抗裂抗腐大體積混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及抗裂抗腐大體積混凝土及其制備方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供抗裂抗腐大體積混凝土。本發(fā)明抗裂抗腐大體積混凝土，由以下重量份的組分制成：水泥1份；爐石粉0.25份～0.41份；水0.50份～0.65份；粗骨料3.21份～3.85份；細(xì)骨料2.51份～3.5份；阻銹劑0.015份～0.032份；減水劑0.005份～0.012份；聚丙烯纖維0.001份～0.006份。本發(fā)明采用特定組分及配比制備出滿足鹽堿地質(zhì)環(huán)境下高爐基礎(chǔ)抗裂、抗腐特性的大體積混凝土，和易性好、強度高，施工時間便于控制，混凝土施工便利；配方簡單，節(jié)約了大量成本，配制方法簡單易行，無需礦物摻和料，可在越南及國內(nèi)鹽堿地質(zhì)環(huán)境下推廣應(yīng)用。
【專利說明】
抗裂抗腐大體積混凝±及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及抗裂抗腐大體積混凝±及其制備方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 對于海工建筑、海砂建筑和鹽堿地區(qū)建筑，鹽堿地區(qū)或周圍環(huán)境中含有大量的氯 離子和硫酸根離子，易對鋼筋及混凝±產(chǎn)生腐蝕效應(yīng)，降低混凝±堿度，破壞鋼筋表面的純 化膜，引發(fā)鋼筋誘蝕和膨脹，進(jìn)一步導(dǎo)致混凝±保護(hù)層開裂和剝落，結(jié)構(gòu)使用功能和力學(xué)性 能不斷劣化。為此，國內(nèi)外專家提出種種措施提高混凝上結(jié)構(gòu)的防腐能力，其中在混凝上中 添加阻誘劑就是一種經(jīng)濟實用、施工簡便的有效措施。
[0003] 而現(xiàn)代建筑中時常設(shè)及到大體積混凝±施工，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、高 爐基礎(chǔ)、水利大巧等。它主要的特點就是體積大，一般實體最小尺寸大于或等于Im。它的表 面系數(shù)比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部升溫比較快?；炷纼?nèi)外溫差較大時，會使 混凝±產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。此外，由于環(huán)境溫度的影響，若施工當(dāng)?shù)?氣溫較高，混凝±誘筑成型后內(nèi)外溫差較大也易產(chǎn)生溫度裂縫。
[0004] 因此，在鹽堿地或沿海區(qū)域的大體積混凝±，亟需良好的抗裂抗腐蝕性能，在混凝 ±配合比設(shè)計方面必須考慮混凝±結(jié)構(gòu)的抗裂、抗腐特性，已成為實際工程中的重要問題。
[0005] 目前，大體積混凝±配合比設(shè)計的思路是"低水化熱、低內(nèi)部應(yīng)力、低早期強度"， 即采用低水化熱水泥作為大體積混凝±的膠結(jié)料，使混凝±的早期內(nèi)部應(yīng)力低，同時早期 強度也很低。而對于強度等級要求較高且對施工工期要求較緊的大體積混凝±，采用現(xiàn)有 的配合比設(shè)及技術(shù)很難保證不開裂。對于混凝±的防腐性能，常用的方法為添加阻誘劑。
[0006] 專利CN 105174857A公開了 一種纖維混凝±預(yù)制構(gòu)件，解決了現(xiàn)有混凝±預(yù)制構(gòu) 件易腐蝕、開裂、防火能力差等問題，所述纖維混凝±由W下重量份的原料組成:水泥300~ 500份，砂600~800份，骨料700~900份，鋼纖維或碳纖維15~25份，聚丙乙締10~20份，苯 酪2~5份，聚乙締醇2~5份，醋酸醋2~5份，減水劑15~50份，阻誘劑15~50份，礦渣30~ 100份。該混凝±預(yù)制構(gòu)件采用多種纖維為原料，其成本較高，且防開裂的功能有限，不適用 于大體積混凝±。其防腐性能主要是通過在纖維混凝±中添加阻誘劑減水劑的同時，在實 屯、粧上還設(shè)置防腐樹脂層來實現(xiàn)的，其制備工藝復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供抗裂抗腐大體積混凝±。
[000引本發(fā)明抗裂抗腐大體積混凝±，由W下重量份的組分制成： 水泥 1份； 爐石粉 化巧~化41份； 氷 0.50~0.65化； 粗骨料 3. 21~3. 85化；
[0009] 細(xì)骨料 2. 51~3. 5化； 臟鑄劑 0.0巧~0.032份； 減水劑 0.005~0.012份; 聚丙帰纖維 0. 0日1~0. 006份。
[0010] 其中，所述的水泥優(yōu)選為普通娃酸鹽水泥，更優(yōu)選為P. 042.5R水泥。
[0011] 所述粗骨料優(yōu)選為碎石，更優(yōu)選采用粒徑為5~20mm連續(xù)級配碎石，其碎石符合國 標(biāo)GB/T14685-2011中對連續(xù)粒級的規(guī)定。
[0012] 所述細(xì)骨料優(yōu)選為河砂，更優(yōu)選采用細(xì)度模數(shù)2.7~2.9的河砂，更優(yōu)選采用細(xì)度 模數(shù)2.84的河砂。
[0013] 本領(lǐng)域常用的阻誘劑均適用于本發(fā)明，如亞硝酸鹽、憐酸鹽、碳酸鹽、脂肪酸醋、 MCI復(fù)合型阻誘劑等。
[0014] 優(yōu)選的，所述減水劑為聚簇酸系減水劑、糞系減水劑、木質(zhì)橫酸鹽減水劑中的至少 一種，更優(yōu)選為聚簇酸系減水劑。
[0015] 本發(fā)明抗裂抗腐大體積混凝±，優(yōu)選由W下重量份的組分制成： 水泥 1借； 爐石粉 0. 33份； 水 0. 59份; 粗骨料 3.加份;
[0016] 細(xì)骨料 2. 82份； 阻鎊劑 0.02日份； 減水劑 0. 0脫份； 聚兩攝纖維 0.003份。
[0017] 本發(fā)明解決的第二個技術(shù)問題是提供本發(fā)明所述抗裂抗腐大體積混凝±的制備 方法。
[0018] 本發(fā)明所述抗裂抗腐大體積混凝±的制備方法，按配比依次將粗骨料、細(xì)骨料、水 泥及爐石粉、阻誘劑、聚丙締纖維加入到混凝上攬拌機中攬拌均勻，同時將減水劑加入到混 凝±攬拌用水中混合均勻，然后將水和減水劑混合液體加入到混凝±攬拌機中，充分?jǐn)埌?Imin~2.5min后，混凝±混合物從攬拌機中卸出，由混凝±罐車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，進(jìn)行后續(xù) 的施工。
[0019] 本發(fā)明主要通過選取混凝±水泥、砂、石、外加劑等原材料，進(jìn)行混凝±配合比設(shè) 計，在混凝±配合比中添加一定成分的阻誘劑及爐石粉，不添加礦物滲和料，并且從降低混 凝±的水化熱和添加一定量的纖維兩方面考慮混凝±的抗裂性能。通過混凝±配合比設(shè)計 實驗，采用特定組分及配比制備出滿足鹽堿地質(zhì)環(huán)境下高爐基礎(chǔ)抗裂、抗腐特性的大體積 混凝±。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0020] 1)本發(fā)明抗裂抗腐混凝±和易性好、強度為C40級，強度高，其凝結(jié)時間可W通過 調(diào)整減水劑的用量控制，施工時間便于控制，混凝±施工便利?？刹捎肞.042.5R水泥，得到 的混凝±早期強度高，適用于施工工期要求較緊的大體積混凝±。
[0021] 2)本發(fā)明采用特定含量的水泥、砂、石、減水劑和水，配合添加特定的爐石粉、阻誘 劑及聚丙締纖維，使其混凝上的抗裂、抗腐蝕性能大大提高，滿足了鹽堿地質(zhì)環(huán)境下高爐基 礎(chǔ)抗裂、抗腐大體積混凝±的技術(shù)要求具有良好的抗裂、抗腐蝕性能，能夠作為鹽堿地環(huán)境 下的高爐基礎(chǔ)混凝±使用。
[0022] 3)本發(fā)明抗裂抗腐混凝±配方簡單，節(jié)約了大量成本，配制方法簡單易行，無需礦 物滲和料，可在越南及國內(nèi)鹽堿地質(zhì)環(huán)境下推廣應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0023] 本發(fā)明抗裂抗腐大體積混凝±，由W下重量份的組分制成：
[0024] 水泥1份；爐石粉0.25~0.41份；水0.50~0.65份;粗骨料3.21~3.85份;細(xì)骨料 2.51~3.5份;阻誘劑0.015~0.032份;減水劑0.005~0.012份;聚丙締纖維0.001~0.006 份。
[0025] 其中，所述的水泥優(yōu)選為普通娃酸鹽水泥，更優(yōu)選為P. 042.5R水泥。
[0026] 所述粗骨料優(yōu)選為碎石，更優(yōu)選采用粒徑為5~20mm連續(xù)級配碎石，其碎石符合國 標(biāo)GB/T14685-2011中對連續(xù)粒級的規(guī)定。
[0027] 所述細(xì)骨料優(yōu)選為河砂，更優(yōu)選采用細(xì)度模數(shù)2.7~2.9的河砂，更優(yōu)選采用細(xì)度 模數(shù)2.84的河砂。
[0028] 本領(lǐng)域常用的阻誘劑均適用于本發(fā)明，如亞硝酸鹽、憐酸鹽、碳酸鹽、脂肪酸醋、 MCI復(fù)合型阻誘劑等。
[0029] 本領(lǐng)域常用的減水劑均適用于本發(fā)明，優(yōu)選的，所述減水劑為聚簇酸系減水劑、糞 系減水劑、木質(zhì)橫酸鹽減水劑中的至少一種，更優(yōu)選為聚簇酸系減水劑。
[0030] 本發(fā)明所述的爐石粉是一種高爐石粉，為煉鋼廠在煉制生鐵的過程中，為了降低 生產(chǎn)溫度而添加石灰石作為助烙劑使氧化鐵還原所衍生的產(chǎn)物，經(jīng)水澤方式冷卻，研磨成 細(xì)粉狀，為高爐石粉，簡稱爐石粉。其化學(xué)成分主要是氧化娃、氧化侶，氧化巧和氧化儀四 種。
[0031] 本發(fā)明抗裂抗腐大體積混凝±，優(yōu)選由W下重量份的組分制成：水泥1份;爐石粉 0.33份;水0.59份;粗骨料3.60份;細(xì)骨料2.82份;阻誘劑0.025份;減水劑0.008份;聚丙締 纖維0.003份。
[0032] 本發(fā)明所述抗裂抗腐大體積混凝±的制備方法，按配比依次將粗骨料、細(xì)骨料、水 泥及爐石粉、阻誘劑、聚丙締纖維加入到混凝上攬拌機中攬拌均勻，同時將減水劑加入到混 凝±攬拌用水中混合均勻，然后將水和減水劑混合液體加入到混凝±攬拌機中，充分?jǐn)埌?Imin~2.5min后，混凝±混合物從攬拌機中卸出，由混凝±罐車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，進(jìn)行后續(xù) 的施工。
[0033] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限 制在所述的實施例范圍之中。實施例中的原料水泥采用PCB40水泥(相當(dāng)于國內(nèi)普通42.5R 水泥）；爐石粉購自臺灣系養(yǎng)水泥股份有限公司;粗骨料采用粒徑為5~20mm連續(xù)級配碎石； 細(xì)骨料采用細(xì)度模數(shù)為2.84的河砂;減水劑采用西卡牌減水劑;阻誘劑采用北京建研昆侖 科技有限公司生產(chǎn)的CABR-MS605阻誘劑;纖維選用成都蠢地升科技有限公司生產(chǎn)的聚丙締 纖維，水符合混凝上攬拌用水標(biāo)準(zhǔn)。
[0034] 實施例1
[0035] W越南臺塑河靜鋼鐵興業(yè)責(zé)任有限公司1號、2號高爐工程總承包項目為依托，審U 備越南臺塑高爐基礎(chǔ)，臺塑高爐基礎(chǔ)方臺設(shè)計為長43.8米，寬30.8米，基坑底部標(biāo)高為化一 4. IOOm，混凝±方臺設(shè)計標(biāo)號為C40，理論總量5396m3，混凝±-次誘注量為5300m3，設(shè)計其 強度等級要求為C40。
[0036] 通過選取越南當(dāng)?shù)鼗炷浪?、砂、石、外加劑等原材料，進(jìn)行混凝±配合比設(shè)計， 主要通過在混凝±配合比中添加一定成分的阻誘劑和爐石粉，因為越南當(dāng)?shù)貨]有礦物滲和 料，主要從降低混凝±的水化熱和添加一定量的纖維兩方面考慮混凝±的抗裂性能。通過 混凝±配合比設(shè)計實驗，W制備出滿足越南鹽堿地質(zhì)環(huán)境下高爐基礎(chǔ)抗裂、抗腐特性的大 體積混凝±。
[0037] 根據(jù)技術(shù)方案，經(jīng)配合比優(yōu)化后，用計量稱分別稱取水泥281kg，爐石粉94kg，5~ 20mm連續(xù)級配碎石1011kg，河砂793kg，攬拌用水16化g，西卡牌減水劑2.25kg，阻誘劑化g， 聚丙締纖維0.化g。依次將碎石、河砂、水泥及爐石粉、阻誘劑、聚丙締纖維加入到混凝±攬 拌機中攬拌均勻，注意同時減水劑首先須加入到混凝±攬拌用水中去混合，然后將水和外 加劑混合液體加入到混凝±攬拌機中，充分?jǐn)埌鐸min~2.5min后，混凝±混合物從攬拌機 中卸出，由混凝±罐車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，進(jìn)行后續(xù)的施工。
[0038] 混凝±施工完成后，其強度符合要求，且混凝±無裂縫，其抗裂性能、耐腐蝕性能 良好。實測混凝±的抗拉強度指標(biāo)，加入聚丙締纖維后，混凝±的抗拉強度從1.71MPa提高 到了 2.0~2.7M化，有效地提高了混凝±的抗裂性能。檢測混凝±的總堿含量和氯離子含 量，經(jīng)檢測搶堿含量:2.38kg/m3，搶氯離子含量:0.033 %，二者含量符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
[0039] 本發(fā)明采用爐石粉，無需加入礦粉，因該混凝±中加入了優(yōu)質(zhì)的爐石粉、阻誘劑和 聚丙締纖維，混凝±抗裂、抗腐蝕性能大大提高，滿足了越南鹽堿地質(zhì)環(huán)境下高爐基礎(chǔ)抗 裂、抗腐大體積混凝±的技術(shù)要求。本發(fā)明已經(jīng)成功運用到越南臺塑1號、2號高爐基礎(chǔ)1萬 多方混凝±中，應(yīng)用效果良好。本技術(shù)有效地利用了越南當(dāng)?shù)鼗炷涝牧?，?jié)約了大量成 本，其配制方法簡單易行，可在越南及國內(nèi)鹽堿地質(zhì)環(huán)境下廣泛推廣應(yīng)用。
[0040] 對比例1
[0041 ] 用計量稱分別稱取水泥281kg，5~20mm連續(xù)級配碎石1011kg，河砂793kg，攬拌用 水16化g，西卡牌減水劑2.25kg，阻誘劑化g，聚丙締纖維0.9kg。依次將碎石、河砂、水泥、阻 誘劑、聚丙締纖維加入到混凝±攬拌機中攬拌均勻，注意同時減水劑首先須加入到混凝± 攬拌用水中去混合，然后將水和外加劑混合液體加入到混凝±攬拌機中，充分?jǐn)埌鐸min~ 2.5min后，混凝±混合物從攬拌機中卸出，由混凝±罐車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，進(jìn)行后續(xù)的施 工。
[0042] 采用此種配合比配制出來的混凝±，混凝±巧落度很大，混凝±極可能離析，混凝 ±累送容易堵累，達(dá)不到C40大體積搶的配制要求。
[0043] 可見，本發(fā)明中加爐石粉可W代替部分水泥，降低水化熱，保證混凝±的強度。
【主權(quán)項】
1. 抗裂抗腐大體積混凝土，其特征在于，由以下重量份的組分制成： 水泥 1份； 爐石粉 0. 25~0. 41份; 水. 0. 50 ~0. 65 份； 粗骨料 3, 21~3. 85份； 細(xì)骨料 2. 51~3. 5份； 阻銹劑 0.015~0.032份； 減水劑 0.005~012份； 聚丙烯纖維 0. 001~0. 006份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗裂抗腐大體積混凝土，其特征在于:所述的水泥為普通硅酸 鹽水泥，優(yōu)選為Ρ. 042.5R水泥。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗裂抗腐大體積混凝土，其特征在于:所述粗骨料為碎石，優(yōu) 選采用粒徑為5~20_連續(xù)級配碎石。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗裂抗腐大體積混凝土，其特征在于:所述細(xì)骨料為河砂，優(yōu) 選采用細(xì)度模數(shù)2.7~2.9的河砂，更優(yōu)選采用細(xì)度模數(shù)2.84的河砂。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗裂抗腐大體積混凝土，其特征在于:所述減水劑為聚羧酸系 減水劑、萘系減水劑、木質(zhì)磺酸鹽減水劑中的至少一種，優(yōu)選為聚羧酸系減水劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項所述的抗裂抗腐大體積混凝土，其特征在于，由以下重量 份的組分制成： 水泥 1份; 爐石粉 0.33份： 水 0, 59份； 粗骨料 3. 60份； 細(xì)骨料 2. 82份； 阻銹劑 0. 025份； 減水劑 0. 008份； 聚丙烯纖維 0, 003份。7. 權(quán)利要求1~6任一項所述的抗裂抗腐大體積混凝土的制備方法，其特征在于：依次 將粗骨料、細(xì)骨料、水泥及爐石粉、阻銹劑、聚丙烯纖維加入到混凝土攪拌機中攪拌均勻，同 時將減水劑加入到混凝土攪拌用水中混合均勻，然后將水和減水劑混合液體加入到混凝土 攪拌機中，充分?jǐn)嚢?~2.5min后，取出，施工后得抗裂抗腐大體積混凝土。
【文檔編號】C04B28/04GK105924063SQ201610273964
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】陳軍超, 彭鐘, 曾清富, 鄧建華, 翟方, 劉雍貴
【申請人】十九冶成都建設(shè)有限公司