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一种用于制作顶管的抗碱性混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明涉及顶管制造领域，公开了一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，其技术要点是：按重量配比为高铝白水泥50～70份、高岭土10～15份、石粉40～50份、机制砂30～50份、保水剂2～8份、有机硅憎水剂2～8份，聚乙烯醇2～6份、硅粉10～20份、莱磺酸甲醛缩合物钠盐4～8份、羟丙基甲基纤维素0.2～0.8份、磷酸三丁酯1～5份，消泡剂1～2份、聚硅酮2.4～3.2份。达到永久性的防水、防潮、耐化学腐蚀的目的。解决了现有基于普通混凝土制作的顶管，在碱性土壤中存在裂纹和被腐蚀的问题。

Description

一种用于制作顶管的抗碱性混凝土
技术领域
本发明涉及顶管制造领域，具体的讲是一种用于制作顶管的抗碱性混凝土。
背景技术
现有管道铺设中，多采用顶管施工，顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。
现有，混凝土是一种多孔物质，毛细孔和微裂纹是引起渗漏的根本原因。如果将毛细孔通道和微裂纹堵塞，就能够起到防水、抗渗的作用，而现有用于制作顶管的混凝土多为普通混凝土，在一般区域施工后不会被碱性土壤腐蚀，但是我国北方平原地区及黄土高原的碱性黄绵土较多，使用普通混凝土制作顶管存在被腐蚀，影响顶管使用寿命的问题。
因此，需要一种具有防水、抗渗，改变现有普通混凝土的不足，解决北方平原地区及黄土高原土壤碱性，顶管存在裂纹和被腐蚀问题的一种用于制作顶管的抗碱性混凝土。
发明内容
本发明针对现有基于普通混凝土制作的顶管，在碱性土壤中存在裂纹和被腐蚀的问题，提供一种用于制作顶管的抗碱性混凝土。
本发明解决上述技术问题，采用的技术方案是，一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥50～70份、高岭土10～15份、石粉40～50份、机制砂30～50份、保水剂2～8份、有机硅憎水剂2～8份。
进一步的，一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥55～65份、高岭土11～14份、石粉42～48份、机制砂35～45份、保水剂3～7份、有机硅憎水剂3～7份。
进一步的，一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥58～62份、高岭土12～13份、石粉44～46份、机制砂38～42份、保水剂4～6份、有机硅憎水剂4～6份。
进一步的，一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥60份、高岭土13份、石粉45份、机制砂40份、保水剂5份、有机硅憎水剂5份。
可选的，混凝土还包括按以下重量配比的添加物，聚乙烯醇2～6份、硅粉10～20份、莱磺酸甲醛缩合物钠盐4～8份、羟丙基甲基纤维素0.2～0.8份、磷酸三丁酯1～5份，消泡剂1～2份、聚硅酮2.4～3.2份。
可选的，混凝土还包括按以下重量配比的添加物，聚乙烯醇3～5份、硅粉12～18份、莱磺酸甲醛缩合物钠盐5～7份、羟丙基甲基纤维素0.4～0.6份、磷酸三丁酯2～4份，消泡剂1.4～1.6份、聚硅酮2.6～2.9份。
可选的，混凝土还包括按以下重量配比的添加物，环聚乙烯醇4份、硅粉7份、莱磺酸甲醛缩合物钠盐6份、羟丙基甲基纤维素0.5份、磷酸三丁酯3份，消泡剂1.5份、聚硅酮2.8份。
这样设计的目的在于，高铝白水泥、高岭土可以提高制得的混凝土刚性，石粉、机制砂、保水剂以其特有的活性化学物质，利用混凝土本身固有的化学性及多孔性，以水为载体，借助水的渗透作用与混凝土内的化学物质生成反应，顺着或逆着水压方向产生作用，在混凝土微孔及毛细管中传输、充盈、催化混凝土内未完全水化的成份再次发生化学作用，形成不溶性的枝蔓状结晶并与混凝土结合为整体，使任何方向来的水及其他液体被堵塞。当结构没有水分时，活性成份会保持静止状态，但当与水分再次接触时，上述的化学作用及封闭过程便会重复发生，而且会更深入到混凝土内，从而达到永久性的防水、防潮、耐化学腐蚀的目的。
同时再通过，聚乙烯醇、硅粉、莱磺酸甲醛缩合物钠盐、羟丙基甲基纤维素、磷酸三丁酯，消泡剂、聚硅酮，基于混凝土吸收聚乙烯醇中的水而发生硬化，硅粉和羟丙基甲基纤维素与混凝土硬化体相结合，填充与混凝土的空隙中，使混凝土具有更高耐水性和韧性。
羟丙基甲基纤维素、磷酸三丁酯、聚硅酮使之更具抗酸碱盐特性。
本发明的有益效果至少是以下之一：
1.通过高铝白水泥、高岭土可以提高制得的混凝土刚性，石粉、机制砂、保水剂以其特有的活性化学物质，利用混凝土本身固有的化学性及多孔性，以水为载体，借助水的渗透作用与混凝土内的化学物质生成反应，顺着或逆着水压方向产生作用，在混凝土微孔及毛细管中传输、充盈、催化混凝土内未完全水化的成份再次发生化学作用，形成不溶性的枝蔓状结晶并与混凝土结合为整体，使任何方向来的水及其他液体被堵塞。当结构没有水分时，活性成份会保持静止状态，但当与水分再次接触时，上述的化学作用及封闭过程便会重复发生，而且会更深入到混凝土内，从而达到永久性的防水、防潮、耐化学腐蚀的目的。
2.通过，聚乙烯醇、硅粉、莱磺酸甲醛缩合物钠盐、羟丙基甲基纤维素、磷酸三丁酯，消泡剂、聚硅酮，基于混凝土吸收聚乙烯醇中的水而发生硬化，硅粉和羟丙基甲基纤维素与混凝土硬化体相结合，填充与混凝土的空隙中，使混凝土具有更高耐水性和韧性。
3.通过羟丙基甲基纤维素、磷酸三丁酯、聚硅酮使之更具抗酸碱盐特性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
选用普通混凝土制成的顶管，将顶管破坏，取500g顶管块，投入模拟碱性土壤试液中，碱性土壤试液PH为7.5～8，采用黄土高原的碱性黄绵土浸提制得，浸泡1个月，再称量，统计重量数据，标记为A。
实施例2
选用以下配比制得的顶管，混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥50份、高岭土10份、石粉40份、机制砂30份、保水剂2份、有机硅憎水剂2份。将顶管破坏，取500g顶管块，投入模拟碱性土壤试液中，碱性土壤试液PH为7.5～8，采用黄土高原的碱性黄绵土浸提制得，浸泡1个月，再称量，统计重量数据，标记为B。
实施例3
选用以下配比制得的顶管，混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥70份、高岭土15份、石粉50份、机制砂50份、保水剂8份、有机硅憎水剂8份。将顶管破坏，取500g顶管块，投入模拟碱性土壤试液中，碱性土壤试液PH为7.5～8，采用黄土高原的碱性黄绵土浸提制得，浸泡1个月，再称量，统计重量数据，标记为C。
实施例4
选用以下配比制得的顶管，混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥60份、高岭土13份、石粉45份、机制砂40份、保水剂5份、有机硅憎水剂5份。将顶管破坏，取500g顶管块，投入模拟碱性土壤试液中，碱性土壤试液PH为7.5～8，采用黄土高原的碱性黄绵土浸提制得，浸泡1个月，再称量，统计重量数据，标记为D。
实施例5
选用以下配比制得的顶管，混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥60份、高岭土13份、石粉45份、机制砂40份、保水剂5份、有机硅憎水剂5份。聚乙烯醇4份、硅粉7份、莱磺酸甲醛缩合物钠盐6份、羟丙基甲基纤维素0.5份、磷酸三丁酯3份，消泡剂1.5份、聚硅酮2.8份。将顶管破坏，取500g顶管块，投入模拟碱性土壤试液中，碱性土壤试液PH为7.5～8，采用黄土高原的碱性黄绵土浸提制得，浸泡1个月，再称量，统计重量数据，标记为E。
实施例6
对比标记A～E的数据，制得下表：
通过对比5组实验数据可得，通过本发明提供的混凝土制得的顶管，黄土高原的碱性黄绵土浸提液中浸泡1个月，被碱性土壤腐蚀的重量远小于普通混凝土，解决了普通混凝土制作的顶管，在碱性土壤中存在裂纹和被腐蚀的问题，同时对比本发明提供的混凝土制得的顶管的B组、C组、D组和E组数据，可得采用E组配比制得的顶管抗碱性效果最佳。

Claims (7)

1.一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，其特征在于：所述混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥50～70份、高岭土10～15份、石粉40～50份、机制砂30～50份、保水剂2～8份、有机硅憎水剂2～8份。
2.根据权利要求1所述的一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，其特征在于：所述混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥55～65份、高岭土11～14份、石粉42～48份、机制砂35～45份、保水剂3～7份、有机硅憎水剂3～7份。
3.根据权利要求1所述的一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，其特征在于：所述混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥58～62份、高岭土12～13份、石粉44～46份、机制砂38～42份、保水剂4～6份、有机硅憎水剂4～6份。
4.根据权利要求1所述的一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，其特征在于：所述混凝土按以下重量配比组成，高铝白水泥60份、高岭土13份、石粉45份、机制砂40份、保水剂5份、有机硅憎水剂5份。
5.根据权利要求1所述的一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，其特征在于：所述混凝土还包括按以下重量配比的添加物，聚乙烯醇2～6份、硅粉10～20份、莱磺酸甲醛缩合物钠盐4～8份、羟丙基甲基纤维素0.2～0.8份、磷酸三丁酯1～5份，消泡剂1～2份、聚硅酮2.4～3.2份。
6.根据权利要求5所述的一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，其特征在于：所述混凝土还包括按以下重量配比的添加物，聚乙烯醇3～5份、硅粉12～18份、莱磺酸甲醛缩合物钠盐5～7份、羟丙基甲基纤维素0.4～0.6份、磷酸三丁酯2～4份，消泡剂1.4～1.6份、聚硅酮2.6～2.9份。
7.根据权利要求5所述的一种用于制作顶管的抗碱性混凝土，其特征在于：所述混凝土还包括按以下重量配比的添加物，聚乙烯醇4份、硅粉7份、莱磺酸甲醛缩合物钠盐6份、羟丙基甲基纤维素0.5份、磷酸三丁酯3份，消泡剂1.5份、聚硅酮2.8份。
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