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一种自密实高延性混凝土及其制备方法与流程

2021-10-22 22:24:00 来源:中国专利 TAG:延性 混凝土 密实 制备方法 钢渣
一种自密实高延性混凝土及其制备方法
1.技术领域
2.本发明涉及建筑自密实混凝土注浆加固领域,是一种经过改性聚丙烯纤维和钢渣颗粒增强具有高流动性、超高延性和高强度的浇筑混凝土材料及其制备方法。


背景技术:

3.自密实高延性混凝土是指即具备在自身重力作用下,能够流动、密实,在致密钢筋能完全填充模板,获得很好均质性,并且不需要附加振动,同时又具有高强度、高韧性、高抗裂性能的混凝土。自密实高延性混凝土可以保证浇筑后的混凝土具有良好地密实性,不会出现表面气泡或蜂窝麻面。且不需要振捣,可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构,同时降低劳动强度、减少人工成本。广泛应用于房屋梁板柱、桥梁、隧道等需加固处进行处理、支搭模板、注浆加固。
4.自密实高延性混凝土原理是通过加入高韧性聚丙烯纤维,使混凝土具有较高的韧性,提高了其抗破坏能力。通过加入经过处理后的钢渣作为骨料使用,可以提高材料的强度。在此高延性混凝土配合比中还通过加入矿粉和粉煤灰粉等工业废渣来降低水泥的水化热,防止混凝土制备养护过程中,由于水泥水化热产生内外温差过大,造成混凝土开裂破坏等影响。由于粉煤灰具有微珠效应,因此通过加入粉煤灰可以提高材料的流动性等。此外,自密实高延性混凝土还可以大量利用工业固体废弃物符合资源再生循环再利用的要求,即降低生产成本又有环保优势,具有较高的社会效益和经济效益。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于,提供一种自密实高延性混凝土及其制备方法,具体是通过混凝土配合比设计、掺入纤维增强、提高水泥标号、增加钢渣集料、降低水泥水化热和减少混凝土中气孔、提高混凝土流动性等方法实现。
6.为了达到上述目的,本发明是这样实现的:一种自密实高延性混凝土包括30-35质量份的水泥、15-20质量份的粉煤灰、15-20质量份的矿粉、5-10质量份的0.5-2mm钢渣集料、20-25质量份的3-5mm钢渣集料、物料用量0.8%-1.2%的聚丙烯纤维、物料用量0.10%-0.25%的减水剂、物料用量0.001%-0.005%的生物胶、物料用量0.03%的消泡剂、物料用量0.03%的膨胀剂以及物料用量0.25-0.35倍的水。
7.所述的自密实高延性混凝土,水泥为p.o52.5普通硅酸盐水泥。
8.所述的自密实高延性混凝土,其特征是,粉煤灰为ⅰ级灰。
9.所述的自密实高延性混凝土,矿粉为s95型矿渣粉。
10.所述的自密实高延性混凝土,钢渣集料粒径为0.5-2mm和3-5mm。
11.所述的自密实高延性混凝土,聚丙烯纤维为改性聚丙烯纤维,型号ma20,拉伸强度大于600mpa,弹性模量5-7 gpa。
12.所述的自密实高延性混凝土,减水剂为聚羧酸类高效减水剂。
13.所述的自密实高延性混凝土,生物胶型号为vx80。
14.所述的自密实高延性混凝土,消泡剂。
15.所述的自密实高延性混凝土,膨胀剂为塑性膨胀剂。
16.上述自密实高延性混凝土的制备方法,包括步骤1、将水泥、矿渣粉、粉煤灰、钢渣集料、减水剂、生物胶、消泡剂、膨胀剂分别计量;步骤2、步骤1所指各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料,搅拌的时间不少于2分钟;步骤3、将在步骤2得到的干粉物料中按照设定的配合比分批加入聚丙烯纤维,并搅拌均匀,搅拌的时间不少于2分钟;步骤4、步骤3所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌,第一次加入水用量的三分之二,第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于6分钟,得到高延性混凝土混合料。
17.上述自密实高延性混凝土的应用方法是首先将房屋梁板柱、桥梁或桥梁需加固处进行处理支搭模板,并留注浆孔,然后将所得的高延性混凝土混合料在60分钟内完成进行浇筑。
18.有益效果 本发明通过加入高韧性聚丙烯纤维,使混凝土具有较高的韧性,提高了其抗破坏能力。通过加入经过处理后的钢渣作为骨料使用,可以提高材料的强度。在此高延性混凝土配合比中还通过加入矿粉和粉煤灰粉等工业废渣来降低水泥的水化热,防止混凝土制备养护过程中,由于水泥水化热产生内外温差过大,造成混凝土开裂破坏等影响。由于粉煤灰具有微珠效应,因此通过加入粉煤灰可以提高材料的流动性等。此外,自密实高延性混凝土还可以大量利用工业固体废弃物符合资源再生循环再利用的要求,即降低生产成本又有环保优势,具有较高的社会效益和经济效益。
具体实施方式
19.以下通过具体实施例进一步说明本发明。
20.实施例1:本发明所述自密实高延性混凝土包括30质量份的水泥、15质量份的粉煤灰、20质量份的矿粉、10质量份的0.5-2mm钢渣集料、25质量份的3-5mm钢渣集料、物料用量1.0%的聚丙烯纤维、物料用量0.20%的减水剂、物料用量0.003%的生物胶、物料用量0.03%的消泡剂、物料用量0.03%的膨胀剂以及物料用量0.3倍的水。
21.步骤1、将水泥、矿渣粉、粉煤灰、钢渣集料、减水剂、生物胶、消泡剂、膨胀剂分别计量;步骤2、步骤1所指各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料,搅拌的时间不少于2分钟;步骤3、将在步骤2得到的干粉物料中按照设定的配合比分批加入聚丙烯纤维,并搅拌均匀,搅拌的时间不少于2分钟;步骤4、步骤3所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌,第一次加入水用量的三分之二,第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于6分钟,得到高延性混凝土混合料。
22.上述自密实高延性混凝土的应用方法是首先将房屋梁板柱、桥梁或桥梁需加固处进行处理支搭模板,并留注浆孔,然后将所得的高延性混凝土混合料在60分钟内完成进行浇筑。
23.经检测,3d等效弯曲韧性为65.1 kj/m3,28d等效弯曲韧性为55.4 kj/m3,28d等效弯曲韧性为44.1 kj/m3;3d等效弯曲强度为7.9n/mm2,28d等效弯曲强度为8.6 n/mm2,28d等效弯曲强度为9.1 n/mm2;3d抗折强度11.9 n/mm2,28d抗折强度14.5 n/mm2,60d抗折强度17.1 n/mm2;3d抗压强度28.1 n/mm2,28d抗压强度47.2 n/mm2,60d抗压强度52.1 n/mm2。
24.实施例2:本发明所述自密实高延性混凝土包括35质量份的水泥、20质量份的粉煤灰、15质量份的矿粉、10质量份的0.5-2mm钢渣集料、20质量份的3-5mm钢渣集料、物料用量1.0%的聚丙烯纤维、物料用量0.20%的减水剂、物料用量0.003%的生物胶、物料用量0.03%的消泡剂、物料用量0.03%的膨胀剂以及物料用量0.3倍的水。
25.步骤1、将水泥、矿渣粉、粉煤灰、钢渣集料、减水剂、生物胶、消泡剂、膨胀剂分别计量;步骤2、步骤1所指各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料,搅拌的时间不少于2分钟;步骤3、将在步骤2得到的干粉物料中按照设定的配合比分批加入聚丙烯纤维,并搅拌均匀,搅拌的时间不少于2分钟;步骤4、步骤3所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌,第一次加入水用量的三分之二,第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于6分钟,得到高延性混凝土混合料。
26.上述自密实高延性混凝土的应用方法是首先将房屋梁板柱、桥梁或桥梁需加固处进行处理支搭模板,并留注浆孔,然后将所得的高延性混凝土混合料在60分钟内完成进行浇筑。
27.经检测,3d等效弯曲韧性为66.2 kj/m3,28d等效弯曲韧性为56.1 kj/m3,28d等效弯曲韧性为44.7 kj/m3;3d等效弯曲强度为8.1n/mm2,28d等效弯曲强度为8.8 n/mm2,28d等效弯曲强度为9.4 n/mm2;3d抗折强度12.6 n/mm2,28d抗折强度15.2 n/mm2,60d抗折强度17.8 n/mm2;3d抗压强度29.0 n/mm2,28d抗压强度48.1 n/mm2,60d抗压强度53.2 n/mm2。
28.实施例3:本发明所述自密实高延性混凝土包括30质量份的水泥、20质量份的粉煤灰、20质量份的矿粉、10质量份的0.5-2mm钢渣集料、20质量份的3-5mm钢渣集料、物料用量1.0%的聚丙烯纤维、物料用量0.20%的减水剂、物料用量0.003%的生物胶、物料用量0.03%的消泡剂、物料用量0.03%的膨胀剂以及物料用量0.3倍的水。
29.步骤1、将水泥、矿渣粉、粉煤灰、钢渣集料、减水剂、生物胶、消泡剂、膨胀剂分别计量;步骤2、步骤1所指各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料,搅拌的时间不少于2分钟;步骤3、将在步骤2得到的干粉物料中按照设定的配合比分批加入聚丙烯纤维,并搅拌均匀,搅拌的时间不少于2分钟;步骤4、步骤3所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌,第一次加入水用量的三分之
二,第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于6分钟,得到高延性混凝土混合料。
30.上述自密实高延性混凝土的应用方法是首先将房屋梁板柱、桥梁或桥梁需加固处进行处理支搭模板,并留注浆孔,然后将所得的高延性混凝土混合料在60分钟内完成进行浇筑。
31.经检测,3d等效弯曲韧性为63.4 kj/m3,28d等效弯曲韧性为54.0 kj/m3,28d等效弯曲韧性为42.9 kj/m3;3d等效弯曲强度为7.6n/mm2,28d等效弯曲强度为8.2 n/mm2,28d等效弯曲强度为8.9 n/mm2;3d抗折强度11.1 n/mm2,28d抗折强度12.8 n/mm2,60d抗折强度15.8 n/mm2;3d抗压强度26.9 n/mm2,28d抗压强度45.8 n/mm2,60d抗压强度51.4 n/mm2。
32.实施例4:本发明所述自密实高延性混凝土包括35质量份的水泥、15质量份的粉煤灰、20质量份的矿粉、10质量份的0.5-2mm钢渣集料、20质量份的3-5mm钢渣集料、物料用量1.0%的聚丙烯纤维、物料用量0.20%的减水剂、物料用量0.003%的生物胶、物料用量0.03%的消泡剂、物料用量0.03%的膨胀剂以及物料用量0.3倍的水。
33.步骤1、将水泥、矿渣粉、粉煤灰、钢渣集料、减水剂、生物胶、消泡剂、膨胀剂分别计量;步骤2、步骤1所指各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料,搅拌的时间不少于2分钟;步骤3、将在步骤2得到的干粉物料中按照设定的配合比分批加入聚丙烯纤维,并搅拌均匀,搅拌的时间不少于2分钟;步骤4、步骤3所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌,第一次加入水用量的三分之二,第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于6分钟,得到高延性混凝土混合料。
34.上述自密实高延性混凝土的应用方法是首先将房屋梁板柱、桥梁或桥梁需加固处进行处理支搭模板,并留注浆孔,然后将所得的高延性混凝土混合料在60分钟内完成进行浇筑。
35.经检测,3d等效弯曲韧性为64.4 kj/m3,28d等效弯曲韧性为55.1 kj/m3,28d等效弯曲韧性为44.0kj/m3;3d等效弯曲强度为7.7n/mm2,28d等效弯曲强度为8.5 n/mm2,28d等效弯曲强度为9.2 n/mm2;3d抗折强度12.6 n/mm2,28d抗折强度13.5 n/mm2,60d抗折强度16.9 n/mm2;3d抗压强度27.9 n/mm2,28d抗压强度47.2 n/mm2,60d抗压强度53.1 n/mm2。
36.由上述测试结果可见,本发明所提出的自密实高延性混凝土其流动性和强度大大高于普通混凝土,具有高流动性、高强度、高韧性、高抗裂性能。此外,自密实混凝土还可以大量利用工业固体废弃物钢渣、粉煤灰、矿渣等,符合资源再生循环再利用的要求,即降低生产成本又有环保优势,具有较高的社会效益和经济效益。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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