CN101343154B - 一种用于泵送混凝土的抗裂辅料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于泵送混凝土的抗裂辅料及其制备方法可广泛应用于路面、桥面、屋面、楼板、地下室、游泳池、地坪、机场跑道，它是一种在泵送混凝土施工过程中，在表面均匀撒布泵送混凝土重量15％-30％的抗裂辅料，该辅料的组成及其质量百分比为：10～40mm洁净的干石子96.3％～99.5％，界面改性剂0.33％～3.5％，乳胶粉0.01％～0.12％，纤维0.16％～2.0％。本发明可以提高泵送混凝土的早期强度，避免混凝土塑性收缩裂缝和干燥收缩裂缝的发生，增加预应力混凝土抵抗徐变和减小预应力损失的能力，同时还增加混凝土的密实度，减少了混凝土的水化热，提高了混凝土自防水效果，显著延长混凝土结构的服役寿命。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种用于泵送混凝土的抗裂辅料及其制备方法，主要用于路面、桥面、屋面、楼板、地下室、游泳池、地坪、机场跑道等抗裂要求高的土木工程领域。
背景技术
随着我国经济的迅猛发展、城市化进程的快速推进，近几年来，房屋建筑、道路、桥梁、城市高架、机场等基础工程建设大规模兴建，泵送混凝土由于其节能环保、施工方便、质量稳定，被广泛应用于工程建设中。然而，为了满足泵送的要求，使得泵送混凝土的胶凝材料多、用水量高、砂率大、粗集料的粒径小，致使泵送混凝土非常容易产生收缩开裂，特别对于比面积较大的路面、桥面、屋面、楼板、地下室、游泳池、地坪、机场跑道等工程更是如此。混凝土开裂是加剧混凝土结构劣化并最终导致失效的重要因素。混凝土一旦开裂出现裂缝，就大大增加了混凝土的渗透性，进而加剧钢筋锈蚀和混凝土的破坏程度，裂缝宽度相应的扩展，渗透性也就进一步增大，对混凝土的破坏程度也累积加剧，从而对混凝土的耐久性产生严重损害。针对泵送混凝土的抗裂性开展研究，研发出用于大面积泵送混凝土的抗裂辅料及其制备方法，显得非常迫切和必要，应用前景十分广阔。
发明内容：
技术问题：本发明的目的在于针对现有泵送混凝土中存在的不足和缺陷，提供一种有效改善泵送混凝土的抗裂性和抗渗性、减小徐变、提高早期强度，延长服役寿命，同时降低工程成本和竣工后修补裂缝费用的抗裂辅料及其制备方法。
技术方案：本发明目的用于泵送混凝土的抗裂辅料是通过如下方案实现的：该辅料包括石子、纤维、界面改性剂和乳胶粉，各组分的质量百分比为：
石子 96.3％～99.5％
纤维 0.16％～2.0％
界面改性剂 0.33％～3.5％
乳胶粉 0.01％～0.12％。
所述的石子为质地坚硬、颗粒直径为10～40mm、经清洗含泥量小于0.5％wt、经干燥含水率小于0.5％wt的石子。
所述的纤维是耐碱玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙醇纤维、超细钢纤维中的一种或几种的混合物，其长度为3-35mm。
所述的界面改性剂为液体高效减水剂，固含量为20％-40％，1％掺量时的减水率大于20％。
所述的乳胶粉为可再分散乳胶粉。
用于泵送混凝土的抗裂辅料的制备方法是：按配方比例称取所需的石子、纤维、界面改性剂和乳胶粉，然后将界面改性剂均匀喷涂在石子的表面、晾干；接着将晾干的石子、纤维和乳胶粉在搅拌机中干搅1-3分钟，使它们均匀地混合在一起作为泵送混凝土的抗裂辅料；之后，将抗裂辅料均匀撒布在新浇注的泵送混凝土表面，利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓下沉并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。
有益效果：研发的高抗裂泵送混凝土及其制备方法，有效改善泵送混凝土的抗裂性和抗渗性、减小徐变、提高早期强度，延长服役寿命，同时降低工程成本和竣工后修补裂缝费用。国内外尚无此类产品，技术经济效益明显。
本发明中的抗裂辅料加入后，利用振动器的振捣使表层的泵送混凝土的水泥浆均匀地把抗裂辅料包裹起来。抗裂辅料中的石子充分吸收周边水泥浆中水分，降低了混凝土的水胶比，缩短了混凝土的凝结时间，提高了混凝土的早期强度，提高了石子与砂浆的界面粘结力，并且石子起到了很强的限制收缩和徐变的高强骨架作用；抗裂辅料中的纤维，分布于混凝土表层，利用其桥接作用，抑制裂缝的引发和扩展，可以起到增强、增韧和阻裂的作用；抗裂辅料中的界面改性剂，可改善石子与水泥浆体的界面粘结性能，提高石子对收缩和徐变的限制能力；抗裂辅料中的乳胶粉，可改善泵送混凝土表层浆体本身的抗裂能力。
附图说明
具体实施方式
用于泵送混凝土的抗裂辅料的制备方法是：按配方比例称取所需的石子、纤维、界面改性剂和乳胶粉，然后将界面改性剂均匀喷涂在石子的表面、晾干；接着将晾干的石子、纤维和乳胶粉在搅拌机中干搅1-3分钟，使它们均匀地混合在一起作为泵送混凝土的抗裂辅料；之后，将抗裂辅料均匀撒布在新浇注的泵送混凝土表面，利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓下沉并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。
用于泵送混凝土的抗裂辅料，它是在泵送浇注施工过程中，在表面均匀撒布泵送混凝土重量10％-30％的抗裂辅料，然后进行二次振捣使其均匀分布于表层混凝土中而实现的。
本发明的抗裂辅料是石子、纤维、界面改性剂和乳胶粉的均匀混合物。
本发明的实施方法是将抗裂辅料均匀撤布在泵送混凝土的表面，并利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓下沉并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。
结合本发明内容提供以下实施例：
泵送混凝土的抗裂辅料是由石子、纤维、界面改性剂和乳胶粉按一定比例混合均匀而成，根据应用需要，通过调整发明配方，可以获得所需要的抗裂性能。
本发明的制备方法和工艺是：(1)泵送混凝土的浇模。(2)按配方比例称取所需的石子、纤维、界面改性剂和乳胶粉干搅2分钟，使它们均匀地混合在一起作为泵送混凝土的抗裂辅料；(3)将抗裂辅料均匀撒布在泵送混凝土的表面，并利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。(4)进行常规混凝土的覆盖养护。
实施例1：
1)泵送混凝土的配合比：水泥445kg，砂760kg，石子1010kg，水185kg，萘系高效减水剂3.12kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土重量30％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
石子 99.5％
纤维 0.16％
界面改性剂 0.33％
乳胶粉 0.01％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。
4)进行常规混凝土的覆盖养护
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其性能如下：抗压强度(7天)35MPa，相对裂缝降低系数100％，即不开裂。
实施例2：
1)泵送混凝土的配合比：水泥445kg，砂760kg，石子1010kg，水185kg，萘系高效减水剂3.12kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土重量25％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
石子 96.3％
纤维 0.19％
界面改性剂 3.5％
乳胶粉 0.01％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。
4)进行常规混凝土的覆盖养护
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其性能如下：抗压强度(7天)31.5MPa，相对裂缝降低系数96％。
实施例3：
1)泵送混凝土的配合比：水泥445kg，砂760kg，石子1010kg，水185kg，萘系高效减水剂3.12kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土重量25％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
石子 99.3％
纤维 0.20％
界面改性剂 0.38％
乳胶粉 0.12％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。
4)进行常规混凝土的覆盖养护
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其性能如下：抗压强度(7天)30.6MPa，相对裂缝降低系数94.3％。
实施例4：
1)泵送混凝土的配合比：水泥445kg，砂760kg，石子1010kg，水185kg，萘系高效减水剂3.12kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土重量20％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
石子 99.2％
纤维 0.35％
界面改性剂 0.45％
乳胶粉 0.01％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。
4)进行常规混凝土的覆盖养护
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其性能如下：抗压强度(7天)33.2MPa，相对裂缝降低系数91.6％。
实施例5：
1)泵送混凝土的配合比：水泥445kg，砂760kg，石子1010kg，水185kg，萘系高效减水剂3.12kg；
2)在混凝土表面均匀撒布泵送混凝土重量15％的抗裂辅料，该抗裂辅料的组成及各组分质量百分比为：
石子 97.5％
纤维 2.0％
界面改性剂 0.44％
乳胶粉 0.01％
3)利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓沉入并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。
4)进行常规混凝土的覆盖养护
按前述工艺制备得到高抗裂泵送混凝土，测得其性能如下：抗压强度(7天)34.6MPa，相对裂缝降低系数84.3％。
Claims (6)
1.一种用于泵送混凝土的抗裂辅料，其特征在于该辅料包括石子、纤维、界面改性剂和乳胶粉，各组分的质量百分比为：
石子 96.3％～99.5％
纤维 0.16％～2.0％
界面改性剂 0.33％～3.5％
乳胶粉 0.01％～0.12％。
2.根据权利要求1所述的用于泵送混凝土的抗裂辅料，其特征在于，所述的石子为质地坚硬、颗粒直径为10～40mm、经清洗含泥量小于0.5wt％、经干燥含水率小于0.5wt％的石子。
3.根据权利要求1所述的用于泵送混凝土的抗裂辅料，其特征在于，所述的纤维是耐碱玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙醇纤维、超细钢纤维中的一种或几种的混合物，其长度为3-35mm。
4.根据权利要求1所述的用于泵送混凝土的抗裂辅料，其特征在于所述的界面改性剂为液体高效减水剂，固含量为20％-40％，1％掺量时的减水率大于20％。
5.根据权利要求2所述的用于泵送混凝土的抗裂辅料，其特征在于所述的乳胶粉为可再分散乳胶粉。
6.一种如权利要求1所述的用于泵送混凝土的抗裂辅料的制备方法，其特征在于，按配方比例称取所需的石子、纤维、界面改性剂和乳胶粉，然后将界面改性剂均匀喷涂在石子的表面、晾干；接着将晾干的石子、纤维和乳胶粉在搅拌机中干搅1-3分钟，使它们均匀地混合在一起作为泵送混凝土的抗裂辅料；之后，将抗裂辅料均匀撒布在新浇注的泵送混凝土表面，利用平板振动器进行二次振捣，使抗裂辅料缓缓下沉并均匀分布于到混凝土表层1-3cm的砂浆中。
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