CN105272021B - 抗爆早强导电混凝土及施工方法 - Google Patents

抗爆早强导电混凝土及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗爆早强导电混凝土，其原料组成按重量计为：早强水泥：10%~20%；碎石：38%~45%；标准河沙：20%~30%；钢纤维：0.5%~2%；碳纤维：0.5%~1.5%；减水剂：0.1%~0.5%；及拌合水。本发明公开了抗爆早强导电混凝土原料组分及制备方法，采用化学性质稳定、耐酸碱、抗氧化性好的碳纤维作为导电材料以增强混凝土的导电性；加入粗细钢纤维作为导电介质的同时，能够显著改性混凝土的受力特性，提高混凝土的抗弯、抗拉、抗剪等力学性能，具有柔韧性好、阻裂限裂、抗疲劳性能优越的特点，能提高导电混凝土的耐久性、增强导电混凝土的耐磨抗冲击性能。

Description

抗爆早强导电混凝土及施工方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是一种抗爆早强导电混凝土及施工方法。
背景技术
混凝土因其优良的物理力学性能在土木工程领域得到了广泛应用，是目前使用量最大的一种建筑材料。普通混凝土的电阻率高，属电的不良导体。然而，在一些特殊行业和特殊设施上，最好混凝土能够是导体，如果能够导电，就能防止静电的破坏，在石油化学等领域解决静电带来的麻烦，能够屏蔽信号和抗电磁脉冲辐射，保护设施内的人和电器装备不受脉冲辐射的损伤。因为用在重要设施上的混凝土，不光能导电，而且能有韧性，增强它的抗破坏能力。一种抗爆早强导电混凝土的开发和研究的重要性就彰显出来了。
目前，用于配制导电混凝土的混凝土材料通常采用普通混凝土，不能满足抢建工程需要，仅在其中加入石墨、钢渣等一般导电介质，其导电混凝土的导电性能都是以牺牲其强度为代价来实现的。
因而迫切需要物理力学性能优异、导电性能好的导电混凝土以满足强烈的市场需求。
发明内容
本发明欲解决以上问题，提供一种抗爆早强导电混凝土及其施工方法。具体为：
一种抗爆早强导电混凝土，其原料组成按重量计包括：
早强水泥：10%~20%；
碎石： 38%~45%；
标准河沙：20%~30%；
钢纤维： 0.5%~2%；
碳纤维： 0.5%~1.5%；
减水剂： 0.1%~0.5%；
及拌合水。
进一步的，所述的碳纤维为直径4-10μm。
特别的，所述的碳纤维为直径7μm的超细碳纤维。
进一步的，所述的抗爆早强导电混凝土的电阻率不大于1000Ω·m。
进一步的，所述的钢纤维包括粗钢纤维和超细钢纤维，其含量比例为3.5:1。加入钢纤维具有能增强混凝土的抗爆抗压导电能力。
进一步的，所述的粗钢纤维长度约为30-60mm，直径为0.5mm~12mm；所述的超细钢纤维长度约为6mm，直径约为0.1mm。
进一步的，所述级配合理的标准河沙为质地坚硬，连续粒级5~31.5的碎石。
以及、一种抗爆早强导电混凝土的施工方法，包括以下步骤：
（1）将早强水泥、碎石、河砂、减水剂、水和钢纤维、碳纤维按比例要求，倒入强制式搅拌机中搅拌约2分钟，搅拌均匀；
（2）将步骤（1）得到的水泥胶砂浇筑在模内，并放入标准养护室中养护约12小时脱模，即得半成品；
（3）将步骤（2）得到的保持半成品保持表面湿润，养护至规定龄期后，即得抗爆早强导电混凝土成品。
进一步的，所述步骤（1）中的早强水泥为Ⅱ型特种硅酸盐水泥。
本发明公开了抗爆早强导电混凝土原料组分及制备方法，采用化学性质稳定、耐酸碱、抗氧化性好的碳纤维作为导电材料以增强混凝土的导电性；加入粗细钢纤维作为导电介质的同时，能够显著改性混凝土的受力特性，提高混凝土的抗弯、抗拉、抗剪等力学抗爆性能，也因具有柔韧性好、阻裂限裂、抗疲劳性能优越的特点，能提高导电混凝土的耐久性、增强导电混凝土的耐磨抗冲击性能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：抗爆早强导电混凝土主要原料组分按重量：
早强水泥：15千克；
碎石： 45千克；
标准河沙：30千克；
钢纤维： 2千克；
碳纤维： 1千克；
减水剂： 0.5千克；
拌合水： 6.5千克。
将上述分量的早强水泥、碎石、河砂、减水剂、水和钢纤维、碳纤维按比例要求，倒入强制式搅拌机中搅拌约2分钟，搅拌均匀，得100千克抗爆早强导电混凝土；
将步骤得到的水泥胶砂浇筑在模内，并放入标准养护室中养护约12小时脱模，即得半成品；
将得到的保持半成品保持表面湿润，养护至规定龄期后，即得抗爆早强导电混凝土成品。
实施例1实验制的规格为150 mm *150 mm *550mm的成品若干，随机挑选3块样品按《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）进行测试，具体试验数据如表1。
表 1.实施例1中导电混凝土试验结果
各项测试数据都满足《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）指标。
实施例2：碳纤维抗爆早强导电混凝土原料组分按重量计：
早强水泥：10千克；
碎石： 45千克；
标准河沙：30千克；
钢纤维： 2千克；
碳纤维： 1千克；
减水剂： 0.5千克；
拌合水： 11.5千克。
将上述分量的早强水泥、碎石、河砂、减水剂、水和钢纤维、碳纤维按比例要求，倒入强制式搅拌机中搅拌约2分钟，搅拌均匀，得100千克抗爆早强导电混凝土；
将步骤得到的水泥胶砂浇筑在模内，并放入标准养护室中养护约12小时脱模，即得半成品；
将得到的保持半成品保持表面湿润，养护至规定龄期后，即得抗爆早强导电混凝土成品。
实施例2实验制的规格为150 mm *150 mm *550mm的成品若干，随机挑选3块样品按《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）进行测试，具体试验数据如表2。
表 2.实施例2中导电混凝土试验结果
各项测试数据都满足《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）指标。
实施例3：抗爆早强导电混凝土原料组分按重量计：
早强水泥：20千克；
碎石： 40千克；
标准河沙：30千克；
钢纤维： 2千克；
碳纤维： 1千克；
减水剂： 0.5千克；
拌合水： 6.5千克。
将上述分量的早强水泥、碎石、河砂、减水剂、水和钢纤维、碳纤维按比例要求，倒入强制式搅拌机中搅拌约2分钟，搅拌均匀，得100千克抗爆早强导电混凝土；
将步骤得到的水泥胶砂浇筑在模内，并放入标准养护室中养护约12小时脱模，即得半成品；
将得到的保持半成品保持表面湿润，养护至规定龄期后，即得抗爆早强导电混凝土成品。
实施例3实验制的规格为150 mm *150 mm *550mm的成品若干，随机挑选3块样品按《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）进行测试，具体试验数据如表3。
表 3.实施例3中导电混凝土试验结果
各项测试数据都满足《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）指标。
实施例4、抗爆早强导电混凝土原料组分按重量计：
早强水泥：20千克；
碎石： 38千克；
标准河沙：30千克；
钢纤维： 0.5千克；
碳纤维： 1千克；
减水剂： 0.5千克；
拌合水： 10千克。
将上述分量的早强水泥、碎石、河砂、减水剂、水和钢纤维、碳纤维按比例要求，倒入强制式搅拌机中搅拌约2分钟，搅拌均匀，得100千克抗爆早强导电混凝土；
将步骤得到的水泥胶砂浇筑在模内，并放入标准养护室中养护约12小时脱模，即得半成品；
将得到的保持半成品保持表面湿润，养护至规定龄期后，即得抗爆早强导电混凝土成品。
实施例4实验制的规格为150 mm *150 mm *550mm的成品若干，随机挑选3块样品按《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）进行测试，具体试验数据如表4。
表 4.实施例4中导电混凝土试验结果
各项测试数据都满足《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）指标。
实施例5、抗爆早强导电混凝土原料组分按重量计：
早强水泥：20千克；
碎石： 38千克；
标准河沙：30千克；
钢纤维： 1.5千克；
碳纤维： 0.5千克；
减水剂： 0.5千克；
拌合水： 9.5千克。
将上述分量的早强水泥、碎石、河砂、减水剂、水和钢纤维、碳纤维按比例要求，倒入强制式搅拌机中搅拌约2分钟，搅拌均匀，得100千克抗爆早强导电混凝土；
将步骤得到的水泥胶砂浇筑在模内，并放入标准养护室中养护约12小时脱模，即得半成品；
将得到的保持半成品保持表面湿润，养护至规定龄期后，即得抗爆早强导电混凝土成品。
实施例5实验制的规格为150 mm *150 mm *550mm的成品若干，随机挑选3块样品按《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）进行测试，具体试验数据如表5。
表 5.实施例5中导电混凝土试验结果
各项测试数据都满足《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）指标。
尽管参考具体实施方式对本发明进行描述，但是应当理解，在不背离本发明教导的精神和范围和背景下，本发明的抗爆早强导电混凝土可以有许多变化形式。本领域技术普通技术人员还将意识到有不同的方式来改变本发明所公开的实施例中的参数，例如组分、步骤或材料的类型，均落入本发明和权利要求的精神和范围内。

Claims (6)

1.一种抗爆早强导电混凝土，其特征在于包括下列组成及重量百分比：
早强水泥：10%~20%；
碎石：38%~45%；
标准河砂：20%~30%；
钢纤维：0.5%~2%；
碳纤维：0.5%~1.5%；
减水剂：0.1%~0.5%；
以及拌合水；
所述的钢纤维包括粗钢纤维和超细钢纤维，其含量比例为3.5:1；所述的粗钢纤维长度为30-60mm，直径为0.5mm~12mm；所述的超细钢纤维长度为6mm，直径为0.1mm。
2.如权利要求1所述的抗爆早强导电混凝土，其特征在于：所述的碳纤维为直径4-10μm。
3.如权利要求2所述的抗爆早强导电混凝土，其特征在于：所述的碳纤维为直径7μm超细碳纤维。
4.如权利要求2所述的抗爆早强导电混凝土，其特征在于：所述的抗爆早强导电混凝土的电阻率不大于1000Ω·m。
5.一种如权利要求1所述的抗爆早强导电混凝土的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将早强水泥、碎石、标准河砂、减水剂、水和钢纤维、碳纤维按比例要求，倒入强制式搅拌机中搅拌约2分钟，搅拌均匀；所述的钢纤维包括粗钢纤维和超细钢纤维；
（2）将步骤（1）得到的水泥胶砂浇筑在模内，并放入标准养护室中养护约12小时左右脱模，即得半成品；
（3）将步骤（2）得到的保持半成品保持表面湿润，养护至规定龄期后，即得抗爆早强导电混凝土成品。
6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的早强水泥为Ⅱ型硅酸盐水泥。
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