本發(fā)明涉及混凝土領域，更具體的說，它涉及一種用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的膨脹混凝土。
背景技術：
：隨著我國城市化進程的不斷加快，城市人口數(shù)量已經(jīng)開始急劇上漲，高層建筑作為能夠容納相當數(shù)量居民的建筑形式已經(jīng)越來越受到人們的青睞，在建筑行業(yè)，超長混凝土作為建筑工程施工過程中主要應用的材料之一，其混凝土構(gòu)件是建筑結(jié)構(gòu)最主要荷載承載力的組件。隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，超長混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中得到了廣泛的應用，在現(xiàn)代工程建設中，占有重要地位，工業(yè)與民用建筑中對超長混凝土結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中最容易出現(xiàn)的問題是結(jié)構(gòu)裂縫，這是主要由于大體積混凝土中水泥在水化反應中釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，會產(chǎn)生較大的溫度應力和收縮應力。超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，若按照一般方法施工，為了減少混凝土的收縮開裂，需每隔20-40米留置一條后澆帶。而根據(jù)規(guī)范規(guī)定，后澆帶需待兩邊的混凝土收縮基本穩(wěn)定后，大約42天，才能用膨脹混凝土將后澆帶回填，這樣顯然就會延長工期。而且由于后澆帶混凝土澆筑的時間差，在新老混凝土連接處常常產(chǎn)生塑性收縮或干性收縮裂縫。設置后澆帶的初衷是防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，但由于種種原因，常常是人為地在后澆帶處造成兩條貫穿裂縫，易引起漏水，造成鋼筋銹蝕，進而影響結(jié)構(gòu)的安全性，處理不好常常會成為滲漏的隱患；此外，后澆帶混凝土與先澆混凝土的結(jié)合比較薄弱，會影響結(jié)構(gòu)的整體性和安全性。鑒于以上原因，我們尋求一種用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的混凝土，在超長混凝土結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中可避免留置后澆帶，加快施工進度，縮短工期，無結(jié)構(gòu)裂縫提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，并能保證工程的防水質(zhì)量。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的膨脹混凝土，在超長混凝土結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中可避免留置后澆帶，加快施工進度，縮短工期，無結(jié)構(gòu)裂縫提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，并能保證工程的防水質(zhì)量。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：…一種用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的膨脹混凝土，以質(zhì)量份數(shù)計，其原料包括以下組分：水泥170-175份、水165-170份、細砂215-225份、機制砂510-515份、細石220-230份、中碎石880-890份、粉煤灰110-113份、磨細礦渣粉96-99份、df-6緩凝高效減水劑8.4-9.1份、hcsa膨脹劑40-41份。通過采用上述技術方案，混凝土的自防水要解決的根本問題就是提高混凝土的密實性、防止混凝土的收縮開裂，而本發(fā)明混凝土科學配伍，其微膨脹性能正好能夠滿足于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工中的應用，不會發(fā)生由于膨脹率偏小，而導致補償收縮能力不足無縫施工難以實現(xiàn)的問題，也不會發(fā)生由于膨脹率過大，而導致對混凝土強度有明顯的影響的問題，使得混凝土在凝固過程中產(chǎn)生水化熱和凝固后的干燥收縮，即熱脹冷縮所產(chǎn)生的變形壓縮到最低，進而不需每隔20-40米留置一條后澆帶就可以解決超長混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的問題。由于在超長混凝土結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中不需留置后澆帶，所以縮短了工期，加快了施工進度，且避免了人為地在澆帶處造成兩條貫穿裂縫以及后澆帶混凝土與先澆混凝土的結(jié)合比較薄弱，而導致漏水、鋼筋銹蝕的問題，進而提高超長混凝土結(jié)構(gòu)的安全性。因此，在超長混凝土結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中可避免留置后澆帶，加快施工進度，縮短工期，無結(jié)構(gòu)裂縫提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，并能保證工程的防水質(zhì)量。較優(yōu)選地，其原料還包括7.0-8.4重量份的磷酸鋁和七鋁酸十二鈣的混合物。通過采用上述技術方案，摻加磷酸鋁和七鋁酸十二鈣并不會影響本發(fā)明混凝土的限制膨脹率，但是可明顯減低本發(fā)明混凝土的限制干縮率，進一步優(yōu)化了本發(fā)明的配伍，降低結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。這是由于混凝土時多孔、脆性材料，在干縮、冷縮的作用下產(chǎn)生收縮應力可引起混凝土開裂，而使混凝土失去自防水功能。較優(yōu)選地，所述磷酸鋁和七鋁酸十二鈣的重量比為3:1。通過采用上述技術方案，優(yōu)化了本發(fā)明混凝土摻入磷酸鋁、七鋁酸十二鈣的配比，減低本發(fā)明混凝土的限制干縮率，降低用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。較優(yōu)選地，所述七鋁酸十二鈣穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣的混合物。通過采用上述技術方案，穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣復合使用可進一步減低本發(fā)明混凝土的限制干縮率，降低用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。較優(yōu)選地，所述穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣的重量比為1:2.5。通過采用上述技術方案，優(yōu)化了本發(fā)明混凝土摻入穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣的配比，減低本發(fā)明混凝土的限制干縮率，降低用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。較優(yōu)選地，所述水泥為p﹒s32.5級礦渣硅酸鹽水泥，屬回轉(zhuǎn)窯水泥。通過采用上述技術方案，水泥較穩(wěn)定、水化熱低。較優(yōu)選地，所述細砂的細度模數(shù)為9.8；所述機制砂為2區(qū)中砂，細度模數(shù)為2.7，表觀密度為2690kg/m3,松散堆積密度為1640kg/m3,孔隙率為39％，堿集料反應-14d膨脹率為0.08％。較優(yōu)選地，所述細石為5-8mm連續(xù)級配；所述中碎石為5-16mm連續(xù)級配，表觀密度為2800kg/m3,松散堆積孔隙率45％，松散堆積密度1540kg/m3,針片狀顆粒含量4％，含泥量為0.5％，泥塊含量0.0％。較優(yōu)選地，所述粉煤灰為f類i級粉煤灰，45μm方孔篩篩余細度為6.8％，燒失量為1.4％，需水量比為85％。通過采用上述技術方案：粉煤灰礦物摻和料具有“活性效應”、“界面效應”、“微填效應”和“減水效應”等諸多綜合效應。粉煤灰礦物摻和料不僅可以改善流變性能，降低水化熱，降低坍落度損失，還可以改善混凝土結(jié)構(gòu)的孔結(jié)構(gòu)和力學性能，提高后期強度和耐久性。較優(yōu)選地，所述磨細礦渣粉為s95級，密度為2.90g/cm3，流動度比為102％，含水量0.1％，比表面積為446m2/kg，玻璃體含量為93.8％。通過采用上述技術方案，磨細礦渣粉具有“活性效應”、“界面效應”、“微填效應”和“減水效應”等諸多綜合效應。礦粉等礦物摻和料不僅可以改善流變性能，降低水化熱，降低坍落度損失，還可以改善混凝土結(jié)構(gòu)的孔結(jié)構(gòu)和力學性能，提高后期強度和耐久性。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：1、本發(fā)明用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的混凝土，在超長混凝土結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中可避免留置后澆帶，加快施工進度，縮短工期，無結(jié)構(gòu)裂縫提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，并能保證工程的防水質(zhì)量。2、摻加磷酸鋁、穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣并不會影響本發(fā)明混凝土的限制膨脹率，但是可明顯減低本發(fā)明混凝土的限制干縮率，進一步優(yōu)化了本發(fā)明的配伍，降低結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。這是由于混凝土時多孔、脆性材料，在干縮、冷縮的作用下產(chǎn)生收縮應力可引起混凝土開裂，而使混凝土失去自防水功能。3、磷酸鋁、穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣的重量比為10.5:1:2.5時，可進一步優(yōu)化了本發(fā)明混凝土摻入磷酸鋁、硫酸羥鋁的配比，減低本發(fā)明混凝土的限制干縮率，降低用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應該理解的是，本發(fā)明實施例所述制備方法僅僅是用于說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限制，在本發(fā)明的構(gòu)思前提下對本發(fā)明制備方法的簡單改進都屬于本發(fā)明要求保護的范圍。本發(fā)明混凝土具有微膨脹性能，其限制膨脹率設計和設定非常重要，膨脹率偏小，則補償收縮能力不足，無縫施工難以實現(xiàn)，膨脹率過大，對混凝土強度有明顯的影響。微膨脹混凝土的設計，主要是在混凝土的配比中摻入適量的外加劑、添加劑，使得混凝土在凝固過程中產(chǎn)生水化熱和凝固后的干燥收縮，即熱脹冷縮所產(chǎn)生的變形壓縮到最低的一種構(gòu)思，在整個混凝土配比的設計中，發(fā)明人在選擇水泥品種、添加劑以及配比等方面進行了細致的研究和分析，最終研制出適合用于超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的膨脹混凝土。表1實施例一至九的組成表(單位：kg)表2對比例一至三的組成表(單位：kg)本發(fā)明實施例和對比例中所用原材料來源如表3所示。表3原材料來源原料生產(chǎn)廠家/產(chǎn)地水泥天津振興水泥有限公司細砂盧龍機制砂盧龍細石薊縣中碎石薊縣粉煤灰天津軍糧城電廠磨細礦渣粉建安df-6緩凝高效減水劑環(huán)河hcsa膨脹劑天津豹鳴股份公司磷酸鋁日照高瓴貿(mào)易有限公司穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣日照高瓴貿(mào)易有限公司不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣日照高瓴貿(mào)易有限公司一、實驗方法混凝土工作性參照gb/t50080-2016《普通混凝土拌合物性能試驗方法》進行?？箟簭姸葴y試參照gb/t50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法》進行。限制膨脹率和限制干縮率測試參照gb50119-2013《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》進行。二、結(jié)果與分析表4實施例一至八以及對比例一至三混凝土的微膨脹控制情況根據(jù)表4的檢測結(jié)果可知，摻hcsa膨脹劑混凝土在7天內(nèi)微膨脹效果發(fā)揮較好，后期膨脹性能穩(wěn)定，在空氣中回縮小。這是由于超長混凝土結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中最容易出現(xiàn)的問題是結(jié)構(gòu)裂縫，這是主要由于大體積混凝土中水泥在水化反應中釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，會產(chǎn)生較大的溫度應力和收縮應力。hcsa膨脹劑摻入到混凝土組分中后，在混凝土中產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋的協(xié)同作用下產(chǎn)生的自應力抵消、補償了混凝土因干縮和冷縮而產(chǎn)生的收縮應力，同時由于產(chǎn)生的微膨脹提高了混凝土的密實度。而，hcsa膨脹劑復合磷酸鋁、穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣后，對本發(fā)明混凝土的限制膨脹率沒有影響，但是能夠更好地控制了其在空氣中的回縮。hcsa膨脹劑復合穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣時，提高了本發(fā)明混凝土的限制膨脹率和限制干縮率。hcsa膨脹劑復合磷酸鋁和穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣，或者hcsa膨脹劑復合磷酸鋁和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣時，均降低了本發(fā)明混凝土的限制膨脹率，提高了本發(fā)明混凝土的限制干縮率。且相較于不穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣，穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣的摻入對本發(fā)明混凝土的限制干縮率和限制膨脹率影響較大。表5實施例一至八混凝土的性能檢測根據(jù)表4的檢測結(jié)果可知，穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣和不穩(wěn)定型的α'-七鋁酸十二鈣復配時可以提高本發(fā)明的強度，三者缺一不可。此外，若不摻入穩(wěn)定型的α-七鋁酸十二鈣，本發(fā)明混凝土的抗?jié)B性能會受到嚴重影響。當前第1頁12