[發明專利]嚴寒地區鐵路施工用超低溫高性能混凝土及其制備工藝

有效

• 申請號: 201210319813.8
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102815901A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 廖太昌;帖鋒斌;劉百成;魏杏色;谷煉平;張永鴻;薛琪;仲維玲;趙朝陽;馬穎仙;曹萬玲;張利民;馮艷娜;沈亞妮;馮英瑞;李坦
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B24/04
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種嚴寒地區鐵路施工用超低溫高性能混凝土，其特征在于：由膠凝材料、砂、碎石、高效減水劑、復合防凍劑和水進行均勻拌合而成，該超低溫高性能混凝土的容重為2350kg/m³～2450kg/m³，且所述超低溫高性能混凝土的最大水膠比和砂率，均依據需施工混凝土結構的設計圖紙要求，且按照鐵路施工用混凝土的配合比設計方法進行設計；所述超低溫高性能混凝土是指適用于環境溫度為0℃～-40℃條件下進行施工的高性能混凝土；

所述膠凝材料由水泥和礦物摻合料按照重量比為15～20︰85～80的比例均勻混合而成；

所述高效減水劑的減水率不小于25%，且所述高效減水劑與所述膠凝材料的重量比為0.5︰100～1︰100；

所述復合防凍劑與所述膠凝材料的重量比為3︰100～6︰100；所述復合防凍劑的組成按重量計為：硝酸鹽30%～35%，有機化合物30%～33%，甲酸鈣0.5%～1%，余量為水；所述硝酸鹽為硝酸鈣或亞硝酸鈣，所述有機化合物為甲醇或乙醇。

2.按照權利要求1所述的嚴寒地區鐵路施工用超低溫高性能混凝土，其特征在于：所述超低溫高性能混凝土的最小膠凝材料用量和最大單位用水量，均依據需施工混凝土結構的設計圖紙要求，且按照鐵路施工用混凝土的配合比設計方法進行設計。

3.按照權利要求1或2所述的嚴寒地區鐵路施工用超低溫高性能混凝土，其特征在于：所述超低溫高性能混凝土的最大水膠比為0.4且其砂率為32%～44%。

4.按照權利要求2所述的嚴寒地區鐵路施工用超低溫高性能混凝土，其特征在于：所述超低溫高性能混凝土的最小膠凝材料用量為360kg/m³，最大單位用水量為165kg/m³。

5.按照權利要求3所述的嚴寒地區鐵路施工用超低溫高性能混凝土，其特征在于：所述超低溫高性能混凝土的水膠比為0.26～0.4；所述超低溫高性能混凝土中，砂與膠凝材料的重量比為1.40～1.80。

6.一種制備如權利要求1所述超低溫高性能混凝土的工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟：

步驟一、復合防凍劑制備，其制備過程如下：

步驟101、硝酸鹽與甲酸鈣預熱：將所述硝酸鹽和甲酸鈣，分別加熱至40℃～70℃；

步驟102、均勻混配：將水與步驟101中預熱后的所述硝酸鹽和甲酸鈣，按照設計配比混合均勻后，制得所述復合防凍劑；

步驟二、均勻拌合：對膠凝材料、砂、碎石、高效減水劑、復合防凍劑和水按照設計配比進行均勻拌合后，獲得容重為2350kg/m³～2450kg/m³的超低溫高性能混凝土。

7.按照權利要求6所述的工藝，其特征在于：步驟102中對水與步驟101中預熱后的所述硝酸鹽和甲酸鈣進行混合時，采用循環復合反應器進行混合；所述循環復合反應器包括常壓反應釜和安裝在所述常壓反應釜上的液體循環管路，所述液體循環管路上裝有循環泵，且所述循環復合反應器以所述循環泵向所述常壓反應釜內泵入循環液體的方式進行均勻混合。

8.按照權利要求6或7所述的工藝，其特征在于：步驟二中對膠凝材料、砂、碎石、高效減水劑、復合防凍劑和水進行均勻拌合之前，先采用加熱設備將拌合所述超低溫高性能混凝土用的水加熱至50℃～70℃；之后，再將砂、碎石、水、礦物摻合料、水泥和混凝土外加劑，按照設計配比由先至后分別投放入攪拌設備內均勻拌合，便獲得拌合而成的所述超低溫高性能混凝土；

其中所述混凝土外加劑包括高效減水劑和復合防凍劑。

9.按照權利要求6或7所述的工藝，其特征在于：步驟二中對膠凝材料、砂、碎石、高效減水劑、復合防凍劑和水進行均勻拌合時，所述攪拌設備的轉速為23.5r/min±3r/min，且拌合時間不少于120s。

10.按照權利要求8所述的工藝，其特征在于：步驟二中對砂、碎石、水、礦物摻合料、水泥和混凝土外加劑進行投放時，所述砂、碎石、礦物摻合料和水泥的溫度均不低于0℃，所述混凝土外加劑中的所述高效減水劑和復合防凍劑均為液態。