專利名稱：保持c60鋼管砼持續(xù)膨脹的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種保持C60鋼管砼持續(xù)穩(wěn)定膨脹的方法。
背景技術(shù)：
由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有承載能力大，經(jīng)濟(jì)效益顯著，外形美觀，便于施工和保證施工質(zhì)量的特點(diǎn)，因此這種組合材料在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。鋼管和鋼管中的混凝土相結(jié)合，可以各自發(fā)揮所長(zhǎng)，獲取優(yōu)良的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)性能。但其前提條件之一是鋼管壁與其內(nèi)部的混凝土必須緊密結(jié)合，鋼管對(duì)核心混凝土必須有一個(gè)緊箍作用力。為了達(dá)到這一目的，通常在硅酸鹽水泥、粗細(xì)集料等混凝土組分中加入膨脹劑，使其在硅酸鹽水泥水化體系中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生體積膨脹，形成一定的膨脹應(yīng)力，從而使鋼管與核心混凝土能夠緊密結(jié)合，在這一過(guò)程中需要消耗大量的水分。但是一方面灌注進(jìn)入鋼管中的膨脹混凝土由于處于密閉環(huán)境之中，外部水分無(wú)法進(jìn)入補(bǔ)充由于水泥水化而消耗的水分，另一方面，高強(qiáng)混凝土例如目前鋼管混凝土拱橋施工常用的C60強(qiáng)度等級(jí)混凝土單方用水量極低，因而在水泥水化后期膨脹劑由于缺乏反應(yīng)所需的水分而難以發(fā)揮作用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述C60鋼管混凝土施工中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種保持C60鋼管砼持續(xù)穩(wěn)定膨脹的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是保持C60鋼管砼持續(xù)穩(wěn)定膨脹的方法，其特征是將1.5-5mm粒徑、吸水率8-12％、筒壓強(qiáng)度達(dá)6-12MPa的多孔陶粒輕集料經(jīng)預(yù)先浸泡吸水處理，陰至面干，陰至面干后的多孔陶粒輕集料作為細(xì)集料替代10-20％的砂。
各成份配比(Kg/m3)為水182、52.5普通硅酸鹽水泥460、UEA膨脹劑55、I級(jí)粉煤灰60、細(xì)度模數(shù)為2.5-3.0的砂560、5-20mm連續(xù)級(jí)配區(qū)間粒徑的碎石1033、氨基磺酸鹽類高效減水劑12，混合攪拌配制C60鋼管混凝土。
本發(fā)明將優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)大吸水率的多孔陶粒輕集料經(jīng)浸泡和處理后作為細(xì)集料替代10％-20％的砂用于配制C60鋼管混凝土，一方面可有效降低高膠凝材料用量低水膠比水化產(chǎn)物體系的自收縮，另一方面可以在水化體系中水分消耗到一定程度后緩慢釋放水分以利于膨脹劑的中后期水化，從而達(dá)到減少收縮量，充分發(fā)揮膨脹劑作用，產(chǎn)生膨脹應(yīng)力而使混凝土與鋼管結(jié)合緊密的效果。本發(fā)明配制的混凝土泵送施工性能好。
與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)主要在于①有效改善封閉情況下高膠凝材料用量，低水膠比體系下自收縮大和膨脹劑由于缺乏水化所需水分而不能充分發(fā)揮作用的難題；②輕集料引入的水分在早期不參與水化過(guò)程，不影響混凝土拌合物的水膠比，當(dāng)水化體系中水分消耗到一定程度后才因毛細(xì)管壓力緩慢釋出而促進(jìn)膨脹劑的中后期水化過(guò)程。


圖1為實(shí)例的兩組混凝土的膨脹曲線圖
具體實(shí)施例方式
保持C60鋼管砼持續(xù)穩(wěn)定膨脹的方法，將1.5-5mm粒徑、吸水率10％、筒壓強(qiáng)度達(dá)10MPa的多孔陶粒輕集料經(jīng)預(yù)先浸泡吸水處理，陰至面干，陰至面干后的多孔陶粒輕集料作為細(xì)集料替代15％的砂，各成份配比(Kg/m3)為水182、硅酸鹽水泥460、UEA膨脹劑55、粉煤灰60、細(xì)度模數(shù)為2.5-3.0的砂560、5-20mm連續(xù)級(jí)配區(qū)間粒徑的碎石1033、氨基磺酸鹽類高效減水劑(氨基芳基磺酸鹽-苯酚-甲醛縮合物)12，混合攪拌配制C60鋼管混凝土。稱量拌合時(shí)用水，輕集料吸入的水分不計(jì)算在內(nèi)。
隨已灌注進(jìn)入鋼管的混凝土水化過(guò)程的進(jìn)行，其中的水分不斷減少，此時(shí)飽水輕集料內(nèi)部的水分緩慢釋放出來(lái)，一方面可有效降低高膠凝材料用量水化體系的自收縮，另一方面可提供膨脹劑水化反應(yīng)所需的水分以生成鈣礬石，從而能夠減少水泥石收縮量，同時(shí)保證膨脹劑在一定時(shí)間內(nèi)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮作用，產(chǎn)生膨脹應(yīng)力而使混凝土與鋼管壁結(jié)合緊密。
實(shí)例水泥52.5#普通硅酸鹽水泥；粗集料5-20mm連續(xù)級(jí)配區(qū)間粒徑的碎石，壓碎值＜10％，針片狀含量＜10％；細(xì)集料細(xì)度模數(shù)為2.6的砂；輕集料吸水率10％，筒壓強(qiáng)度大于10Mpa的優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)輕集料；粉煤灰I級(jí)粉煤灰；膨脹劑UEA膨脹劑水自來(lái)水；減水保塑劑氨基磺酸鹽類高效減水劑(氨基芳基磺酸鹽-苯酚-甲醛縮合物)，減水率30％。
C60強(qiáng)度等級(jí)鋼管混凝土配合比

本發(fā)明配制的摻部分輕集料混凝土性能指標(biāo)初始坍落度為210mm-230mm，3h后坍落度為200mm-220mm；初始擴(kuò)展度為600mm-620mm，3h后擴(kuò)展度為480mm-550mm；3天抗壓強(qiáng)度＞60MPa；28天抗壓強(qiáng)度60-70MPa；在密閉鋼管中養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后，經(jīng)取樣測(cè)試，第1組(本發(fā)明)和第2組(現(xiàn)有的)混凝土強(qiáng)度相當(dāng)，但第1組混凝土的膨脹規(guī)律更好。兩組混凝土的膨脹曲線如圖1所示。
本發(fā)明配制的混凝土從硬化后至56天齡期可保持持續(xù)穩(wěn)定膨脹，并且56天后限制膨脹率不降低，保持在萬(wàn)分之三至萬(wàn)分之五。
權(quán)利要求
1.保持C60鋼管砼持續(xù)穩(wěn)定膨脹的方法，其特征是將1.5-5mm粒徑、吸水率8-12％、筒壓強(qiáng)度達(dá)6-12MPa的多孔陶粒輕集料經(jīng)預(yù)先浸泡吸水處理，陰至面干，陰至面干后的多孔陶粒輕集料作為細(xì)集料替代10-20％的砂，各成份配比(Kg/m3)為水182、硅酸鹽水泥460、UEA膨脹劑55、粉煤灰60、細(xì)度模數(shù)為2.5-3.0的砂560、5-20mm連續(xù)級(jí)配區(qū)間粒徑的碎石1033、氨基磺酸鹽類高效減水劑12，混合攪拌配制C60鋼管混凝土。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種保持C60鋼管砼持續(xù)穩(wěn)定膨脹的方法。保持C60鋼管砼持續(xù)穩(wěn)定膨脹的方法，其特征是將1.5－5mm粒徑、吸水率8－12％、筒壓強(qiáng)度達(dá)6－12MPa的多孔陶粒輕集料經(jīng)預(yù)先浸泡吸水處理，陰至面干，陰至面干后的多孔陶粒輕集料作為細(xì)集料替代10－20％的砂，各成分配比(Kg/m
文檔編號(hào)C04B14/04GK1562857SQ200410012909
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者胡曙光, 丁慶軍, 何永佳, 呂林女, 王發(fā)州 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)