[发明专利]一种自密实、无收缩钢管混凝土专用外加剂

说明书

本发明公开了一种自密实、无收缩钢管混凝土专用外加剂。本发明所述外加剂以重量计含轻烧氧化钙熟料30‑50%，轻烧氧化镁熟料10‑30%，石膏10‑30%，粉煤灰10‑30%，聚羧酸高性能减水剂1‑3%，触变剂0.1‑1.0%，塑性发气剂0.2‑2.0%，缓凝剂0.2‑1.0%，消泡剂0.5‑2.0%。本发明的有益效果为：①改善新拌混凝土流动性，保障拌合物在钢管内的密实填充；②增强新拌混凝土触变性，拌合物填充至相应部位后，静切力迅速回复提升，使内部气泡运动阻力大大增加，从而无法上浮聚集，显著改善钢管顶部脱空现象；③塑性发气剂与钙、镁复合膨胀剂分阶段、全过程完全补偿钢管混凝土收缩，使得混凝土与钢管壁紧密贴合，协同受力。

技术领域

本发明涉及一种自密实、无收缩钢管混凝土专用外加剂，掺加后可显著改善混凝土工作性，增强触变性，补偿收缩变形，保障其在钢管结构中的密实填充，使得混凝土与钢管壁协同受力。

背景技术

混凝土和钢是构成现代建筑结构的两种最重要的建筑材料，这两种材料本身性能的不断改善以及两者之间相互结合方式的研究提高，促进了建筑结构从构件到体系的不断创新。

钢管混凝土(Concrete Filled Steel Tube)是钢与混凝土组合而成的钢骨混凝土(Steel Reinforced Concrete Structure)中的典型结构，二者协同作用，可以充分发挥两种材料各自抗压强度高和抗弯能力强的优点，与普通的钢筋混凝土结构相比，具有更加明显的优越性。

钢管混凝土的发展在我国取得了令人瞩目的成就，但无论是高层建筑物的钢管混凝土柱，还是钢管混凝土拱桥和压力钢管结构等，往往存在着内部充填的混凝土与外部钢管壁之间不能紧密贴合的现象。这一现象的产生主要有以下3方面原因：①浇筑的混凝土工作性达不到要求，流动性不足或离析、黏聚性不好，施工过程中无法有效充满整个钢管结构内部；②混凝土充填至相应部位后，其中的轻物质，尤其是气泡大量上浮聚集至混凝土与钢管壁接触处，产生空隙，这在钢管混凝土拱桥的拱顶处普遍存在，极难解决；③收缩是普通混凝土的基本特征之一，在浇筑完成后，混凝土早期沉降收缩、硬化后自收缩和温度收缩叠加会带来严重的脱空问题。

众所周知，钢管与其核心混凝土间的协同互补作用是钢管混凝土具有一系列突出优点的根本所在，钢管内混凝土的浇筑质量直接影响到构件的承载力和钢管混凝土的复合弹性模量，从而影响到构件的安全性及能否正常工作。

为解决上述问题，既有研究的主要技术途径有：①掺入高性能减水剂，制备自密实混凝土；②掺入消泡剂，降低混凝土含气量；③掺入铝粉和钙类混凝土膨胀剂。这些方法都是可行的，但还不够全面：例如，掺入消泡剂，可以降低混凝土含气量至2.0％以下，但大量工程实践表明，低含气量的高流态混凝土在静止后的相当长一段时间内，仍然存在小气泡聚合现象，形成大量直径0.5mm-5mm的气泡不断上浮，聚集于拱顶部位造成脱空；掺入铝粉发气速度过快，且产生的氢气会带来钢结构氢脆破坏的风险；钙类膨胀剂膨胀较早，一般7d内即可完成整个膨胀量的90％以上，补偿钢管混凝土后期收缩变形的效果欠佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自密实、无收缩钢管混凝土专用外加剂，掺加后可显著改善混凝土工作性，增强触变性，分阶段、全过程补偿收缩变形，保障混凝土与钢管壁协同受力工作。

本发明提供了一种自密实、无收缩钢管混凝土专用外加剂，包括以下组分，各组分的重量百分比为：

前述各组分的重量百分比之和为100％；

所述轻烧氧化钙熟料江苏苏博特新材料股份有限公司生产，其氧化物组成中CaO含量不低于80％；

所述轻烧氧化镁熟料江苏苏博特新材料股份有限公司生产，其氧化物组成中MgO含量不低于95％，活性指数为100-240s；