[发明专利]一种混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土材料，其可用于地下工程使用。

背景技术

随着我国现代工业的迅速发展和城市规模的不断扩大，城镇人口急剧增加， 大中型城市的交通问题十分严峻。轨道交通工程属于城市快速轨道交通系统， 由于不受气候条件的影响和安全、环保、快捷的运输特点，成为城市公共客运 交通网络的骨干。

自19世纪60年代伦敦第一条地铁建成以来，城市轨道交通已经成为世界 性发展趋势，并成为衡量城市现代化的重要标志。我国的城市轨道交通建设从 上世纪60年代修建北京地铁开始，随着国民经济的持续增长和城市规模的不断 扩大，截止2014年末，我国累计有22个城市建成投运城轨线路101条，运营 线路长度3155公里，其中地铁2438公里，占线路总长的77.3％；轻轨239公里， 占线路总长的7.6％。预计到2020年，全国布局轨道交通的城市将达到50个， 总投资超过万亿元。可以说，我国目前正处于城市轨道交通的高潮期，已经成 为世界上最大的城市轨道交通建设市场。

然而，轨道交通工程大多处于地下水位以下，虽然防水问题越来越受到重 视，但由于种种原因，地下结构均存在不同程度的渗漏现象，治理渗漏水问题 时间长、难度大，且消耗大量资金。地下工程防水一般遵循“以防为主、刚柔 结合、多道设防、因地制宜、综合防治”的原则，其中“防”是根本，也是目 前工程领域研究的主要内容。而就具体的车站混凝土结构而言，混凝土开裂是 造成渗漏的重要原因之一，结构阻裂与防渗紧密相关。因此，提高结构混凝土 的阻裂性能，是控制结构渗漏的关键。

混凝土作为地下工程防水的主体，合理选择原材料、优化配合比并使用功 能性阻裂材料，是从源头上减小超大体积结构混凝土的温降收缩和自收缩，抑 制结构混凝土开裂的主要措施。在原材料选择与配合比优化方面，采用水化热 低的水泥品种、严格控制砂石骨料的含泥量和级配、掺加粉煤灰等矿物掺合料、 掺加纤维、降低水泥用量、使用收缩变形更小的聚羧酸高效减水剂等技术已取 得一定应用效果。

但是仅采用这些措施来抑制混凝土的收缩开裂还远远不够，由于快速施工 对混凝土早期强度的要求，现代水泥的细度越来越高，造成水泥早期水化速率 越来越快，水泥水化放热过程越来越集中，混凝土开裂(特别是早期开裂)问 题更为突出。

而且，防水混凝土要起到防水作用，除混凝土本身具有较高的致密性、抗 渗性以外，还要求混凝土施工完后不开裂，特别是不能产生贯穿性裂缝。在混 凝土中掺膨胀剂能补偿收缩，是提高超长结构混凝土阻裂性的主要措施，大多 用于控制有害裂缝的钢筋混凝土结构工程，并在一些轨道工程中得到了应用， 如上海地铁、苏州地铁等。但目前现有膨胀混凝土还存在膨胀历程与混凝土的 温度历程不匹配等问题，由此导致其应用效果褒贬不一。

抗裂硅质防水剂作为一种新材料，旨在提高混凝土的阻裂与防水作用，在 城市轨道交通中的应用范围较少，相关的应用研究少之又少。随着近年来大体 积及侧墙结构混凝土温度开裂问题日益突出，有必要对这种新产品的应用效果 进行研究。

其中，重点研究掺抗裂硅质防水剂的混凝土膨胀历程，以及水化放热历程 双重调控技术，在降低结构温升的同时有效补偿混凝土的收缩变形，其研究成 果也可为整个行业的混凝土结构阻裂、防水技术水平提升作出贡献，对我国飞 速发展的轨道交通基础设施和工程建设、提高工程的安全性、耐久性和服役寿 命、获得优异的性能价格比方面起着举足轻重的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土，其在阻裂、防渗方面、工作性能方面 以及耐久性能方面，具有较高的性能指标。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种混凝土，其组成成分包括普通硅酸盐水泥、矿物掺合料、减水剂、中 砂、碎石、抗裂硅质防水剂(FQY)、水；其中所述矿物掺合料包括粉煤灰和粒 化高炉矿渣粉，所述中砂细度模数为2.3～2.9，所述碎石为粒径5～25mm的连续级 配碎石颗粒。

进一步的，其中各组分间的质量配比范围是：

普通硅酸盐水泥：220～295kg/m³

矿物掺合料：100～180kg/m³

减水剂：3～5kg/m³

中砂：680～815kg/m³