一種高強(qiáng)高滲混凝土及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)高滲混凝土及其制備方法與應(yīng)用，通過(guò)將等粒徑骨料潔凈處理并晾干后，將1350～1600kg/m3等粒徑骨料、160～350kg/m3水泥、8～100kg/m3聚合物乳液、25～80kg/m3水、1～4.5kg/m3減水劑攪拌均勻并澆注成型，得到該種高強(qiáng)高滲混凝土材料，該成型后的標(biāo)準(zhǔn)試塊抗壓強(qiáng)度為5～26MPa，抗拉強(qiáng)度為0.9～5.5MPa，孔隙率為25％～39％，滲透系數(shù)為2.2～36.5cm/s；將高強(qiáng)高滲混凝土應(yīng)用于新建或擴(kuò)修的離壁式地下工程填充層中，能夠有效解決地下工程周邊地下水的定向排水及減震隔震等問(wèn)題。本發(fā)明高強(qiáng)高滲混凝土不但價(jià)格低廉、施工簡(jiǎn)便，在確保排水通透性的同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)回填層、圍巖與地下工程襯砌物理力學(xué)性質(zhì)與變形的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高強(qiáng)高滲混凝土及其制備方法與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)高滲混凝土及其制備方法與在離壁 式地下工程中的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國(guó)土木工程建設(shè)日新月異，為達(dá)到工程建設(shè)的節(jié)能減排效果，各類(lèi)地下工 程建設(shè)得以迅猛發(fā)展，如大型地下商場(chǎng)、城市地下軌道交通設(shè)施以及各類(lèi)軍事地下洞庫(kù)等 都取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。但從已建成的各類(lèi)地下工程來(lái)看，卻普遍存在比較嚴(yán)重的病害，如材 料老化、抗地震等外力作用傷害能力弱，以及長(zhǎng)期受防滲抗漏問(wèn)題的困擾等問(wèn)題較為突出。 由于這些急迫解決的問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好的解決，導(dǎo)致地下工程的維護(hù)、保修及人力物 力的大幅增加，嚴(yán)重影響到日常使用，甚至危害到公共安全。
[0003] 因此，對(duì)于新建或已建的各類(lèi)地下工程，尤其是離壁式地下工程，必須尋求一種新 材料，使其既能通暢地排除地下工程周邊地下水，降低離壁層周邊水頭壓力，保護(hù)襯砌防排 水設(shè)施，又能提高地下工程的自身穩(wěn)定性，使地下工程襯砌和圍巖能夠有效過(guò)渡，充分發(fā)揮 填充層的作用，提高地下工程的抵御災(zāi)害能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)高滲混凝土，該高強(qiáng)高滲混凝土抗壓強(qiáng)度為5? 26MPa，抗拉強(qiáng)度為0. 9?5. 5MPa，孔隙率為25 %?39 %，滲透系數(shù)為2. 2?36. 5cm/s。
[0005] 本發(fā)明的第一目的在于提供上述混凝土的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述混凝土在離壁式地下工程空腔的填充澆筑方面 的應(yīng)用，旨在解決離壁式地下工程材料老化、抗地震等外力作用傷害能力弱，以及長(zhǎng)期受防 滲抗漏困擾等問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種高強(qiáng)高滲混凝土是運(yùn)用等粒徑球形骨料的堆積理論來(lái) 獲取大孔隙的特性，采用聚合物乳液和水泥漿混合物凝結(jié)硬化后的高強(qiáng)度獲取材料所需的 高抗拉壓強(qiáng)度。因此，本發(fā)明在試驗(yàn)和理論研究的基礎(chǔ)上，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種 高強(qiáng)高滲混凝土及其制備方法與應(yīng)用，拓寬混凝土材料領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。該高強(qiáng)高滲混凝 土由等粒徑骨料、水泥、聚合物乳液、水及減水劑混合攪拌成，通過(guò)澆筑振動(dòng)成型，其單位體 積的質(zhì)量配比為骨料1350?1600kg/m 3,水泥160?350kg/m3,聚合物乳液8?100kg/m3， 水25?80kg/m 3,減水劑1?4. 5kg/m3 ;成型的高強(qiáng)高滲混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊的抗壓強(qiáng)度 為5?26MPa，抗拉強(qiáng)度為0. 9?5. 5MPa，孔隙率為25?39 %，滲透系數(shù)為2. 2?36. 5cm/ s;將高強(qiáng)高滲混凝土應(yīng)用于新建或擴(kuò)修的離壁式地下工程空腔填充層中，解決地下工程周 邊地下水的定向排水及減震隔震等問(wèn)題。
[0008] 相比于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明在確保地下工 程排水通暢的同時(shí)，提高離壁式地下工程主體的滲透及抗震等穩(wěn)定性。高強(qiáng)高滲混凝土材 料既能作為離壁式地下工程空腔的回填材料，確保地下工程滿足抗震等需求，又利于襯砌 背后對(duì)排水的需求，充分滿足地下工程的排水防潮需求和抗震等安全性要求。所采用的回 填新材料即高強(qiáng)高滲混凝土與傳統(tǒng)加固材料相比，不但價(jià)格低廉、施工簡(jiǎn)便，在確保排水通 透性的同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)回填層、圍巖與地下工程襯砌物理力學(xué)性質(zhì)與變形的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，通過(guò) 實(shí)踐也證明了其在離壁式地下工程的抗震加固等方面具有非常突出的優(yōu)勢(shì)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本發(fā)明在離壁式地下工程中的填充效果示意圖；
[0010] 圖2是高強(qiáng)高滲混凝土材料填充后局部大樣示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0012] 實(shí)施例1
[0013] 一種高強(qiáng)高滲混凝土，由以下原材料組成，按每立方米質(zhì)量配比為：l〇mm花崗巖 骨料、水泥、聚合物乳液、水及減水劑混合攪拌成，并通過(guò)澆筑振動(dòng)成型；所述成型的高強(qiáng)高 滲混凝土的骨料1523kg/m 3,水泥217. 6kg/m3,聚合物乳液21. 8kg/m3,水54. 4kg/m3,減水劑 2. 39kg/m3 ;該材料的制備方法包括以下步驟：
[0014] (1)按質(zhì)量配比稱取水泥，花崗巖集料，聚合物乳液，水以及減水劑；
[0015] (2)對(duì)步驟（1)中的花崗巖集料進(jìn)行潔凈處理并晾干，將稱量后的各原材料進(jìn)行 攪拌混合，直至混合料攪拌均勻，進(jìn)行立模澆筑，得到一種高強(qiáng)高滲混凝土材料，通過(guò)對(duì)其 物理力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，28天抗壓強(qiáng)度達(dá)10. 24MPa，28天抗拉強(qiáng)度達(dá)2. 61MPa，滲透系數(shù)高 達(dá) 16. 27cm/s。
[0016] 實(shí)施例2?16
[0017] 一種高強(qiáng)高滲混凝土，該材料的原材料、質(zhì)量配比以及相應(yīng)配合比下物理力學(xué)參 數(shù)請(qǐng)參見(jiàn)下表1，其制備方法與實(shí)施例1相同。
[0018] 表 1
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 一種高強(qiáng)高滲混凝土，其特征在于，集料采用等粒徑骨料，按每立方米成型的高強(qiáng)高 滲混凝土的質(zhì)量配比算，包括：骨料1350?1600kg/m 3,水泥160?350kg/m3,聚合物乳液 8 ?100kg/m3,水 25 ?80kg/m3,減水劑 1 ?4. 5kg/m3。
2. 如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)高滲混凝土，其特征在于，所述等粒徑骨料的粒徑為5? 30mm范圍內(nèi)且壓碎值< 20%的任意單一粒徑。
3. 如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)高滲混凝土，其特征在于，所述水泥為42. 5級(jí)以上的（普 通）娃酸鹽水泥。
4. 如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)高滲混凝土，其特征在于，所述聚合物乳液為PAE-2型聚丙 烯酸脂。
5. 權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)高滲混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 按權(quán)利要求1所述質(zhì)量配比稱取水泥、骨料、聚合物乳液、水以及減水劑； (2) 對(duì)步驟（1)中的骨料進(jìn)行潔凈處理并晾干，將稱量后的各原材料進(jìn)行攪拌混合，直 至混合料攪拌均勻，得到高強(qiáng)高滲混凝土。
6. 權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)高滲混凝土在離壁式地下工程的空腔進(jìn)行填充澆 筑方面的應(yīng)用。
7. 如權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)高滲混凝土在離壁式地下工程的空腔進(jìn)行填充澆筑方面 的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟： (1) 根據(jù)離壁式地下工程的排水和減震隔震需求，確定所需成型后高強(qiáng)高滲混凝土的 強(qiáng)度、孔隙率及滲透性，選擇單一骨料粒徑（5?30mm)及原材料的配比； (2) 按確定的配合比先將篩選好的等粒徑骨料與水泥進(jìn)行混合攪拌，再將水、減水劑及 聚合物乳液進(jìn)行充分拌合均勻制成料漿，而后加入攪拌池中與先前拌合好的骨料和水泥進(jìn) 行充分混合，繼續(xù)攪拌直至拌合物均勻時(shí)止； (3) 澆筑時(shí)，將拌合均勻的漿料運(yùn)至需填充部位，進(jìn)行填充，以厚度為50cm左右為一施 工段，且每一施工段均需進(jìn)行表面振動(dòng)壓實(shí)，如此往復(fù)直至完成所有澆筑； (4) 對(duì)離壁式地下工程空腔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)填充時(shí)，嚴(yán)格控制混合料的含水率，確保澆筑完成 后高強(qiáng)高滲混凝土的滿足所需孔隙比的要求。
【文檔編號(hào)】C04B28/04GK104086135SQ201410293440
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】劉元雪, 譚儀忠, 張?jiān)? 申請(qǐng)人:劉元雪, 譚儀忠, 張?jiān)?br>