[發明專利]一種裝配式橋梁用輕質高性能混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 202110470131.6
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN114276072B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 陳帥;張影;王宏偉;祝天根;楊漢臣;劉哲;劉力源;張恒基;趙璇;王建業
• 申請（專利權）人: 山西瑞通路橋新技術有限公司;山西黃河前沿新材料研究院有限公司;山西黃河環境與資源經濟研究院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B20/12;C04B18/02;B28B1/093;B28B11/24;B28C5/00;C04B111/40;C04B111/20
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 余曉雪

本發明屬于建筑材料技術領域，具體公開了一種裝配式橋梁用輕質高性能混凝土及其制備方法。每立方所述的裝配式橋梁用輕質高性能混凝土包括以下重量的原料：水泥200?300kg、復配超細粉體50~150kg、石英砂600~800kg、超輕陶粒400~500kg、聚羧酸高效減水劑5?10kg、水100~200kg，通過制備得到特定的復配超細粉體，同時對固廢超輕陶粒進行表面改性等操作達到本發明的目的。本發明所制備的混凝土具備輕質、致密、高強度、耐久性好等性能優勢，能夠顯著減輕結構自重，降低基礎承載，除此外，也可以將其應用在隔熱降噪等功能領域。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及到一種裝配式橋梁用輕質高性能混凝土及其制備方法。

背景技術

為推動智能建造與建筑工業化協同發展，加快建造方式轉變，推動建筑業高質量發展，我國正大力發展裝配式建筑，推廣應用預制混凝土構件。預制混凝土構件的推廣應用將推動建立以標準化建筑部品為基礎的專業化、規?；?、信息化生產體系，顯著提高建筑工業化、數字化、智能化水平，明顯提高勞動生產率，大幅降低能源資源消耗及污染排放，促進打造“中國建造”升級版。

目前預制混凝土的構件大部分采用普通混凝土，而普通混凝土構件自重較大，造成橋梁自身荷載較大，對橋梁基礎承載力要求較高，同時給構件的運輸和安裝帶來許多不便，增加了運輸、安裝成本。另外，普通混凝土由于膠凝材料顆粒粒徑較大，導致硬化后膠凝材料不夠致密，內部存在大量毛細孔，外界有害物質易侵蝕進入混凝土內部，造成混凝土構件的耐久性不足。

因此開發一種具備輕質、致密、強度高、耐久性好、環保的裝配式橋梁輕質高性能混凝土，對于減輕結構自重，降低基礎承載，改善結構的抗震性能，推動我國建筑行業的發展具有重大的意義。

發明內容

本發明旨在針對傳統混凝土預制構件的性能不足，提供一種輕質、高強度、耐久性好的混凝土材料及其制備方法，以解決目前預制混凝土存在的質量重、耐久性差等問題，并且能夠有效利用廢棄材料達到保護環境的目的。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種裝配式橋梁用輕質高性能混凝土，每立方所述裝配式橋梁用輕質高性能混凝土包括以下重量的原料：水泥200-300kg、復配超細粉體50～150kg、石英砂600～800kg、超輕陶粒400～500kg、聚羧酸高效減水劑5-10kg、水100～200kg；

所述復配超細粉體包括以下原料：粒徑為5～10μm的超細硅酸鋁粉體、粒徑為1～5μm的礦渣超細粉、粒徑為0.1～0.2μm的硅灰粉；

進一步的，每立方所述裝配式橋梁用輕質高性能混凝土包括以下重量的原料：水泥270kg、復配超細粉體100kg、石英砂704kg、超輕陶粒442kg、聚羧酸高效減水劑7.6kg、水150kg。

進一步的，所述超輕陶粒為粒徑10-20mm的釩尾礦陶粒，優選為不同粒徑釩尾礦陶粒按照一定比例混合的混合物，最優選為：粒徑10mm、15mm和20mm的釩尾礦陶粒中的兩種按照質量比(1-3)：(1-3)混合后的混合物。

進一步的，所述復配超細粉體中超細硅酸鋁粉體、礦渣超細粉與硅灰粉的質量比為(5-20)：(10-40)：(25-50)，最優選為(10-15)：25：(35-40)。

進一步的，所述超輕陶粒為經環氧樹脂表面改性后的超輕陶粒，改性的具體方法步驟為：

a、將水性環氧樹脂乳液噴涂在超輕陶粒表面，每噸陶粒顆粒的水性環氧樹脂乳液噴涂量為10-15kg，得到經界面處理的陶粒；

b、用十六烷基三甲氧基硅烷水溶液(優選地，十六烷基三甲氧基硅烷水溶液中十六烷基三甲氧基硅烷的質量為水質量的0.2％)對步驟a的經界面處理的陶粒進行濕潤處理，然后將復配超細粉體裹附在陶粒表面，得到改性后的超輕陶粒。