[發明專利]一種抗裂自防水的混凝土及其配制方法

有效

• 申請號: 201910945488.8
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110540393B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 劉榮崗;張濤;蔡杰;朱成;蔡悅;于方;曠明智;方釗佳;曾軍飛;林曉越;劉軒源;孔煉英
• 申請（專利權）人: 中交第四航務工程局有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/02;C04B111/20
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 陳明龍

本發明公開了一種抗裂自防水混凝土，所述混凝土采用以下配方制成：膠凝材料390?410 kg/m³、水膠比0.38?0.40、用水量150?160kg/m³、外加劑3?6 kg/m³、細骨料705?735 kg/m³、粗骨料1066?1075kg/m³；所述膠凝材料包括水泥、粉煤灰和礦渣粉，水泥在膠凝材料中占比≥50%。本發明混凝土通過各種組分的合理搭配，實現低熱、低收縮的高耐久性，配制應用在鋼殼沉管工程中，可以滿足嚴格的抗滲與抗裂性能要求，最終形成密實、滲透性低、宏觀缺陷少，體積穩定以及離散程度低的混凝土材料。

技術領域

本發明涉及一種混凝土配方，特別涉及一種抗裂自防水的混凝土及其配制方法，屬于建筑技術領域。

背景技術

沉管隧道按照管身材料可分為鋼筋混凝土沉管與鋼殼沉管兩種類型，其中前者在歐洲、韓國以及我國得到廣泛應用，而后者只是在日本有應用。鋼殼沉管無論外觀還是內在，均與目前國內采用的鋼筋混凝土沉管結構有著顯著的差異。鋼殼沉管相比于常規的沉管結構而言，其主要的差異點可以歸納概括如下：

1、就混凝土材料而言，沉管需要混凝土具備一定的流動性，通過振搗均勻填充沉管模板，針對大體積混凝土沉管，在溫控、混凝土干燥收縮裂縫的控制、混凝土容重精度控制方便有較高要求。

2、沉管管節作為隧道工程的主要組成部分，其抗裂、防水、抗滲在不同侵蝕條件下；有著極為苛刻的要求，結構形式較復雜又屬于大體積混凝土構件。管節在澆筑過程中由于水化熱與干燥收縮等原因，使其制作過程中、裂縫控制難以達到理想效果；沉管管節的重量不宜過輕，亦不宜過重；輕則無法下沉對接，重則不便起浮浮運。

現有常用的沉管混凝土配方直接應用于沉管澆筑，存在抗裂性較差，防水性能也不好。造成這一問題的主要原因在于：(1)沉管混凝土結構體積大、截面復雜，導致結構自約束大，在溫度形變作用下，混凝土極易出現裂縫；(2)在長期水壓條件下，表面裂縫可能連通、延伸，成為滲水通道，導致其自身抗滲能力降低，加速氯鹽侵蝕。同時，沉管混凝土結構長埋于水下，結構無法修復，一旦出現腐蝕將極大影響結構使用壽命。因此，管節混凝土裂縫控制是確保混凝土耐久性的關鍵。

針對沉管管節分析發現，其結構特點包括：沉管管段是大體積混凝土構件且結構形式較為復雜，由于澆筑過程中混凝土水化熱的原因，管段制作過程中的溫度裂縫控制比較難，削弱了混凝土管段的抗裂、抗滲和耐久性。所以，沉管管段大體積混凝土所面臨的主要問題是裂縫、滲漏和耐久性問題。國內的幾條沉管隧道管段設計工程人員，也針對此問題開展過相關研究，但從工程的實踐看，效果并不理想。

針對現有技術中存在的鋼殼沉管結構建造過程中面對嚴峻的挑戰，必須自主研發一種適用于沉管管節的抗裂自防水混凝土配方，在兼顧混凝土的其它性能的前提下，實現沉管混凝土所必須的低熱、低收縮、高耐久性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中所存在的常規混凝土水化熱、自收縮、防水等性能不滿足鋼殼沉管管節要求的不足，提供一種抗裂自防水的混凝土。本發明抗裂自防水混凝土具有良好的低收縮、低水化熱、防水等優良特性，能夠很好的滿足鋼殼沉管管節的澆筑施工要求。

本發明的另一目的是提供一種所述抗裂自防水混凝土的配制方法，實現該混凝土配方的攪拌配制工程。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種抗裂自防水混凝土，所述混凝土采用以下配方制成：膠凝材料390-410kg/m³、水膠比0.38-0.40、用水量150-160kg/m³、外加劑3-6kg/m³、細骨料705-735kg/m³、粗骨料1066-1075kg/m³；

所述膠凝材料包括水泥、粉煤灰和礦渣粉，水泥在膠凝材料中占比≥50％。