[發明專利]級配鋼纖維頂升混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 201110326647.X
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102503298A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 霍志剛;劉海峰;李俊宏;張超兵;馬占洲;李勇;唐紅;裴健;肖于太;戴煥文;覃維祖;楊培勇;王希鋒;姚予東;任亞杰;賈建兵;高山;杜艷兵
• 申請（專利權）人: 中鐵六局集團有限公司;中鐵六局集團太原鐵路建設有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B14/48
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及混凝土的配制，具體是一種級配鋼纖維頂升混凝土及其制備方法。

背景技術

常規鋼管拱用鋼纖維混凝土工程實例幾乎沒有，而且鋼纖維混凝土施工時均采用自上而下的灌注方式（如機場跑道、路面鋪裝、管柱灌注等），主要以增加混凝土抗裂性能，減少開裂。傳統鋼纖維混凝土配合比為水泥400、水180、砂916、碎石1076、鋼纖維78（體積率1.0%），外加劑1.5%，坍落度40mm，

傳統鋼纖維混凝土存在以下不足：

1、工作性能差，無法長距離泵送、頂升；鋼纖維分布不均勻，劈裂抗拉強度低，難以滿足特殊設計施工要求（新工藝、大跨度鋼管拱鋼纖維混凝土）；

2、鋼纖維摻量均在較低的范圍，一般為0.5%-1.0%（體積百分率）；

3、混凝土泵送性能差，一般的鋼纖維混凝土只能采用自上而下的灌注方式填充結構物，導致其內部結構不密實，影響結構整體質量，且鋼纖維摻量低，分布不均勻，劈裂抗拉強度相對都比較低。

發明內容

本發明為了解決常規鋼纖維混凝土施工性能差，鋼纖維分布不均勻，結構實體不密實，不適用于泵送及高工作性能混凝土施工的問題，提供一種級配鋼纖維頂升混凝土及其制備方法。

為解決上述問題，本發明提供一種級配鋼纖維頂升混凝土，由以下質量配比的原料制成：水176-182，P·O52.5水泥460-470，I級粉煤灰70-80，I型膨脹劑48-55，細度模數2.4-2.7之間的河砂900-915，5-20mm連續級配碎石605-625，聚羧酸減水劑9.85-10.45，長徑比≥50的、抗拉強度1000級的鋼纖維130-140，鋼纖維采用30mm、25mm和13mm?三種規格，三種規格的鋼纖維的質量比為30mm:25mm:13mm=1:0.31:0.31。以上原料均為市場上公開出售的產品，I型膨脹劑至少可采用天津豹鳴股份有限公司生產的I型膨脹劑水中，其7d限制膨脹率為0.025%，空氣中21d限制膨脹率為-0.020%，其余指標與II型相同。

本發明還提供一種制備上述級配鋼纖維頂升混凝土的方法，包括以下步驟：鋼纖維共分五次加入攪拌機內與河砂和碎石拌合，鋼纖維第一次加入量為：30mm鋼纖維總質量的1/4、25mm鋼纖維總質量的1/5、13mm鋼纖維總質量的1/5，第二次、第三次、第四次加入量均與第一次相同，第五次的加入量為25mm鋼纖維總質量的1/5、13mm鋼纖維總質量的1/5，河砂、碎石和鋼纖維全部加入后，拌合30s；再按照配合比依次將水泥、粉煤灰、膨脹劑加入攪拌機，干拌80-100s；將稱量好的聚羧酸減水劑溶入稱量好的水中，保證外加劑的分散均勻，然后將水和聚羧酸減水劑的混合物加入攪拌機內，攪拌180s，攪拌均勻后下料。

本發明通過級配鋼纖維混凝土，克服了單一鋼纖維混凝土工作性能和力學性能較差的弊端，能夠改善普通鋼纖維混凝土的均勻性、和易性及抗裂性能，充分發揮鋼纖維在混凝土中的纖維增強機理作用。采用三種不同規格鋼纖維配制出高摻量、高工作性能、力學性能（抗拉強度高）、耐久性能的級配鋼纖維混凝土，與分批加入鋼纖維的方法相結合使鋼纖維均勻分布，除能滿足常規施工要求外，還能滿足泵送頂升工藝要求。表1為頂升級配鋼纖維混凝土主要技術指標。

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具體實施方式

級配鋼纖維頂升混凝土的原料：水176-182，低堿、P·O52.5水泥460-470、氯離子＜0.06%，I級粉煤灰70-80、需水量比≤90%，I型膨脹劑48-55、堿含量＜0.5%，細度模數2.4-2.7之間的河砂900-915、含泥量≤1.5%、氯離子≤0.01%，5-20mm連續級配碎石605-625、含泥量＜0.5%、氯離子≤0.01%，聚羧酸減水劑9.85-10.45、減水率≥40%、氯離子＜0.5%，長徑比≥50的、抗拉強度1000級的鋼纖維130-140、端鉤型，鋼纖維采用30mm、25mm和13mm?三種規格，三種規格的鋼纖維的質量比為30mm:25mm:13mm=1:0.31:0.31。