[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)高抗裂抗沖磨混凝土及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011085321.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN112250381B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫明倫;劉戰(zhàn)鰲;王瑋;王孝海;李將偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)三峽建設(shè)管理有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B111/20
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

一種采用玄武巖開挖料作骨料的高強(qiáng)度高抗裂抗沖磨混凝土，所述混凝土包括以下重量份配比的組分：低熱硅酸鹽水泥246～294重量份；Ⅰ級(jí)粉煤灰43～83重量份；由玄武巖開挖料生產(chǎn)制得的人工砂629～694重量份；由玄武巖開挖料生產(chǎn)制得的碎石1346～1469重量份；水110～126重量份；緩凝型聚羧酸高性能減水劑2.026～2.936重量份；引氣劑0.023～0.033重量份。本發(fā)明提供的一種采用玄武巖開挖料作骨料的高強(qiáng)度高抗裂抗沖磨混凝土及其制備方法，既解決了水電工程洞室開挖料堆放占用施工場(chǎng)地和浪費(fèi)巖石礦物資源的問題，又從配合比設(shè)計(jì)上經(jīng)濟(jì)有效地解決了水工抗沖磨混凝土高強(qiáng)度與高抗裂性之間的矛盾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水工、建筑、交通、能源等混凝土工程領(lǐng)域，尤其是一種采用玄武巖開挖料作骨料的高強(qiáng)度高抗裂抗沖磨混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

水利水電工程泄水建筑物是涉及水電站工程安全運(yùn)行的重要建筑，泄水建筑物包括泄洪洞、溢洪道、水墊塘、消力池等，部分泄水建筑物泄洪流速可達(dá)40m/s～50m/s、單洞泄量高達(dá)4000m³/s，由于泄量大、流速快、含沙量高，過流面混凝土受高速水流沖磨、空蝕破壞的現(xiàn)象常有發(fā)生，因此普遍采用高強(qiáng)度抗沖磨混凝土。高強(qiáng)度抗沖磨混凝土因膠凝材料用量大、水化放熱量高而溫控防裂難度大，一旦開裂將導(dǎo)致過流面混凝土破壞，須投入大量人力物力進(jìn)行維修。如何平衡泄水建筑物過流面抗沖磨混凝土高強(qiáng)度和高抗裂性之間的矛盾，一直是困擾水利水電工程界的難題。

采用高標(biāo)號(hào)水泥、高強(qiáng)度骨料、摻加硅粉、添加纖維等，是提高泄水建筑物過流面混凝土抗沖磨性能和抗裂性的常見措施。申請(qǐng)?zhí)朇N200310111328.2的中國(guó)發(fā)明專利提供了一種抗沖耐磨混凝土，主要由400kg/m³～500kg/m³的52.5級(jí)硅酸鹽水泥、壓碎指標(biāo)低于2.4％的骨料、膠材總量5％～12％的硅粉、60kg/m³～90kg/m³的水拌制而成。申請(qǐng)?zhí)朇N201911161680.4的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種抗沖耐磨的混凝土及其施工方法，材料組成包括硅酸鹽水泥、硅粉、粉煤灰、卵石、細(xì)骨料、減水劑、膨脹劑、水，其特征在于采用極大比表面積的硅粉提高抗沖耐磨性和粉煤灰改善混凝土和易性。申請(qǐng)?zhí)朇N201010525095.0的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種抗裂、抗沖磨混凝土及其制備方法，材料包括42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥、砂、石、聚丙烯纖維、硅粉、減水劑、引氣劑、內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑和水。其特征在于添加內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑加強(qiáng)混凝土內(nèi)部養(yǎng)護(hù)以減少收縮，添加硅粉改善混凝土抗沖磨性能，在提高混凝土抗沖磨強(qiáng)度的同時(shí)改善混凝土的抗裂性。申請(qǐng)?zhí)朇N201510954655.7的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種水利工程用抗沖耐磨混凝土及其制備方法，是由普通硅酸鹽水泥、鉀長(zhǎng)石粉、粉煤灰、鋰云母、石墨粉、氮化鋁、聚乙烯醇纖維、木質(zhì)素纖維、聚苯乙烯磺酸鈉、聚丙烯酸鈉、乙酸鋅、聚羧酸減水劑、甲基丙烯酸羥乙酯、水組成，其特征在于采用特殊的配方提高抗沖耐磨混凝土的抗沖磨能力，有效降低混凝土干縮變形，從而提高該水利工程用抗沖磨混凝土的抗裂能力。

由此可見，為提高泄水建筑物過流面混凝土的抗沖磨性能并保證其抗裂性，目前大多是從混凝土材料組成上進(jìn)行改性或優(yōu)化，主要采用“摻加硅粉作摻合料提高強(qiáng)度增強(qiáng)抗沖磨性能和膨脹劑、內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑等外加劑降低干縮變形改善抗裂性”的技術(shù)路線。然而，摻加硅粉和膨脹劑等外加劑后增加了高強(qiáng)抗裂抗沖磨混凝土的材料成本，增加了其施工難度、養(yǎng)護(hù)要求和早期開裂風(fēng)險(xiǎn)，并未從根本上很好地解決高強(qiáng)度與高抗裂性之間的矛盾問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用玄武巖開挖料作骨料的高強(qiáng)度高抗裂抗沖磨混凝土及其制備方法，通過利用玄武巖開挖料作母巖生產(chǎn)骨料和采用“低熱硅酸鹽水泥+高摻量?jī)?yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰”的材料組合，既解決了水電工程洞室開挖料堆放占用施工場(chǎng)地和浪費(fèi)巖石礦物資源的問題，又從配合比設(shè)計(jì)上經(jīng)濟(jì)有效地解決了水工抗沖磨混凝土高強(qiáng)度與高抗裂性之間的矛盾。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高強(qiáng)度高抗裂抗沖磨混凝土，所述混凝土包括以下重量份配比的組分：