[发明专利]一种高性能水下混凝土的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高性能水下混凝土。

背景技术：

水下工程建设，特别是在远离大陆海岸线的海岛和海礁上的海洋水下工程建造中，如果仍然使用目前市场上传统的水下混凝土材料，如：水泥、河砂、石子，絮凝剂等原材料和淡水一起来拌制混凝土的话，那么这些混凝土原材料的运输，装卸，仓储和机械施工等将会带来诸多的不便。不仅运输成本过高，同时在远离大陆海岸线的海洋环境条件下，特别是在缺少淡水和砂石的岛礁的工程建造中，诸如原材料的装卸和仓储等工作几乎难于付诸实践，另外，在远离大陆海岸线的海岛和海礁上气候变化异常，施工环境恶劣。因此研发一种适合于岛礁建造和抢修用的新型水下混凝土材料以及简便的机械化施工工艺，对在远离大陆海岸线的海岛和海礁上的工程建设具有十分重要的战略意义。

发明内容：

本发明的目的在于提出一种适用于水下工程建设，特别是在远离大陆海岸线的海岛和海礁上，水下工程的建造和抢修建设用的新型水下混凝土，这种高性能水下混凝土不仅具有良好的水下抗分散能力和水下流动性，同时早期强度高，后期强度发展迅速，所形成的水下混凝土结构致密，和普通的水下混凝土相比，能更有效地保护混凝土结构中的钢筋免受海水中氯离子的侵蚀。

本发明提出的水下混凝土，由水泥，硫铝酸盐水泥，混凝土改性剂，矿渣，硅灰，粉煤灰，骨料和拌合水组成，各组分的重量百分比为：

其总量满足100％。

本发明中，所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，矿渣水泥或火山灰水泥中的一种或多种。

本发明中，所述硫铝酸盐水泥为早强型硫铝酸盐水泥或高强型硫铝酸盐水泥中的一种或两种复合。

本发明中，所述混凝土改性剂为丙烯酸，乙烯和聚氯乙烯共聚物，萘系磺酸盐，聚羧酸盐，三聚氰胺聚合物中的一种或多种复合。

本发明中，所述矿渣为磨细的高炉矿渣。

本发明中，所述硅灰为冶炼硅铁矿石时所形成的超细SiO₂粉末。

本发明中，所述粉煤灰为燃煤电厂所排放的工业废渣，I级灰或II级灰。

本发明中，所述骨料为海砂、河砂、石子或吸水后形成的高分子聚合树脂中的一种或多种复合。

本发明中，所述拌合水为淡水或海水之一种。

本发明的制备方法可分为以下2种：

①临时配制法：按比例准确称取原料，首先称取水泥，硫铝酸盐水泥，混凝土改性剂，矿渣，硅灰，粉煤灰，骨料(砂石)加入混凝土搅拌机，后称取拌合水，边搅拌边加入拌合水，搅拌5-10分钟后，如配方要求的话，再称取吸水后形成的高分子聚合树脂并加入到混凝土搅拌机中，继续搅拌1-2分钟，即得所需产品。

②干混砂浆法：按比例准确称取水泥，硫铝酸盐水泥，混凝土改性剂，硅灰，粉煤灰和干燥骨料(砂石)，加入干混砂浆混料机，搅拌5-10分钟，制得干混料，然后按照一定规格进行定量包装，包装应具有防潮抗渗作用，在使用现场，干混料和拌合水按比例加入到混凝土搅拌机中，混合5-10分钟后，如配方要求的话，再称取吸水后的高分子聚合树脂并加入到混凝土搅拌机中，继续搅拌1-2分钟，即得所需产品。

本发明的生产制造工艺和施工工艺简便，适合于大批量的生产，运输和存储。

本发明的水下混凝土经有关部门检测1天的抗压强度为5-40MPa，28天的抗压强度为20-90MPa。

本发明具有如下的优点：

1、由于本发明的水下混凝土具有良好的水下抗分散性，同时也具有很好的水下流动性，可提高水下混凝土的致密度，有利于水下混凝土的大面积的建设施工。

2、由于本发明的水下混凝土不仅具有较高的早期强度，同时后期强度发展迅速，故可用于各种水工及海洋工程的建造和抢修作业。

3、由于本发明的水下混凝土所形成的混凝土结构致密，和普通的水下混凝土相比，能更有效地保护混凝土结构中的钢筋免受海水中氯离子的侵蚀

4、由于本发明的水下混凝土通过使用吸水后的高分子聚合物树脂作为人工骨料，从而改变了在传统混凝土材料中全部使用砂石作为骨料的混凝土工艺，如在远离大陆海岸线的岛礁工程建设中使用这种水下混凝土，不仅可节约大量的砂石运输、装卸和存储费用，进而降低工程的建造成本，同时又能为缺少砂石的岛礁工程建设提供一种新型的水下混凝土施工工艺。

5、由于本发明使用了大掺量的粉煤灰，故可显著降低水下混凝土的制造成本。

6、由于本发明的原材料全部采用大量生产的市场成品，所以原材料易得，适合广泛应用。