[發(fā)明專利]一種自養(yǎng)護(hù)型鋼管混凝土及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010699550.2
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111777383B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳長路;武俊宇;付大偉;穆杰;郭玉寶;盛智;左亞洲;曹玉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵建工集團(tuán)有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/94
• 代理公司: 北京知迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

本發(fā)明公開了一種自養(yǎng)護(hù)型鋼管混凝土，由膠凝材料、骨料、外加劑、自養(yǎng)護(hù)劑和拌和用水組成，其中外加劑包括減水劑和改性膨脹劑，自養(yǎng)護(hù)劑為SAP；以每立方米混凝土計，所述膠凝材料的加入量為450kg～600kg、骨料加入量為1640kg～1760kg、外加劑加入量25kg～63kg，自養(yǎng)護(hù)劑加入量為0.31～0.45kg，拌和用水的加入量與膠凝材料的加入量之比為(0.26～0.38)：1。本發(fā)明通過外加劑及自養(yǎng)護(hù)劑的合理配合，通過反應(yīng)生成的鈣礬石對混凝土孔隙進(jìn)行了填充和改善，克服了原有SAP混凝土存在的孔隙問題，從而大幅增強(qiáng)了混凝土的力學(xué)性能和耐久性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自養(yǎng)護(hù)型鋼管混凝土及其制備方法，屬于混凝土工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土而形成的一種組合結(jié)構(gòu)，它具有承載力大、塑性和延性變形好、方便施工、節(jié)省時間、抗火性能高、抗震性能好、施工成本低等優(yōu)點。隨著科技的進(jìn)步，建筑和橋梁分別向著高層、大跨度方向發(fā)展，這對混凝土強(qiáng)度的要求也越來越高，高強(qiáng)高性能混凝土成為鋼管混凝土的首選，充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢，實現(xiàn)鋼管和高強(qiáng)高性能混凝土之間的協(xié)同增強(qiáng)作用，現(xiàn)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在高層建筑和橋梁工程中。

高性能混凝土在配制上的特點是低水膠比，但是水膠比的降低導(dǎo)致水泥水化不夠完全，混凝土的溫升和自收縮較大，這是導(dǎo)致混凝土早期開裂的原因之一，所以必須采取一定的養(yǎng)護(hù)措施來控制水分蒸發(fā)，促使水泥最大程度的水化。

目前混凝土的養(yǎng)護(hù)方法分為外部養(yǎng)護(hù)和內(nèi)部養(yǎng)護(hù)兩種。通常傳統(tǒng)外養(yǎng)護(hù)方法包括濕養(yǎng)護(hù)(噴水、覆蓋濕草袋等)、在混凝土表面涂養(yǎng)護(hù)劑和覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)等。但是，一方面，由于高性能混凝土的結(jié)構(gòu)密實，外部養(yǎng)護(hù)用水很難進(jìn)入混凝土內(nèi)部；另一方面，鋼管本身就是一個模板，完全隔絕了混凝土與外部環(huán)境，因而無法實現(xiàn)外養(yǎng)護(hù)，只能對混凝土內(nèi)養(yǎng)護(hù)進(jìn)行研究。目前，較多研究是以高吸水聚合物(SAP)為代表，研究其摻量對混凝土力學(xué)性能、收縮、內(nèi)部濕度和微結(jié)構(gòu)特征的影響，取得了一定的成果。

但是，加入預(yù)吸水SAP，會在漿體中引入一類形狀不規(guī)則的大尺寸孔隙，大小在200～600μm，由SAP顆粒失水塌縮后形成；SAP凝膠失水后并不能恢復(fù)原來干燥狀態(tài)時的形貌，而是形成一層有機(jī)膜包覆在孔壁上，這些孔隙的存在，使得混凝土的密實性能降低，也影響了其力學(xué)性能和耐久性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼管混凝土養(yǎng)護(hù)問題、及自養(yǎng)護(hù)材料失水后造成的孔隙問題，進(jìn)而提供一種自養(yǎng)護(hù)型鋼管混凝土及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種自養(yǎng)護(hù)型鋼管混凝土，其組分包括膠凝材料、骨料、外加劑、自養(yǎng)護(hù)劑和拌和用水，所述外加劑包括減水劑和改性膨脹劑，自養(yǎng)護(hù)劑為 SAP；以每立方米混凝土計，所述膠凝材料的加入量為450kg～600kg、所述骨料加入量為1640kg～1755kg、所述外加劑加入量25kg～63kg，所述自養(yǎng)護(hù)劑加入量為0.31kg～0.45kg，所述拌和用水的加入量與所述膠凝材料的加入量之比為(0.26～0.38)：1。

優(yōu)選的，以每立方米混凝土計，所述膠凝材料的加入量為 500kg～546kg、所述骨料加入量為1665kg～1705kg、所述外加劑加入量 47kg～63kg，所述自養(yǎng)護(hù)劑加入量為0.37kg～0.41kg，所述拌和用水的加入量與所述膠凝材料的加入量之比為(0.32～0.35)：1。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述膠凝材料包括按質(zhì)量份數(shù)計的如下組分：水泥58份～84份、粉煤灰10份～25份、磨細(xì)礦渣粉4份～18份；所述骨料由砂子和石子混合而成，具體來說，砂子為Ⅱ區(qū)中砂，石子為 5mm～20mm連續(xù)級配，所述骨料的砂率為40wt％～50wt％，優(yōu)選為 41wt％～48wt％。

優(yōu)選的，所述膠凝材料包括按質(zhì)量份數(shù)計的如下組分：水泥58份～74 份、粉煤灰10份～22份、磨細(xì)礦渣粉5份～16份。