CN102649633A

CN102649633A - 一种新型的后浇带混凝土

Info

Publication number: CN102649633A
Application number: CN2012101362373A
Authority: CN
Inventors: 张亚梅; 尹万云; 何兆芳; 刘守城; 刘祖国
Original assignee: China MCC17 Group Co Ltd
Current assignee: China MCC17 Group Co Ltd
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2012-08-29

Abstract

本发明公开了一种新型的后浇带混凝土，它是由以下组分构成，各组分的质量分数为：水泥100份，普通砂90—120份，石子270—290份，橡胶5—16份，外加剂0.5—0.8份，水30—45份；所述的外加剂为减水剂，减水率大于35%。水泥为普通硅酸盐水泥，普通砂为河砂、湖砂和人工砂中的一种，细度模数范围为2.3—3.0，且最大粒径小于4.75mm，石子为5mm—20mm连续级配碎石，所述的橡胶由废旧橡胶制品加工制成，粒度范围在1—2.5mm间的物料≥95%，且橡胶颗粒的最大粒径小于5mm。与普通后浇带混凝土相比，本发明具有良好的变形性能，抗塑性开裂能力提高，内部应力值降低。同时，混凝土中应用了橡胶颗粒作为组分，有效地利用了固体废弃物。

Description

一种新型的后浇带混凝土

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，具体地说，涉及一种后浇带混凝土，可在多层或高层建筑物施工中广泛应用。

背景技术

后浇带是为在现浇钢筋混凝土结构施工中，克服由于温度、收缩而可能产生裂缝而设置的临时施工缝，该缝需要根据要求，保留一段时间后再浇筑，将整个建筑连成整体。

按照标准要求，当浇筑的混凝土长度超过30m-60m时就需要设置后浇带。后浇带是容易产生质量和安全的部位，如处理不当，会与设计初衷背离。后浇带的设计施工质量，直接影响结构安全和使用功能。对后浇带混凝土的配制，施工中也有各种做法，通常的后浇带采用普通混凝土，普通混凝土的强度与旧混凝土强度相同或高一级，根据需要，通常在普通混凝土中加入膨胀组分或加入具有膨胀效果的外加剂以减少收缩来保证混凝土与旧混凝土基体之间的粘结，这样处理以后，后浇带也是最容易出现质量问题的地方，后浇带经常出现开裂或漏水问题，根本的问题是普通混凝土或者加入膨胀剂组分的混凝土变形较小，不能满足构筑物的变形要求，本发明涉及一种高变形的后浇带混凝土，该混凝土变形性能高、内部应力值小以及具有良好的抗塑性开裂性能，从根本上解决后浇带的开裂或者漏水问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种新型的后浇带混凝土，从而提高混凝土的变形性能、抗塑性开裂性能和降低混凝土内部应力值，同时，提高了废物利用率。

为实现本发明的上述目的，本发明一种新型的后浇带混凝土采用以下技术方案。

本发明一种新型的后浇带混凝土，是由以下组分构成，各组分的质量分数为：

水泥 100份，

普通砂 90—120份，

石子 270—290份，

橡胶 5—16份，

外加剂 0.5—0.8份，

水 30—45份。

所述的普通砂为河砂、湖砂和人工砂中的一种，细度模数范围为2.3—3.0，且最大粒径小于4.75mm。所述的石子为5mm—20mm连续级配的碎石。

所述的水泥为硅酸盐类的水泥；所述的橡胶由废旧橡胶制品加工制成，粒度范围在1—2.5mm间的物料≥95%，且橡胶颗粒的最大粒径小于5mm。

所述的外加剂为普通减水剂或高效减水剂，以聚羧酸类高效碱水剂为佳，减水率大于35%。

各组分的质量分数最佳为：

水泥 100份，

普通砂 90份，

石子 280份，

橡胶 16份，

外加剂 0.8份，

水 30—45份。

与现有技术相比，本发明一种新型的后浇带混凝土具有以下有益效果：

（1）混凝土的变形性能优良。现有的后浇带混凝土为普通混凝土或加入膨胀组分，混凝土的变形性能较小，不能满足构筑物对变形性能的要求，本发明在普通混凝土的基础上加入橡胶，使混凝土的变形性能得到有效提高，满足构筑物的变形要求。

（2）混凝土的抗塑性开裂性能得到有效提高。塑性开裂是引起后浇带混凝土表面开裂并影响其防水性能的原因之一，本发明的混凝土具有较高的抗塑性开裂性能。

（3）混凝土的内部应力值明显降低。普通混凝土内部的应力值较高，内部应力值超过混凝土自身的强度就会导致开裂，本发明的混凝土在约束条件下内部应力水平较低。

（4）有效地利用了废弃物。橡胶为废旧橡胶制品加工而成，橡胶是一种极难分解的物质，在混凝土中加入橡胶能有效降低橡胶对环境的危害。

附图说明

图1为后浇带混凝土在约束状态下的内部应力发展曲线图。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合实施例对本发明一种新型的后浇带混凝土作进一步详细说明。

本发明一种新型的后浇带混凝土，其原料组分包括水泥、普通砂、石子、橡胶、外加剂、水。

所述的水泥为普通硅酸盐水泥，普通砂为河砂、湖砂和人工砂中的一种，细度模数范围为2.3—3.0，且最大粒径小于4.75mm，石子为5mm—20mm连续级配碎石，所述的橡胶由废旧橡胶制品加工制成，粒度范围在1—2.5mm间的物料≥95%，且橡胶颗粒的最大粒径小于5mm。外加剂为聚羧酸类高效碱水剂，减水率大于35%。制备时，先将橡胶、水泥、普通砂和石子混合均匀，再将水与外加剂混合成溶液，再将溶液加入混合均匀的干料中，再搅拌均匀即可制备后浇带混凝土。

下面通过实施例具体说明本发明一种新型的后浇带混凝土所具有的优异性能。混凝土的变形性能是指混凝土在受力的状态下偏离自身原来位置而不出现破坏的性能。可以通过混凝土在受压过程中极限荷载时的应变来表示，极限荷载时的应变越高，说明其适应变形能力越好。混凝土的抗塑性开裂性能使指刚浇筑混凝土阻止裂缝产生的能力，抗塑性开裂性能采用平均开裂面积a来表示：

式中，W_i为第i 条裂缝的最大宽度，mm；L_i为第i 条裂缝的长度，mm；N为所试验面积内的总开裂条数，平均开裂面积的单位是mm²，平均开裂面积越大则混凝土的抗塑性开裂性能越差。混凝土的内部应力发展是指混凝土内部的单元在混凝土硬化过程中受到的应力值随时间的变化，采用最大内应力值来表示混凝土的内部应力发展，内应力值的单位是MPa。

试验原材料：

采用P·Ⅱ42.5R 硅酸盐水泥；砂为中砂, 细度模数为2.6；石子为粒径5~20mm 连续级配的玄武岩碎石；橡胶颗粒为某公司生产的1—2.5mm粒级的橡胶颗粒，生产方法为常温粉碎法，密度为1.1g/cm³，最大粒径小于5mm；外加剂系以羧酸类接枝聚合物为主体的高效减水剂, 减水率可达35%以上。

试验样品：

按照本发明提供的制备方法，R0是未掺入橡胶颗粒的普通混凝土，是作为试验的对比组，R10是在R0的基础上等体积代替普通砂掺入10%的橡胶颗粒，R20是在R0的基础上掺入20%的橡胶颗粒，R30是在R0的基础上掺入30%的橡胶颗粒。R0、R10、R20和R30的制备方法是：按照质量份数称取各组的质量，先将水泥、砂、石子和橡胶颗粒等干料混合均匀，再将水与外加剂混合成溶液，然后将溶液加入到混合的干料中，再搅拌均匀就可以制备后浇带混凝土。具体配合比见表1。

表1 试验配合比

以上4个样品中，R10、R20和R30的橡胶颗粒掺量越来越高，将R10-R30三个样品与R0比就可以得出掺入橡胶颗粒对后浇带混凝土的变形性能、抗塑性开裂性能和内应力发展等的影响规律。

混凝土轴心受压试验：

对后浇带混凝土的变形性能进行了研究，采用后浇带混凝土单轴受压的应力-应变曲线表征混凝土的变形性能。试验结果见表2。

表2 混凝土轴心受压试验结果

试验组	曲线峰值应变ε₀(×10^-6)
		R0	1671
R10	1947
		R20	2613
R30	3078

从试验结果中可以看出，随着橡胶颗粒体积掺量的增加，后浇带混凝土的峰值应变增加，且橡胶颗粒掺量越高则混凝土的峰值应变增加越明显。以橡胶颗粒体积掺量为30%为例，R30的曲线峰值应变是R0的1.84倍。

综合来看，在后浇带混凝土中加入橡胶颗粒，混凝土的变形性能成倍增加，满足了构筑物对后浇带混凝土的变形要求。

塑性开裂试验：

对后浇带混凝土的早期塑性开裂进行了研究，试验参考《水泥砂浆抗裂性能试验方法》标准JC/T 951-2005进行后浇带混凝土的塑性开裂性能测试。试验结果见表3。

表3 塑性开裂试验结果

试验组	N	a/mm²
			R	8	106.3
R10	6	74.6
			R20	3	27.9
R30	0	0

从试验结果中可以看出，随着橡胶颗粒体积掺量的增加，总开裂条数在逐渐降低，平均开裂面积同样下降，说明在后浇带混凝土中加入橡胶颗粒能够有效降低混凝土的早期塑性开裂，当橡胶颗粒体积掺量达到30%时，后浇带混凝土未出现开裂现象。

综上所诉，在后浇带混凝土中加入橡胶颗粒，混凝土的抗塑性开裂能力提高，满足了构筑物对后浇带混凝土的早期不能开裂的要求。

内部应力发展试验

对后浇带混凝土在约束状态下的内部应力发展进行了研究，由于混凝土内部应力测试尚未有相关的标准，试验采用自己设计的方法进行，具体的步骤如下：

（1）制备测试单元。采用环氧树脂将应变片固定在薄软橡胶带上，环氧树脂固化后就形成了测试单元。

（2）安装测试单元。将上述测试单元放入刚浇注入模的混凝土中，采用应变采集仪进行主动采集数据，测试条件分为室内环境(温度为20℃，湿度为60%)。测试结果见图1。

从试验结果中可以很明显的看出，刚浇注混凝土的内部应力发展在2天后达到最大值。随着橡胶颗粒体积掺量的提高，后浇带混凝土内部应力在逐渐减少，橡胶颗粒的掺入有效减低了混凝土内部应力值，以14天混凝土内部应力值为例，R10比R0减少了7.8%，R20比R0减少了14.4%，R30比R0减少了21.1%。

综合以上，加入橡胶颗粒的后浇带混凝土内部应力较小，较难出现开裂，能减少后浇带出现开裂等破坏现象。

Claims

1.一种新型的后浇带混凝土，其特征在于：它是由以下组分构成，各组分的质量分数为：

水泥 100份，

普通砂 90—120份，

石子 270—290份，

橡胶 5—16份，

外加剂 0.5—0.8份，

水 30—45份；

所述的外加剂为减水剂，减水率大于35%。

2.如权利要求1所述的一种新型的后浇带混凝土，其特征在于：所述的外加剂为聚羧酸类高效碱水剂。

3.如权利要求1或2所述的一种新型的后浇带混凝土，其特征在于：所述的普通砂为河砂、湖砂和人工砂中的一种，细度模数范围为2.3—3.0，且最大粒径小于4.75mm；所述的石子为5mm—20mm连续级配的碎石。

4.如权利要求3所述的一种新型的后浇带混凝土，其特征在于：

所述的橡胶由废旧橡胶制品加工制成，粒度范围在1—2.5mm间的物料≥95%，且橡胶颗粒的最大粒径小于5mm。

5.如权利要求4所述的一种新型的后浇带混凝土，其特征在于：所述的水泥为硅酸盐类的水泥。

6.如权利要求5所述的一种新型的后浇带混凝土，其特征在于：它是由以下组分构成，各组分的质量分数为：

水泥 100份，

普通砂 90份，

石子 280份，

橡胶 16份，

外加剂 0.8份，

水 30—45份。