一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土及其制備方法，水泥380～460份，硅粉0～43份，礦渣0～110份，膠凝材料390～550份，砂650～726份，石子1108～1190份，水146～184份，減水劑占總重量的2～8％。將水泥、硅粉、礦渣、砂、石子按比例加入攪拌均勻后加入水；加入水再次攪拌均勻后加入膠凝材料和減水劑攪拌均勻即可。本發(fā)明的混凝土早強(qiáng)性好，8小時(shí)左右可拆模；配置工藝簡(jiǎn)單；混凝土工作性好，塌落度為120～180mm，便于混凝土輸送和澆灌；低水化熱，高耐久性；防裂、抗?jié)B。
【專利說明】一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土材料，尤其涉及的是一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]煤礦主井、副井和風(fēng)井的三個(gè)井筒表土及風(fēng)化基巖段采用凍結(jié)法施工，三個(gè)井筒穿過表土層厚度至少為450m，井筒設(shè)計(jì)凈直徑至少6m。
[0003]由于三個(gè)凍結(jié)井筒穿過的表土層深厚、井筒直徑又大、井壁受力復(fù)雜，必須要采用高強(qiáng)井壁結(jié)構(gòu)。普通的混凝土結(jié)構(gòu)無法抵御強(qiáng)大的外載荷作用，考慮到凍結(jié)井筒的特殊施工環(huán)境，無論是低強(qiáng)混凝土還是高強(qiáng)混凝土，對(duì)混凝土性能都提出了較高的要求。凍結(jié)井的井壁砼應(yīng)具有早強(qiáng)、低水化熱、抗裂、防滲和較大坍落度等，以確保井壁能安全、高效和快速地施工。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土及其制備方法，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的施工需求。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明按重量計(jì)，包括以下組份:水泥380?460份，硅粉O?43份，礦渣O?110份，膠凝材料390?550份，砂650?726份，石子1108?1190份，水146?184份，減水劑2?8份。
[0006]所述水泥為硅酸鹽水泥。為保持高性能混凝土的低水灰比，確保其流動(dòng)性，必須摻入高效減水劑，必須選擇適宜低水灰比特性的硅酸鹽水泥。
[0007]所述砂的細(xì)度模數(shù)為2.6?3.2。水泥粒子群的比表面積、粒子形狀、密度及粒子之間的級(jí)配(互相填充)等，對(duì)漿體的流動(dòng)性影響很大。比表面積小，粒子形狀接近球狀，比重大，填充性越大，流動(dòng)性也大。優(yōu)化這些因子，可以獲得適宜的流動(dòng)性。
[0008]所述石子為石灰?guī)r、玄武巖、閃長(zhǎng)巖中的一種，粒徑小于等于25_。石子作為粗骨料，粗骨料的性能對(duì)高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度及彈性模量起到?jīng)Q定性的制約作用，如果粗骨料強(qiáng)度不足，其他提高混凝土強(qiáng)度的手段都將起不到明顯效果。
[0009]石灰?guī)r由反擊式破碎機(jī)生產(chǎn)，級(jí)配好；閃長(zhǎng)巖母體強(qiáng)度高；玄武巖由反擊式破碎機(jī)生產(chǎn)，強(qiáng)度高，級(jí)配好。
[0010]所述礦渣為比表面積為4300cm2/g的磨細(xì)礦渣。磨細(xì)礦渣對(duì)混凝土性能的改善，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
[0011](I)摻磨細(xì)礦渣混凝土的早期強(qiáng)度與不摻礦渣的普通水泥混凝土強(qiáng)度相差不多:7天能達(dá)28天強(qiáng)度的70?75% ;后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率比較高，特別是摻量增多時(shí)，混凝土的后期強(qiáng)度增長(zhǎng)比率提高更多；
[0012](2)摻磨細(xì)礦渣的混凝土中，當(dāng)磨細(xì)礦渣摻入的數(shù)量不大于50%時(shí)，抗凍性能良好；
[0013](3)摻磨細(xì)礦渣的混凝土，有很好的抗酸性和抗堿骨料反應(yīng)能力；
[0014](4)混凝土中摻磨細(xì)礦渣后在硬化初期的放熱量比不摻磨細(xì)礦渣的混凝土要小得多，在大體積混凝土構(gòu)筑物中使用是最有利的，它不會(huì)因硬化初期水化熱量過大導(dǎo)致混凝土體破壞的危險(xiǎn)。摻有磨細(xì)礦渣的混凝土的耐熱性能也要比硅酸鹽水泥拌制的混凝土要好，這是因?yàn)榛炷聊z材部分Ca(OH)2含量比較低的緣故。因此，在井壁混凝土中摻磨細(xì)礦渣，可降低混凝土中水化熱，防止混凝土開裂。
[0015]一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土的制備方法，包括以下步驟:
[0016](I)將水泥、硅粉、礦渣、砂、石子按比例加入攪拌均勻后加入水；
[0017](2)加入水再次攪拌均勻后加入膠凝材料和減水劑攪拌均勻即可。
[0018]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的混凝土早強(qiáng)性好，8小時(shí)左右可拆模；配置工藝簡(jiǎn)單；混凝土工作性好，塌落度為120?180_，便于混凝土輸送和澆灌；低水化熱，高耐久性；防裂、抗?jié)B。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例1
[0021 ] 本實(shí)施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥380份，膠凝材料390份，砂726份，謝家集石灰?guī)r碎石1184份，水148份，蒙城縣防水劑材料廠生產(chǎn)的FS-E特制高效減水劑占總重量的3%。
[0022]砂的細(xì)度模數(shù)為2.6?3.2，礦渣為比表面積為4300cm2/g的磨細(xì)礦渣。
[0023]本實(shí)施例的制備方法如下:
[0024](I)將水泥、硅粉、礦渣、砂、石子按比例加入攪拌均勻后加入水；
[0025](2)加入水再次攪拌均勻后加入膠凝材料和減水劑攪拌均勻即可。
[0026]實(shí)施例2
[0027]本實(shí)施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥460份，膠凝材料473份，砂657份，謝家集石灰?guī)r碎石1167份，水150份，蒙城縣防水劑材料廠生產(chǎn)的FS-E特制高效減水劑占總重量的3%。
[0028]其他實(shí)施方式和實(shí)施例1相同。
[0029]實(shí)施例3
[0030]本實(shí)施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥380份，膠凝材料410份，砂705份，謝家集石灰?guī)r碎石1150份，水184份，蒙城縣防水劑材料廠生產(chǎn)的FS-A4抗裂防水劑占總重量的8%。
[0031]其他實(shí)施方式和實(shí)施例1相同。
[0032]實(shí)施例4
[0033]本實(shí)施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥420份，膠凝材料445份，砂687份，謝家集石灰?guī)r碎石1170份，水146份，淮南礦業(yè)集團(tuán)合成材料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的NF高效能減水劑占總重量的1.0%，蒙城縣防水劑材料廠生產(chǎn)的FS-A4抗裂防水劑占總重量的6% ο
[0034]其他實(shí)施方式和實(shí)施例1相同。
[0035]實(shí)施例5
[0036]本實(shí)施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥430份，硅粉21.5份，礦渣108份，膠凝材料540份，砂669份，明光玄武巖碎石1189份，水151份，淮南礦業(yè)集團(tuán)合成材料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的NF高效能減水劑占總重量的1.8%。
[0037]其他實(shí)施方式和實(shí)施例1相同。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土，其特征在于，按重量計(jì)，包括以下組份:水泥380?460份，硅粉O?43份，礦渣O?110份，膠凝材料390?550份，砂650?726份，石子1108?1190份，水146?184份，減水劑為總重量的2?8%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土，其特征在于，所述水泥為硅酸鹽水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土，其特征在于，所述砂的細(xì)度模數(shù)為2.6?3.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土，其特征在于，所述石子為石灰?guī)r、玄武巖、閃長(zhǎng)巖中的一種，粒徑小于等于25mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土，其特征在于，所述礦渣為比表面積為4300cm2/g的磨細(xì)礦渣。
6.如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的一種深凍結(jié)井壁高強(qiáng)度高性能混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將水泥、硅粉、礦渣、砂、石子按比例加入攪拌均勻后加入水； (2)加入水再次攪拌均勻后加入膠凝材料和減水劑攪拌均勻即可。
【文檔編號(hào)】C04B18/14GK104446258SQ201410740200
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】張宏忠, 解波, 孫愛國(guó), 陳曉偉, 陳強(qiáng)威 申請(qǐng)人:安徽恒源煤電股份有限公司