[發(fā)明專利]一種機(jī)制砂水下抗分散混凝土及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310028238.0
• 申請(qǐng)日: 2013-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN103102125A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣正武;袁政成;周磊;黃青云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B24/38;C04B14/06;C04B103/44
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)制砂水下抗分散混凝土及其制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，水下建設(shè)工程已越來越多，混凝土的水下施工技術(shù)、施工質(zhì)量越來越受到工程技術(shù)界的重視。水下結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，其對(duì)混凝土質(zhì)量、施工工藝要求更高。傳統(tǒng)的混凝土水下施工常用的方法有導(dǎo)管法、開底容器法等，這些方法主要是從施工機(jī)具及方法上進(jìn)行改造，減少或杜絕混凝土拌和物與水的接觸，從而避免水的影響。但這些方法常常使水下施工工藝變得比較復(fù)雜，工程成本大大增加，并且難于保證水中混凝土的質(zhì)量，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土因受到水的影響而造成材料離析、水泥流失、質(zhì)量下降、環(huán)境污染等問題。目前，如何從混凝土材料性能方面來提高其施工的質(zhì)量已成為水下施工技術(shù)的熱點(diǎn)之一。

受自然資源的限制，以河砂為主的天然砂越來越無法滿足日益增長的混凝土用量的需求，尤其在我國西南地區(qū)。另外因過量的開采天然砂源，對(duì)自然環(huán)境所造成的壓力也日益增加，使用機(jī)制砂替代河砂在國內(nèi)外已成為混凝土行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種趨勢(shì)。在云南、貴州等河砂自然資源短缺的地區(qū)，機(jī)制砂已完全替代河砂在混凝土中應(yīng)用。機(jī)制砂是一種廢棄資源，利用其替代河砂配制混凝土，具有節(jié)省資源，降低成本，保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。但在水下施工中，由于機(jī)制砂顆粒級(jí)配不均，石粉含量高等原因，更容易導(dǎo)致新拌機(jī)制砂混凝土凝聚性、保水性、流動(dòng)性差，且易離析、泌水等問題。

因此，研究一種可在水中直接進(jìn)行澆筑且具有水下抗分散的機(jī)制砂混凝土材料對(duì)水下工程施工與修補(bǔ)具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，采用水下抗分散劑與合理的混凝土原材料，經(jīng)合理配合比設(shè)計(jì)后，配制出一種在水下施工時(shí)不離析、抗分散、自密實(shí)、自流平的機(jī)制砂水下抗分散混凝土。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過優(yōu)化配合比，采用水下抗分散劑來增加機(jī)制砂混凝土自身的粘稠性，從而實(shí)現(xiàn)混凝土在水中的直接下落和澆筑，克服普通機(jī)制砂混凝土在水中抗分散性差、強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種機(jī)制砂水下抗分散混凝土，包括以下重量份的組分：

水泥??????????????100份；

水下抗分散外加劑??1－5份；

硅灰??????????????2－20份；

粉煤灰????????????1－20份；

增強(qiáng)劑????????????1－10份；

機(jī)制砂????????????140－200份；

碎石??????????????140－200份；

水????????????????30-50份

優(yōu)選的，所述一種機(jī)制砂水下抗分散混凝土包括以下重量份的組分：

水泥??????????????100份

水下抗分散外加劑??2－3份；

硅灰??????????????5－10份；

粉煤灰????????????2－10份；

增強(qiáng)劑????????????2－5份；

機(jī)制砂????????????140－150份；

碎石??????????????140－150份；

水????????????????35-50份。

優(yōu)選的，所述水泥為硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5。

優(yōu)選的，所述硅灰為二氧化硅含量大于90wt%的超細(xì)粉體，其比表面積大于20000m²/g。

優(yōu)選的，所述粉煤灰為高鈣灰或普通灰，優(yōu)選為高鈣型二級(jí)粉煤灰或一級(jí)粉煤灰。

優(yōu)選的，所述增強(qiáng)劑選自硫酸鈉、甲酸鈣和硝酸鈣；進(jìn)一步優(yōu)選為甲酸鈣。

優(yōu)選的，所述水下抗分散外加劑為一種由增粘組分、減水劑和增強(qiáng)組分組成的增粘復(fù)合混合物，能使混凝土在水中具有較好的抗分散、自流平、自密實(shí)性能；所述增粘組分、減水劑和增強(qiáng)組分的相對(duì)重量之比為5-8：10-30：2。

優(yōu)選的，所述增粘組分具有多糖結(jié)構(gòu)，為甲基纖維素、纖維素醚或溫輪膠；進(jìn)一步優(yōu)選為溫輪膠。

優(yōu)選的，所述減水劑為聚羧酸類減水劑或氨基磺酸鹽類減水劑；進(jìn)一步優(yōu)選為聚羧酸類減水劑。

優(yōu)選的，所述聚羧酸類減水劑的主要合成原材料包括聚乙二醇單甲醚和甲基丙烯酸等；所述氨基磺酸鹽類減水劑的主要原材料有苯酚、甲基苯磺酸、氫氧化鈉和甲醛。

優(yōu)選的，所述增強(qiáng)組分為消泡劑，優(yōu)選為聚醚改性聚硅氧烷消泡劑。