CN102381851A - 一种隧道混凝土专用掺合料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于混凝土技术领域,具体涉及一种隧道混凝土专用掺合料。本发明的技术方案为:隧道混凝土专用掺合料,按重量份数比包括下列组分:超细矿渣粉90—95份、减水剂5—10份。该方案由超细矿渣粉和减水剂组成的掺合料,既可以提高混凝土的早期强度,又可以改善混凝土的耐久性。高活性、高耐久性,能明显改善混凝土的抗渗性和抗冻性。
Description
技术领域
本发明属于混凝土技术领域,具体涉及一种隧道混凝土专用掺合料。
背景技术
在我国公路隧道大规模建设的今天,由于隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变,隧道受设计及施工技术条件的限制,隧道混凝土工程质量出现了不容忽视的问题。隧道混凝土的强度劣化、渗水、冻害,隧道的安全、养护和维修都面临严峻挑战。
2001年《铁道隧道设计规范》中提出“本规范将隧道结构的设计使用寿命为100年”,也就是说铁路隧道结构的使用寿命将超过100年,然而近年来混凝土结构因耐久性问题破坏的事例举不胜举,甚至国内很多重点工程在修建过程中就开始维修。据调查,我国1998年铁路隧道结构受腐蚀裂损的共有734座;90-97年隧道修补费用达到了3.56亿左右。
针对隧道混凝土的强度、抗渗性、抗冻性等问题,主要从矿物掺合料角度进行分析研究。现有隧道混凝土掺合料一般有粉煤灰、普通矿渣粉和硅灰单一或混合组成,硅灰的价格较为昂贵;粉煤灰存在早期活性较低和质量波动性较大和稳定性较差等弱点;普通矿渣粉单一的掺加效果并没有大家想象的那么好,所以现在工程中都注重多组分混合的方式来替代水泥,简单的混合也存在诸多问题,混凝土凝结时间过长、早期强度大幅度下降,硅灰混凝土引起收缩裂缝等问题。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供了一种隧道混凝土专用掺合料。该方案由超细矿渣粉和减水剂组成的掺合料,既可以提高混凝土的早期强度,又可以改善混凝土的耐久性。高活性、高耐久性,能明显改善混凝土的抗渗性和抗冻性。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:隧道混凝土专用掺合料,按重量份数比包括下列组分:超细矿渣粉90—95份、减水剂5—10份。
本发明所述的超细矿碴粉的比表面积为1200~2000m2/kg,平均粒径小于等于2μm。
本发明所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本发明的制备方法为:按重量份数比分别称取上述原料,用搅拌机混合均匀,均化贮存后进行主要组分、需水量等性能检验,然后包装,即得到本发明所提出的隧道混凝土专用掺合料。
本发明的有益效果是:隧道混凝土专用掺合料,由比表面积为1200-2000m2/kg的超细矿渣粉和减水剂组成的掺合料,高活性、高耐久性,可以在低掺量(大约占胶凝材料总量的10-20%)的情况下,提高混凝土的早期强度,改善混凝土的工作性能,明显改善混凝土的抗渗性和抗冻性。
具体实施方式
实施例1、2和3以下表1中物理性能的超细矿渣粉为例对本发明做进一步详细说明:
下表2为本发明三个实施例隧道混凝土专用掺合料的组份:
下表3为上述三个实施例在混凝土中的应用效果对照表:
注:所用水泥为山水52.5R硅酸盐水泥。
试验结果分析:掺合料的加入,混凝土的早期和后期抗压强度都有不同程度的提高,减水剂掺量在6—10%之间时,掺合料中减水剂掺加比例越大,混凝土抗压强度越大。
下表4为掺入本发明的实施例1、2、3掺合料的混凝土耐久性能对比:
表4混凝土的耐久性能
试验结果分析:对比未掺加掺合料的混凝土,掺加掺合料以后,混凝土的抗碳化、抗渗、抗冻性能明显改善,氯离子扩散系数、电通量也明显降低,说明掺加本发明的掺合料使混凝土的耐久性大大提高。
下面对不同比表面积的超细矿渣粉的应用效果进行对比:
下表5为用不同细度的超细粉配制的隧道混凝土专用掺合料的组份:
实施例4以下表6中物理性能的超细矿渣粉为例详细说明:
实施例5以下表7中物理性能的超细矿渣粉为例详细说明:
下表8为上述三个实施例在混凝土中的应用效果对照表:
试验结果分析:对比不同细度的超细粉,不论是早期还是后期强度,比表面积越大强度越高。
下表9为掺入本发明的实施例4、2、5掺合料的混凝土耐久性能对比:
表9混凝土的耐久性能
试验结果分析:对比不同细度的超细粉,比表面积越大,抗碳化、抗渗、抗冻性能、氯离子扩散系数、电通量越好。
Claims (4)
1.隧道混凝土专用掺合料,其特征是:按重量份数比包括下列组份:超细矿渣粉90-95份、减水剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的隧道混凝土专用掺合料,其特征在于:所述的超细矿渣粉的比表面积为1200~2000m2/kg。
3.根据权利要求1或2所述的隧道混凝土专用掺合料,其特征在于:所述的超细矿渣粉的平均粒径小于等于2μm。
4.根据权利要求1所述的隧道混凝土专用掺合料,其特征是:所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。
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