[發(fā)明專利]一種沉管水泥及混凝土

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011341877.9
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112321181A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 覃德慧;伍小成;余明江;鄭志龍;向叢陽;陳俊;鄭茂盛;馬正海;黃恒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國葛洲壩集團水泥有限公司;葛洲壩宜城水泥有限公司
• 主分類號: C04B7/147
• 分類號: C04B7/147;C04B7/36;C04B28/08;C04B111/34
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 徐琪琦

本發(fā)明涉及一種沉管水泥及混凝土，沉管水泥包括以下重量百分比的組份：熟料81％?83％,石膏6％?7％,石灰石4％?6％,鋼渣5％?8％,助磨劑0.05％,且沉管水泥中SO₃含量為2.60％?2.70％，堿含量R₂O≤0.55％，比表面積340?360m²/kg；混凝土采用上述沉管水泥制成。上述沉管水泥具有強度高、水化熱和收縮率低特點，采用上述沉管水泥制成的混凝土的強度及其富余值能達(dá)到C50等級，28天絕熱溫升≤42℃，混凝土收縮和熱應(yīng)力小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水泥技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種沉管水泥及混凝土。

背景技術(shù)

混凝土沉管隧道已在很多越江和跨海工程中得到較廣應(yīng)用，管段預(yù)制是沉管隧道施工前難點工作之一，預(yù)制過程中因沉管管段體積大、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、施工工藝復(fù)雜，沉管預(yù)制結(jié)構(gòu)易因溫度、收縮以及約束等原因出現(xiàn)危害性裂縫。因此，沉管隧道預(yù)制混凝土不僅需要配合比設(shè)計合理、控溫和養(yǎng)護(hù)等保證措施，對所使用的材料也有嚴(yán)格要求。在混凝土配合比設(shè)計上，膠凝材料中往往會使用較高的礦物摻合料，一方面可以降低水化熱溫升，另一方面可以提高混凝土的耐久性，同時考慮水下抗沖刷和抗壓能力，混凝土強度要求也相對較高，一般在C50左右。綜合考慮沉管混凝土性能要求，其使用的水泥應(yīng)水化熱適當(dāng)，一方面避免過大造成混凝土絕熱溫升過高引起熱應(yīng)力裂縫，另一方面過低會導(dǎo)致水泥強度發(fā)展過慢，與大摻量礦物摻合料混凝土強度發(fā)展不協(xié)調(diào)，造成混凝土強度不足。此外，沉管混凝土所用水泥應(yīng)該有一定的抗收縮性，以降低混凝土結(jié)構(gòu)收縮性裂縫產(chǎn)生的可能性。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對沉管混凝土對水泥的要求，提供一種具有強度高、水化熱和收縮率低特點的沉管水泥及混凝土。

一種沉管水泥，包括以下重量百分比的組份：

且沉管水泥中SO₃含量為2.60％-2.70％，堿含量R₂O≤0.55％，比表面積340-360m²/kg。

本申請利用的沉管水泥利用早期活性較高的石灰石粉末和后期活性較高的鋼渣制備得到，控制沉管水泥中SO₃為2.60％-2.70％，保證水泥混凝土硬化早期適當(dāng)?shù)呐蛎浶阅埽瑴p小早期收縮；且控制沉管水泥的堿含量R₂O≤0.55％，降低水泥堿含量，從而降低水泥水化熱及其化學(xué)收縮，從而獲得的沉管水泥的3d和28d抗壓強度分別能達(dá)到33MPa和55MPa以上；控制沉管水泥比面積340-360m²/kg，提升水泥使用性能，有效提高了混凝土的流動性和改善了經(jīng)時損失率，膠砂初始擴展度大于26Omm,經(jīng)時損失率低于2％；制備的沉管水泥強度高，3d和7d水化熱分別不高于260kJ/kg和290kJ/kg，同時利用了鋼渣含有的膨脹組分，進(jìn)而降低水泥及其制備的混凝土整個硬化過程的收縮，28d干縮率不高于0.10％。

優(yōu)選地，所述熟料的化學(xué)成分要求：飽和比KH＝0.890-0.910、硅率SM＝2.45-2.55、C₃A含量7.2％-7.8％、C₃S含量54％-58％。

熟料C₃A含量控制7.2％-7.8％，避免C₃A含量過高導(dǎo)致熟料水化熱過高，也防止因熟料鋁含量過低導(dǎo)致熟料的結(jié)粒和冷卻效果下降，同時還與后續(xù)水泥粉磨過程中與水泥中三氧化硫SO₃含量控制在2.70％相匹配，以保證水泥混凝土硬化早期適當(dāng)?shù)呐蛎浶阅埽瑴p小早期收縮；

C₃S含量控制在54％-58％，避免因C₃S含量過高，導(dǎo)致熟料水化熱過高，同時也要避免引起含量過低導(dǎo)致熟料強度及其發(fā)展不足，進(jìn)而導(dǎo)致不能適應(yīng)高摻量礦物摻合料混凝土配制；