统方法，这些方法以经验配方为基础，调整试配。对骨料级配，仅提出定性要求，对骨料下沉缺少定量的数据。在质量保证上，有时采用在浇筑层间播撒一层骨料的补救方法；为了减少下沉，不得不采用较小塌落度，较短的振捣时间，致使高密度混凝土输送困难，骨料均布率的波动较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供可以提高混凝土骨料均布率的一种制备骨料均匀的高密度混凝土的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制备骨料均匀的高密度混凝土的方法，其特征在于，其实施步骤为：

1、配制高密度混凝土浆料，其骨料中铁质或铅质骨料占15～80%（体积百分比）；

2、在防护射线的垂直方向上每隔300mm～600mm水平设置挡板，焊接到预浇筑混凝土结构的钢筋上，垂直方向上挡板处于每层混凝土浇筑层的顶部；

3、浇注1.1所述高密度混凝土浆料，每个浇筑层顶部随挡板分段；第一段浇筑至挡板的上平，第二段浇筑至档板的下平，第三段浇筑至挡板的上平，依次类推，使相邻段新浇筑层的顶面标高均相差30mm～60mm，形成该浇筑层顶面分段错层。

具体的，所述挡板的折边的角度在120°～150°，挡板高30mm～60mm，壁厚1mm～5mm，材料为铁质。

优选的，所述挡板用30mm～60mm的角钢或弯角件制作。

所述述挡板一次性使用，存留于混凝土制品中。

所述配制高密度混凝土浆料配合比参照现行规范的原理设计和试配指配合比参照JGJ55-2011《普通混凝土设计规程》设计实施。

一种上述制备骨料均匀的高密度混凝土的方法所用的铁质或铅质骨料，其特征在于：所述铁质或铅质骨料至少包括粗骨料、次级骨料和第三级骨料；所述粗骨料的形状为棱长之间相差均在5%以内的六面体、柱高为0.75～0.85倍的截面直径的圆柱体或柱高为0.65～0.75倍的截面外接圆直径的六棱体中的一种；所述次级骨料的轮廓尺寸是粗骨料截面直径的0.2～0.4倍；所述第三级骨料的轮廓尺寸是次级骨料轮廓尺寸的0.2～0.4倍。依次递减，直至最细级骨料颗粒截面尺寸为0.1mm以下。

优选的，所述粗骨料的形状为正方体、柱高为0.8倍的截面直径的圆柱体或柱高为0.7倍的截面外接圆直径的六棱体中的一种。

具体的，在所述的铁质或铅质骨料的表面上粘接有大小不等的颗粒或在径向上用冲压工艺制造出飞边。

具体的，所述铁质或铅质骨料上粘接有颗粒的表面积占总表面积的5～40%。

具体的，所述颗粒的直径是铁质或铅质骨料截面直径的0.1～0.3倍，所述飞边的长度是铁质或铅质粗骨料截面直径的0.15～0.25倍。

所述的颗粒与铁质或铅质骨料的材质相同。

实施飞边冲压工艺优选立方体形粗骨料。

所选铁质、铅质粗骨料外形的改变，增大了底部的支撑面，增加了下沉的阻滞力。各级骨料有合理的大小，增大了各级骨料底面的支撑作用。混凝土可以满足施工的坍落度需求，有利于浇筑施工。次级及以下级骨料由于相对表面积较大可不做上述改造。

在施工或试配前，先在实验台上按照计算的配合比制作混凝土小样，对上述粗骨料的下沉做检测。通过粗骨料径向上的外形改变和混凝土中各级骨料添加比例的调整，实现在所需坍落度的范围内，在静止状态，粗骨料下沉趋势中，所产生支撑作用的“承受扰动的稳定态面积”大于“当量截面”，使粗骨料能悬停在混凝土中，记录此时粗骨料的外形，各级骨料的添加比例。