CN102180645B - 混凝土配料及其快速凝固混凝土 - Google Patents

Abstract

本发明为一种混凝土配料以及由该配料搅拌而成的快速凝固砼，属于建筑工程中材料领域，主要用于城市道路检查井周边的砌筑或抢修。该配料包括有硫铝水泥、粗骨料、细骨料、加强料、增强料、着色料、膨胀剂、减水剂、速凝剂。由上述配料搅拌而成的混凝土中，快速凝固混凝土配料与水的重量比为1∶0.12～0.13。本发明所搅拌而成的混凝土具有自流平、超早强、高强度、微膨胀、抗收缩、抗渗透、耐磨损、耐老化等特性。

Description

混凝土配料及其快速凝固混凝土

技术领域

本发明属于建筑工程中材料领域，主要用于城市道路检查井周边的砌筑或抢修，如井口铺设、井口修补等，为一种路面铺补用的快速凝固灌注材料即快速凝固混凝土配料以及由该配料所配制的快速凝固混凝土。它也可用于高耐久性砼工程等相关的技术领域。

背景技术

现有的沥青路面在铺设时，经过多道工序，如路面的整平、压实、铺设底层如细石等骨料，然后由铺路机铺设沥青等路面材料，最后由设备推平、压实。由于各路面上都设有相关的水、电等井口，这些井口通过砌筑井口壁和在井口处加盖井盖而成。由于建筑强度等要求，井口的施工与路面的铺设而无法同步进行，在路基的整平、压实时，修筑井壁，并填实井壁与路基间缝隙，在铺筑沥青路面后进行压实时，由于井口处的强度较低无法同步进行铺设和压实，这样延长了道路修筑的周期。

另外，伴随交通运输量不断扩大，城市道路中各种管道检查井周边的质量问题成为道路建设中的主要难题。由于城市道路下部需埋设雨水、污水、供水、煤气、路灯、电力、通讯等各种管道，道路面层上设有相应的检查井。这些检查井的客观存在，一定程度上影响了城市道路的板块整体性、结构稳定性、外观美感及使用寿命。其一，现有道路的破损，首先出现并且大部分集中在检查井周围，在受到外力(车轮)作用下，圆形检查井周边的沥青混凝土应力相对集中，容易产生放射状裂缝以及凹坑、碎裂、下沉、跳车，从而破坏了路面结构，减少了道路的使用寿命，而维修时又费时费力。常规做法是用普通混凝土砌筑，养护期要在7天以上，势必要造成交通不畅。其二，现有检查井普遍存在当年修路转年下陷的现象，同时造成检查井周边道路结构层的过早破坏，不仅影响了道路使用寿命及行车安全，也大大降低了道路的服务水平。造成下陷的主要原因如下：1、C30号砼没有牢牢裹住井圈，两者之间没强度或呈松散状，且井圈下没有C30号砼托垫；2、通讯、电力等专业的盖板井过高，没有足够厚度的砼来稳定井圈；3、井身整体下沉而造成路面检查井下陷。在维修时要对破损的路段在不断行的条件下进行抢修施工，难度非常大。现有惯用的维修施工方法是先提升检查井然后再铺沥青砼，按照基层和底面层范围采用C30砼、结构厚度为25cm、并在其上铺4cm表面层沥青砼的规定进行修复。由于现有的沥青砼养护时间长，不能满足导行要求，不但严重影响交通，同时还会造成提升井的挤碰损坏，而达不到质量要求；此外，还存在上述所述的各种隐患，如当年修路转年下陷的问题。

发明内容

本发明主要解决现有沥青砼在路面铺设时早期强度低、凝固周期长等技术问题；进而提供一种在浇灌后2小时内即可达到通行要求且与沥青砼路面一致的混凝土配料以及由该配料搅拌而的快速凝固混凝土。

本发明的技术方案：一种混凝土配料，其包括有硫铝水泥、粗骨料、细骨料、加强料、增强料、着色料、膨胀剂、减水剂、速凝剂；所述配料中各组份的重量配比(百分比)如下：

硫铝水泥：30～50％；

粗骨料：15～25％；

细骨料：25～43％；

加强料：1～3％；

增强料：0.5～1.5％；

着色料：1～3％；

膨胀剂：0.5～1.2％；

减水剂：0.08～0.12％；

速凝剂：0.5～1.5％；

其中，粗骨料采用粒径为18～22mm的碎石或花岗岩石或两者的混合；细骨料采用金钢砂和石英砂的混合料，其中金钢砂占55％～60％，且其混合料中16～20目的占30％～40％，其余是20～40目；加强料采用抗拉强度在700MPa以上的剪切球痕型钢纤维；增强料为粉煤灰或者大理石粉或者超细钙粉或者任一两者混合或者三者混合；着色料采用碳黑；膨胀剂为硫铝酸钙型水泥膨胀剂；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；速凝剂为硫铝水泥速凝剂。

由上述配料搅拌而成的快速凝固混凝土，其中混凝土配料与水的重量比为1∶0.12～0.13。

本发明的积极效果：本发明所搅拌而成的混凝土具有自流平、超早强、高强度、微膨胀、抗收缩、抗渗透、耐磨损、耐老化等特性。该砼浇筑完成后2h能达到强度要求，从而满足放行条件。另外在施工过程中省去了碾压工序，操作简便，易于控制，对检查井盖的稳定性有利，而且人工找平砼表面可以提高平整度指标，对检查井及其周边路面下陷的质量通病的治理也非常有利。所铺筑路面与沥青混凝土同色，不存在色彩差别，有利于行车；具有多种使用功能且应用广泛。具体效果如下：1、早强，高强：由于采用聚羧酸系高性能减水剂，使其搅拌而成的砼具有早期强度高，以及高耐久性能。灌注后2小时的抗压强度在30MPa以上，4小时抗压强度在32.5MPa以上，可根据工程需要在2-4小时内通车，与普通混凝土7天强度才能达到30MPa相比，大大缩短养护期；2、流动性好：其流动性为120mm以上，在施工时，不需人工振捣，就能完全填充空间，具有自流平、自密实等特性，且与井圈结实牢固；3、微膨胀：由于采用与水泥相配的膨胀剂以及加入钢纤维，浇注后，长期使用无收缩，浇注体与基础之间无收缩，不开裂，杜绝了下陷现象的发生，克服了现有路面维修后使用周期较短、需反复维修的通病。4、抗渗性好：本品具有很好的抗渗性能，浇注后与周围牢固结合，保证了路面的稳定性。5、耐久性好：200万次疲劳试验，50次冻融环境试验强度无明显变化。6、耐候性好：-40℃～100℃环境下长期使用安全、可靠，克服了现有路面在高温或低温等环境下易开裂、破损等缺陷。7、低碱耐腐蚀：由于配料碱含量较低，耐腐蚀性能较好，特别适用于碱-集料反应有抑制要求的工程。上述各技术效果从表1中可见。

表1：各种技术指标

具体实施方式

实施例一

本实施例中所采用混凝土配料的配比(百分比)如下：按重量百分比计，其中：硫铝水泥40％、石子20％、金钢砂和石英砂的混合料33.1％、剪切球痕型钢纤维2％、粉煤灰1％、碳黑2％、硫铝酸钙型水泥膨胀剂0.8％、聚羧酸系高性能减水剂0.1％、硫铝水泥速凝剂1％。按上述配比称取硫铝水泥400Kg、石子200Kg、金钢砂和石英砂的混合料331Kg、钢纤维20Kg、粉煤灰10Kg、碳黑20Kg、硫铝酸钙型水泥膨胀剂8Kg、聚羧酸系高性能减水剂1Kg、硫铝水泥速凝剂10Kg。其中：硫铝水泥的型号或标号为：525#，在实际使用可根据路面的级别而定，如一级路面选用高标号；石子的粒径18～22mm；金钢砂和石英砂的混合料中，其金钢砂为185.36Kg，占其混合料的56％，其混合料经碾磨后16～20目占35％，其余为20～40目；剪切球痕型钢纤维的抗拉强度在720MPa。将上述各种配料按固体料(硫铝水泥、金钢砂和石英砂的混合料、粉煤灰、碳黑)、剂料(硫铝酸钙型水泥膨胀剂、聚羧酸系高性能减水剂、硫铝水泥速凝剂)、丝料(剪切球痕型钢纤维)放入强制式搅拌机中，该搅拌机功率达15千瓦/小时，再加入水125Kg进行搅拌，约3min后加入石子搅拌2min，即可得混凝土浆料，该混凝土浆料的流动性能125mm。该混凝土浆料应30min内浇注完。浇注时，先将需要填充的空间用鼓风机清理干净并喷湿基面，即可将上述混凝土浆料进行浇注，浇注后用工具整平即可，在2小时后达到通行标准。

实施例二

本实施例中所采用混凝土配料配比如下：按重量百分比计，其中：硫铝水泥36％、花岗岩碎石22％、金钢砂和石英砂的混合料34％、剪切球痕型钢纤维2.2％、粉煤灰1％、碳黑2.5％、硫铝酸钙型水泥膨胀剂1％、聚羧酸系高性能减水剂0.1％、硫铝水泥速凝剂1.2％。按上述配比称取硫铝水泥360Kg、石子220Kg、金钢砂和石英砂的混合料340Kg、钢纤维22Kg、粉煤灰10Kg、碳黑25Kg、硫铝酸钙型水泥膨胀剂10Kg、聚羧酸系高性能减水剂1Kg、硫铝水泥速凝剂12Kg。其中：硫铝水泥的型号或标号为：525#，在实际使用可根据路面的级别而定，如一级路面选用高标号；花岗岩碎石的粒径为18～22mm；金钢砂和石英砂的混合料中，其金钢砂为187Kg，占其混合料的55％，其混合料经碾磨后16～20目占35％，其余为20～40目；剪切球痕型钢纤维的抗拉强度在740MPa。将上述各种配料按固体料(硫铝水泥、金钢砂和石英砂的混合料、粉煤灰、碳黑)、剂料(硫铝酸钙型水泥膨胀剂、聚缩酸减水剂、硫铝水泥速凝剂)、丝料(剪切球痕型钢纤维)放入强制式搅拌机中，再加入水130Kg进行搅拌，约3min后加入石子搅拌2min，即可得混凝土浆料，该混凝土浆料的流动性为123mm。该混凝土浆料应30min内浇注完。浇注时，先将需要填充的空间用鼓风机清理干净并喷湿基面，即可将上述混凝土浆料进行浇注，浇注后用工具整平即可，在2小时后达到通行标准。

Claims (2)

1.一种混凝土配料，其特征在于：该配料包括有硫铝水泥、粗骨料、细骨料、加强料、增强料、着色料、膨胀剂、减水剂、速凝剂；所述配料中各组分的重量配比如下：

硫铝水泥：30～50％；

粗骨料：15～25％；

细骨料：25～43％；

加强料：1～3％；

增强料：0.5～1.5％；

着色料：1～3％；

膨胀剂：0.5～1.2％；

减水剂：0.08～0.12％；

速凝剂：0.5～1.5％；

其中，粗骨料采用粒径为18～22mm的碎石或花岗岩石或两者的混合；细骨料采用金钢砂和石英砂的混合料，其中金钢砂占55％～60％，且其混合料中16～20目的占30％～40％，其余是20～40目；加强料采用抗拉强度在700MPa以上的剪切球痕型钢纤维；增强料为粉煤灰或者大理石粉或者超细钙粉或者任一两者混合或者三者混合；着色料采用碳黑；膨胀剂为硫铝酸钙型水泥膨胀剂；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；速凝剂为硫铝水泥速凝剂。

2.一种由权利要求1所述配料搅拌而成的快速凝固混凝土，其特征在于：该混凝土是由所述配料和水搅拌而成，其配料与水的重量比为1∶0.12～0.13。