[发明专利]钢桥面刚性铺装用高强韧性混凝土材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种钢桥面刚性铺装用高强韧性混凝土材料，包括水泥、硅灰、玄武岩细石、钢纤维、减水剂、粘度改性剂和水，其中水泥为100重量份，硅灰为10重量份～30重量份，玄武岩细石为100重量份～200重量份，钢纤维为10重量份～20重量份，减水剂为0.5重量份～2重量份，粘度改性剂为0.1重量份～1重量份，水为15重量份～25重量份。较佳地，粘度改性剂包括引气剂、消泡剂和保水剂，重量比例为0.2～1：0.5～2：0.5～1。还提供了相关的制备方法。本发明的钢桥面刚性铺装用高强韧性混凝土材料不仅抗压强度高、抗折强度高、收缩率低，而且具有合适的塌落度，施工性能好，可采用泵送施工工艺，设计巧妙，制备简便，成本低，适于大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及混凝土材料技术领域，更具体地，涉及刚性铺装用混凝土材料技术领域，特别是指一种钢桥面刚性铺装用高强韧性混凝土材料及其制备方法。

背景技术

正交异性钢桥面是大跨径钢桥建设的关键技术之一，它有质量轻、架设方便、建设周期短等优点。

传统的钢桥面铺装技术采用沥青柔性铺装，随着正交异性钢桥面的应用，交通量的不断增多以及其它外部一些因素，柔性铺装的各种问题逐渐暴露出来，如铺装层容易发生钢桥面的应力集中产生疲劳开裂、铺装层的车辙、脱层、泛油等病害。研究者们逐渐把视线从传统的柔性铺装转向到刚性铺装上来。但是，刚性铺装一些固有的缺点一直被工程建设者们所诟病，例如混凝土自身收缩大、混凝土韧性低、造价高等问题。混凝土韧性主要表现在混凝土的抗折强度能够达到一个较高的水平，以抵御混凝土在铺装层受到较大的拉应力问题。混凝土的抗折强度是钢桥面铺装用混凝土最重要的性能指标。

目前关于钢桥面铺装层材料的专利技术比较多。例如，专利号为ZL201510026894.6、发明名称为一种超高韧性混凝土及其制备方法的中国发明专利公开了一种超高韧性混凝土的制备方法，采用水泥、硅灰、矿渣、粉煤灰、石英粉、石英砂、钢纤维、纳米碳酸钙、水和减水剂制备出坍落度≥180mm、抗压强度120-180MPa、抗折强度20-40MPa的混凝土；专利号为ZL201210566338.4、发明名称为用于桥面铺装的高韧性低收缩抗裂混凝土及其制备方法的中国发明专利公开了一种混凝土的制备方法，采用水、胶凝材料、细集料、粗集料、减缩增韧剂、内养护剂、减水剂和混杂纤维组成，该混凝土能达到C40混凝土强度，抗折强度达到7.5MPa的混凝土。第一个发明专利解决了施工性问题，但是混凝土坍落扩展度较大，混凝土在长时间运输、搅拌、浇筑下易发生分层离析等问题，不能完全保证钢纤维在混凝土内部均匀分散，降低了钢纤维在混凝土内部的增韧作用，因而所得的混凝土抗折强度会有所降低；并且使用了石英粉、纳米碳酸钙等复杂材料，增加了混凝土成本。第二个发明专利通过简单的材料组成实现了低收缩普通强度的混凝土，但是混凝土强度较低、应变能力也不高，两个发明专利都不能完全满足钢桥面刚性铺装用混凝土的需求。

因此，急需解决施工性能、收缩性能和力学性能、综合造价等问题的钢桥面刚性铺装用高性能混凝土材料。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺点，本发明的一个目的在于提供一种钢桥面刚性铺装用高强韧性混凝土材料，其不仅抗压强度高、抗折强度高、收缩率低，而且具有合适的塌落度，施工性能好，可采用泵送施工工艺，适于大规模推广应用。

本发明的另一目的在于提供一种钢桥面刚性铺装用高强韧性混凝土材料，其设计巧妙，制备简便，成本低，适于大规模推广应用。

本发明的另一目的在于提供一种钢桥面刚性铺装用高强韧性混凝土材料的制备方法，采用该方法制得的钢桥面刚性铺装用高强韧性混凝土材料不仅抗压强度高、抗折强度高、收缩率低，而且具有合适的塌落度，施工性能好，可采用泵送施工工艺，适于大规模推广应用。

本发明的另一目的在于提供一种钢桥面刚性铺装用高强韧性混凝土材料的制备方法，其设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。