CN103011637A

CN103011637A - 清水混凝土胶凝材料及应用该材料的抗腐蚀清水混凝土

Info

Publication number: CN103011637A
Application number: CN2013100027940A
Authority: CN
Inventors: 王胜年; 邓春林; 熊建波; 李士伟; 刘行; 王明军
Original assignee: GUANGZHOU SIHANG GEOTECHNICAL ENGINEERING Co Ltd; GUANGZHOU SIHANG MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd; CCCC Fourth Harbor Engineering Institute Co Ltd; Guangzhou Harbor Engineering Quality Inspection Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU SIHANG GEOTECHNICAL ENGINEERING Co Ltd; GUANGZHOU SIHANG MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd; CCCC Fourth Harbor Engineering Institute Co Ltd; Guangzhou Harbor Engineering Quality Inspection Co Ltd
Priority date: 2013-01-05
Filing date: 2013-01-05
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明公开了一种清水混凝土胶凝材料，其由水泥、粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉混合而成，其中水泥占30%～50%、石灰石粉占10%～20%、粉煤灰占15%～25%、矿渣粉占25%～35%。本发明通过掺入石灰石粉可节约水泥，降低混凝土生产成本；掺入的石灰石粉可降低混凝土水化热，提高混凝土抗裂性能；通过掺入粉煤灰和矿渣粉两种活性掺合料，提高混凝土的抗氯离子渗透性能，提高结构的使用寿命。

Description

清水混凝土胶凝材料及应用该材料的抗腐蚀清水混凝土

技术领域

本发明涉及一种用于海洋强腐蚀环境中大体积建筑物或构筑物的清水混凝土，具体涉及一种掺石灰石粉的抗腐蚀清水混凝土，具有低水化热，高抗氯离子渗透性能，且能达到清水混凝土效果。

背景技术

近年来，国内建设了大量跨海、跨江大型桥梁。跨海大桥所处的环境一般比较恶劣，混凝土结构受氯离子侵蚀严重，同时由于结构断面尺寸均较大，水化热极易导致裂缝产生，严重影响混凝土结构的使用寿命。

随着建筑技术的快速发展，在满足安全性、耐久性的基础上，人们对混凝土提出了更高的要求，部分跨海大桥工程设计采用清水混凝土，急需研制一种具有高抗裂性能、高抗氯离子渗透性能的抗腐蚀清水混凝土。

石灰石粉属于惰性掺合料，能够有效降低混凝土水化放热总量，较好控制大体积混凝土结构的裂缝；同时石灰石粉的颜色为淡色，有利于清水混凝土颜色均匀性的控制。为提高清水混凝土抗氯离子渗透性能，在混凝土中掺入粉煤灰和矿渣粉两种活性掺合料，改善胶凝材料的级配，提高混凝土抗氯离子渗透性能。本发明通过在混凝土掺入石灰石粉、粉煤灰、矿渣粉三种掺合料，配制抗腐蚀清水混凝土。

发明内容

本发明是通过在胶凝材料中掺入粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉，配制一种低水化热、高抗氯离子渗透性能，适用于海洋环境大体积混凝土构件的清水混凝土。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种清水混凝土胶凝材料，由水泥、粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉混合而成，其中水泥占30%~50%、石灰石粉占10%~20%、粉煤灰占15%~25%、矿渣粉占25%~35%。

进一步地，所述的石灰石粉勃氏比表面积为300~1700m²/kg，颗粒粒径为1~200μm，白度为70%~90%，氯离子含量不大于0.02%。

所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级大于或等于42.5MPa；所述的粉煤灰为I级粉煤灰，或细度（45μm方孔筛筛余）不大于12%、烧失量不大于5%、需水量比不大于100%的II级粉煤灰，其它性能指标满足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596）的规定；所述的矿渣粉是S95级。

一种抗腐蚀清水混凝土，其配料包括胶凝材料、水、减水剂、细骨料和粗骨料，所述胶凝材料采用如上任一所述的清水混凝土胶凝材料，其中清水混凝土胶凝材料的用量为360~440kg/m³。

进一步来说，所述砂率为0.39~0.42，水胶比0.32~0.40，所用减水剂为聚羧酸减水剂，掺量为占胶凝材料质量的0.8%~1.2%。

所述混凝土拌合物含气量为2.0%~3.5%，坍落度为170~200mm；混凝土强度等级为C40~C50，28d氯离子扩散系数不大于4.0×10^-12m²/s。

所述的细骨料为干净、坚硬、耐久性较好、无潜在碱活性，且细度模数为2.7~3.0的中粗天然河砂，含泥量不大于2.0%，泥块含量不大于0.5%；所述的粗骨料为5~25mm连续级配的碎石，岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于2，吸水不宜超过0.8%，针片状含量不超过5%，含泥量不大于0.5%，泥块含量不大于0.2%。

使用时，根据混凝土设计强度等级，按照0.32~0.40的水胶比拌制混凝土，所制得的混凝土颜色呈灰白色，混凝土28d氯离子扩散系数不大于4.0×10^-12m²/s，适用于海洋环境大体积混凝土结构。由于石灰石粉是惰性材料，在混凝土中掺入石灰石粉，可利用废弃物、节约资源；能降低混凝土水化热，提高混凝土抗裂能力；石灰石粉颜色稳定，有利于清水混凝土颜色的控制。本发明采用常规的混凝土搅拌工艺，混凝土拌合物工作性好，混凝土成型后外观色泽均匀，混凝土水化热低、抗氯离子渗透性能好，特别适用于海洋环境大体积结构，如承台、桥墩、箱梁等结构清水混凝土的施工。

与现有技术相比，本发明的优越性主要包括：（1）通过掺入石灰石粉可节约水泥，降低混凝土生产成本；（2）掺入石灰石粉可降低混凝土水化热，提高混凝土抗裂性能；（3）通过掺入粉煤灰和矿渣粉两种活性掺合料，提高混凝土的抗氯离子渗透性能，提高结构的使用寿命。

具体实施方式

本发明的抗腐蚀清水混凝土配合比示例见表1所示。

表1

减水剂优选四航材料公司的HSP-V聚羧酸减水剂。

上述三例所制得的混凝土拌合物坍落度为180~185mm，含气量为3.0~3.2%，硬化混凝土颜色呈灰白色，颜色均匀，无明显色差。混凝土拌合物，是指混凝土各组成材料按一定比例配合，拌制而成的尚未凝结硬化的塑性状态拌合物，也称为新拌混凝土。上述三例混凝土工作性能、力学性能和耐久性见表2所示。

表2

Claims

1.一种清水混凝土胶凝材料，其特征在于：由水泥、粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉混合而成，其中水泥占30%~50%、石灰石粉占10%~20%、粉煤灰占15%~25%、矿渣粉占25%~35%。

2.根据权利要求1所述的清水混凝土胶凝材料，其特征在于：所述的石灰石粉勃氏比表面积为300~1700m²/kg，颗粒粒径为1~200μm，白度为70%~90%，氯离子含量不大于0.02%。

3.根据权利要求1所述的清水混凝土胶凝材料，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级大于或等于42.5MPa；所述的粉煤灰为I级粉煤灰，或细度不大于12%、烧失量不大于5%、需水量比不大于100%的II级粉煤灰；所述的矿渣粉是S95级。

4.一种抗腐蚀清水混凝土，其特征在于：其配料包括胶凝材料、水、减水剂、细骨料和粗骨料，所述胶凝材料采用如权利要求1~3任一所述的清水混凝土胶凝材料，其中清水混凝土胶凝材料的用量为360~440kg/m³。

5.根据权利要求4所述的抗腐蚀清水混凝土，其特征在于：所述砂率为0.39~0.42，水胶比0.32~0.40，所用减水剂为聚羧酸减水剂，掺量为占胶凝材料质量的0.8%~1.2%。

6.根据权利要求4所述的抗腐蚀清水混凝土，其特征在于：所述混凝土拌合物含气量为2.0%~3.5%，坍落度为170~200mm；混凝土强度等级为C40~C50，28d氯离子扩散系数不大于4.0×10^-12m²/s。

7.根据权利要求4所述的抗腐蚀清水混凝土，其特征在于：所述的细骨料为干净、坚硬、耐久性较好、无潜在碱活性，且细度模数为2.7~3.0的中粗天然河砂，含泥量不大于2.0%，泥块含量不大于0.5%；所述的粗骨料为5~25mm连续级配的碎石，岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于2，吸水不宜超过0.8%，针片状含量不超过5%，含泥量不大于0.5%，泥块含量不大于0.2%。