[發(fā)明專利]一種高強高韌自流平輕骨料混凝土及其配制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910377095.1
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110156397A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李書明;鄭新國;曾志;劉競;謝永江;董全霄;程冠之;楊德軍;潘永健;劉相會;胡家林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司;中國鐵路總公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種高強高韌自流平輕骨料混凝土及其配制方法，輕骨料混凝土由膠凝材料、流平劑、增韌材料、砂、粗骨料和水拌和而成，其中膠凝材料為普通硅酸鹽水泥、玻璃微珠和納米微硅粉，流平劑為保坍型減水劑和締合型增稠流平劑，增韌材料為乙烯?醋酸乙烯共聚物乳液、環(huán)氧改性丙烯酸乳液和聚乙烯醇纖維，砂為中砂，粗骨料為頁巖碎石陶粒。配制時先將乙烯?醋酸乙烯共聚物乳液、環(huán)氧改性丙烯酸乳液、納米微硅粉和頁巖碎石陶粒攪拌均勻，攪拌時間為1分鐘，靜置3分鐘，再加入砂、水泥、玻璃微珠、水、聚乙烯醇纖維和締合型增稠流平劑，再攪拌3分鐘。依照本發(fā)明制備的輕骨料混凝土具有輕質(zhì)高強、輕骨料不上浮、流動性好、韌性高、收縮小的特性，此材料可用于大跨度橋梁及其附屬結(jié)構(gòu)，也可適用于工業(yè)與民用高層建筑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高強高韌自流平輕骨料混凝土，該材料適用于大跨度橋梁及其附屬結(jié)構(gòu)，也可適用于工業(yè)與民用高層建筑，該材料屬于水泥基復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)蓬勃發(fā)展，土地資源越來越稀缺，為了滿足使用環(huán)境和現(xiàn)場條件的需要，建筑結(jié)構(gòu)逐漸向著大跨、高聳方向發(fā)展。混凝土是一種耐久性優(yōu)異且經(jīng)濟性良好的工程材料，在土木工程結(jié)構(gòu)中得到了大規(guī)模應(yīng)用，然而，混凝土密度較大，普通混凝土密度為2400kg/m³，隨著高層建筑和大跨度橋梁的興建，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計斷面尺寸也逐漸加大，混凝土自重已經(jīng)成為影響主體結(jié)構(gòu)承載力的主要因素，尤其對于大跨度鋼管拱混凝土。輕骨料混凝土是采用綠色輕骨料（如天然的浮石、火山渣、多孔凝灰石、人造黏土陶粒、頁巖陶粒以及膨脹珍珠巖等）替代天然集料配制的混凝土，既可以降低混凝土的容重，又能達到變廢為寶的目的，輕骨料混凝土的密度通常小于1950kg/m³，另外，輕骨料混凝土還具有保溫、耐火、隔聲、抗震性能好等特點，具有普通混凝土無法比擬的性能，具有良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，有望突破傳統(tǒng)混凝土由于自重大導(dǎo)致的高聳、大跨度的技術(shù)瓶頸。然而，隨著輕骨料混凝土強度的提高，輕骨料混凝土的脆性也越來越大，并且隨著混凝土流動性的增加，輕骨料上浮概率越大，容易造成混凝土離析，對于大跨、高層建筑泵送混凝土容易堵管，更難適用于鋼管拱混凝土。傳統(tǒng)的方式為添加纖維素醚、高分子聚合物或者纖維，這些方法雖然能夠提高輕骨料混凝土的韌性，降低骨料上浮速率，但是會降低混凝土抗壓強度，且對混凝土的流動性影響很大，因此，傳統(tǒng)技術(shù)難以配制出LC55以上的高強自流平輕骨料混凝土。

為此，本發(fā)明針對目前輕骨料混凝土存在的問題，提出了一種高強高韌自流平輕骨料混凝土及其配制方法，從原材料組成和攪拌工藝兩方面入手，解決了混凝土流動性，輕骨料易上浮、脆性大的問題。本發(fā)明配制的輕骨料混凝土具有密度適中，輕骨料無上浮、自流平、高抗壓強度、高韌性且收縮小等優(yōu)點，適用于大跨、高聳的建筑結(jié)構(gòu)，能夠滿足泵送混凝土施工的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠自流平、抗壓強度高、韌性好且密度適中的輕骨料混凝土，能夠降低結(jié)構(gòu)自重，提高主體結(jié)構(gòu)的抗震性，該材料可用于大跨度橋梁及其附屬結(jié)構(gòu)，也可適用于工業(yè)與民用建筑的高層結(jié)構(gòu)。

為滿足大跨度橋梁及高層建筑泵送混凝土的需要，實現(xiàn)輕骨料混凝土的高流動性、高穩(wěn)定性、高強度和高韌性，本發(fā)明人系統(tǒng)研究了輕骨料混凝土的原材料及配比，并研究了輕骨料混凝土攪拌工藝對輕骨料混凝土性能的影響。

研究結(jié)果表明，僅從原材料和配比角度難以解決本發(fā)明的技術(shù)難題，而通過原材料組成設(shè)計和攪拌工藝設(shè)計能夠解決這一技術(shù)難題，本發(fā)明的主要技術(shù)特點如下：