[發明專利]一種高海拔地區高抗凍水工混凝土

在審

• 申請號: 201510527216.8
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105384394A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 石妍;楊華全;李家正;吳敏;李超毅;董蕓;嚴建軍;楊佐斌;王保;周世華;肖開濤;陳霞;李響;蘇杰;鄺亞力;張亮;王磊;張建峰;高志揚;閆小虎
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院;華能集團技術創新中心;華能西藏發電有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，特別涉及一種高海拔地區高抗凍水工混凝土。

背景技術

通常認為，海拔高度在3000m以上的即為高海拔地區。與其它地區相比，高原高海拔地區特別是西藏地區的主要特點是嚴寒干燥、紫外線輻射強烈、日溫差大、大風日數頻繁、深覆蓋層凍土。如西藏那曲地區，2月份平均日溫差可達到20℃，年平均風速可達2.5m/s以上年最冷月月平均氣溫為﹣13.8℃，極限最低氣溫達﹣41.2℃，年氣溫正負變化交替次數達187次，結凍厚度約1.0m。

在高海拔特征氣候條件下，混凝土將承受頻繁的凍融循環作用，混凝土易遭受凍融破壞，一旦凍壞就會大面積剝落，伴隨滲漏、碳化等其他病害，將導致建筑物不能發揮應有的作用，最終影響其安全使用。因此，高海拔地區水工混凝土的抗凍性是混凝土耐久性的一項重要指標，同時也是一項綜合性能指標，高抗凍性意味著混凝土的高耐久性。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明的目的是提供一種材料來源簡單，制作方便，適合高海拔地區施工的高海拔地區高抗凍水工混凝土。

本發明提供的技術方案是：

一種高海拔地區高抗凍水工混凝土，其特征是：由膠凝材料、砂石骨料、水和外加劑組成，單方該混凝土的成分和配比如下：

膠凝材料為：230～420kg/m³，其中80～100％的水泥和0～20％的石灰石粉，或者60～100％的水泥和0～40％的粉煤灰，或者60～100％的水泥和0～20％的石灰石粉和0～20％的粉煤灰；

砂石骨料為：人工或天然砂石料，石子粒徑為5mm～40mm，砂子粒徑0mm～5mm，砂石總量1800～2100kg/m³，其中，中石:小石＝60:40、50:50或者45:55，砂率為30％～34％。砂石用量及最優砂率按照DL5330水工混凝土配合比設計規程確定；

水為110～125kg/m³，水膠比不大于0.48；

外加劑為：高性能減水劑和引氣劑，減水劑的摻量為膠凝材料總質量的0.6～1.2％，引氣劑為膠凝材料總質量的0.005％-0.02％。

所述混凝土澆筑溫度為5℃～35℃。

所述新拌混凝土含氣量在3.5％～5.5％之間，硬化混凝土氣泡間距系數≤250μm。

所述混凝土適合在3000m及以上高海拔地區使用。

本發明一種高海拔地區高抗凍水工混凝土及其方法具有如下優點：

(1)充分利用當地原材料

雖然DL/T5304-2013《水工混凝土摻用石灰石粉技術規范》、DL/T5273-2012《水工混凝土摻用天然火山灰質材料技術規范》均已頒布實施，但是石粉和天然火山灰質材料作為摻和料在水工混凝土中的應用，尤其是在高海拔地區的規模化應用較少。

本發明充分利用石粉、天然火山灰質材料等當地礦產資源，作為主要的原材料組分，配制高海拔地區高抗凍水工混凝土，可調節混凝土性能，降低工程成本，技術經濟效益顯著。

(2)適用于高海拔地區，達到F200及以上抗凍等級

充分考慮高海拔地區氣候條件，以及當地水利水電工程需求，配制抗凍等級F200及以上的抗凍混凝土。

(3)科學合理控制混凝土含氣指標

含氣量不是影響混凝土抗凍性的唯一參數，強度也不是。真正起決定作用的是混凝土漿體中氣泡的形貌和分布，可用氣泡間距系數來衡量。不同強度等級的混凝土應有不同的氣泡間距系數限值，在工程中還需配合含氣量和強度等級指標。

通過控制混凝土澆筑溫度、含氣量、硬化混凝土強度等級、氣泡間距系數指標，以及建議的摻和料最大摻量，科學合理的保證高海拔低氣壓下引氣劑的引氣效果，保障混凝土的抗凍耐久性及長期工程安全。

本發明專利通過當地原材料優選、配合比設計及現場施工及早期養護等步驟，配制高海拔地區高抗凍水工混凝土，28d齡期抗凍等級達到F200以上，可保證高海拔地區混凝土結構的抗凍耐久性，保障工程質量和安全，具有重要的工程應用前景。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明。

本發明所述的一種高海拔地區高抗凍水工混凝土，其特征是：由膠凝材料、砂石骨料、水和外加劑組成，單方該混凝土的成分和配比如下：