CN107162511A - 一种应用于顶管的混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于顶管的混凝土，包括水泥15‑20重量份、砂25‑35重量份、细石50‑55重量份、硅粉13‑17重量份、粉煤灰3‑5重量份、矿渣粉7‑10、聚乙烯醇纤维1‑4重量份和钢纤维10‑16重量份。解决了现有普通混凝土制成的顶管强度不够、使用寿命短的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体涉及一种应用于顶管的混凝土。
背景技术
混凝土一般是指用水泥作胶凝材料、砂石作集料、与水按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。
利用顶管施工的技术越来越成熟，顶管施工过程中所需承受的压力很大，所以对顶管的强度有很高的要求，普通混凝土可能无法满足需要，所以急需一种高强度的顶管，延长顶管的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于顶管的混凝土，解决现有普通混凝土制成的顶管强度不够、使用寿命短的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种应用于顶管的混凝土，包括水泥15-20重量份、砂25-35重量份、细石50-55重量份、硅粉13-17重量份、粉煤灰3-5重量份、矿渣粉7-10、聚乙烯醇纤维1-4重量份和钢纤维10-16重量份。
尽管应用纯水泥可以制成抗压强度高达100 MPa 的高性能混凝土，但当使用硅粉时将容易得多。硅粉在混凝土中同时起填充材料和火山灰材料使用。使用硅粉后，大大降低了水化浆体中的孔隙尺寸，改善了孔隙尺寸分布，于是使强度提高，渗透性降低。
作为优选的，包括水泥16-19重量份、砂26-32重量份、细石51-54重量份、硅粉14-16重量份、粉煤灰3-5重量份、矿渣粉7-10、聚乙烯醇纤维1-4重量份和钢纤维10-16重量份。
作为优选的，包括水泥16-18重量份、砂28-30重量份、细石52-54重量份、硅粉15-16重量份、粉煤灰3-5重量份、矿渣粉9-10、聚乙烯醇纤维1-3重量份和钢纤维13-16重量份。
作为优选的，还包括环氧树脂3-5重量份、丙烯酸2-4重量份和 N,N-二甲基乙醇胺2-3重量份。
以环氧树脂、丙烯酸为原料，加入成盐剂N,N-二甲基乙醇胺，通过接枝共聚的方法制备了水性环氧树脂，应用于改性水泥混凝土中，得到聚合物与水泥基体材料互穿的网络结构，复合材料具有拉伸强度高、吸水率低，压缩强度损失小的特点。
作为优选的，所述钢纤维长度为11.7-14.3mm，直径为0.17-0.23mm，抗拉强度≥2850Mpa；所述聚乙烯醇纤维的长度大于6mm，直径为0.025-0.035 mm。
作为优选的，所述硅粉的烧失量为2.14％，二氧化硅含量为98.5％，比表面积为20×103～23×103m2/kg，含水率为0.3％，氯离子含量为0.017％，总碱量为0.4％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在水泥、砂石中加入一定量的硅粉，极大地提高了混凝土的抗压性能。
还加入了钢纤维和聚乙烯醇纤维，在提高混凝土强度的同时，提高混凝土的抗裂性能，且在一定程度上，减轻了混凝土的密度。
以环氧树脂、丙烯酸为原料，加入成盐剂N,N-二甲基乙醇胺，通过接枝共聚的方法制备了水性环氧树脂，应用于改性水泥混凝土中，得到聚合物与水泥基体材料互穿的网络结构，复合材料具有拉伸强度高、吸水率低，压缩强度损失小的特点。
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，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本实施例提供了一种应用于顶管的混凝土，包括水泥15重量份、砂25重量份、细石50重量份、硅粉13重量份、粉煤灰3重量份、矿渣粉7、聚乙烯醇纤维1重量份、钢纤维10重量份、环氧树脂3重量份、丙烯酸2重量份和 N,N-二甲基乙醇胺2重量份。
实施例2：
本实施例提供了一种应用于顶管的混凝土，包括水泥20重量份、砂35重量份、细石55重量份、硅粉17重量份、粉煤灰5重量份、矿渣粉10、聚乙烯醇纤维4重量份、钢纤维16重量份、环氧树脂5重量份、丙烯酸4重量份和 N,N-二甲基乙醇胺3重量份。
尽管应用纯水泥可以制成抗压强度高达100 MPa 的高性能混凝土，但当使用硅粉时将容易得多。硅粉在混凝土中同时起填充材料和火山灰材料使用。使用硅粉后，大大降低了水化浆体中的孔隙尺寸，改善了孔隙尺寸分布，于是使强度提高，渗透性降低。
实施例3：
本实施例提供了一种应用于顶管的混凝土，包括水泥16重量份、砂26重量份、细石51重量份、硅粉14重量份、粉煤灰3重量份、矿渣粉7、聚乙烯醇纤维1重量份、钢纤维10重量份、环氧树脂5重量份、丙烯酸4重量份和 N,N-二甲基乙醇胺3重量份。
实施例4：
本实施例提供了一种应用于顶管的混凝土，包括水泥19重量份、砂32重量份、细石54重量份、硅粉16重量份、粉煤灰5重量份、矿渣粉10、聚乙烯醇纤维4重量份、钢纤维16重量份、环氧树脂3重量份、丙烯酸2重量份和 N,N-二甲基乙醇胺2重量份。
实施例5：
本实施例提供了一种应用于顶管的混凝土，包括水泥16重量份、砂28重量份、细石52重量份、硅粉15重量份、粉煤灰3重量份、矿渣粉9、聚乙烯醇纤维1重量份、钢纤维13重量份、环氧树脂5重量份、丙烯酸4重量份和 N,N-二甲基乙醇胺3重量份。
实施例6：
本实施例提供了一种应用于顶管的混凝土，包括水泥18重量份、砂30重量份、细石54重量份、硅粉16重量份、粉煤灰5重量份、矿渣粉10、聚乙烯醇纤维3重量份和钢纤维16重量份、环氧树脂4重量份、丙烯酸3重量份、 N,N-二甲基乙醇胺2重量份。
实施例7：
本实施例是在实施例1的基础上，进一步限定了：所述钢纤维长度为11.7-14.3mm，直径为0.17-0.23mm，抗拉强度≥2850Mpa；所述聚乙烯醇纤维的长度大于6mm，直径为0.025-0.035 mm。
实施例6：
本实施例是在实施例1的基础上，进一步限定了：所述硅粉的烧失量为2.14％，二氧化硅含量为98.5％，比表面积为20×103～23×103m2/kg，含水率为0.3％，氯离子含量为0.017％，总碱量为0.4％。
一种高强度顶管的加工方法，其特征在于，包括第一次混合：将水泥、砂、细石、硅粉、粉煤灰、矿渣粉和水充分混合，得到混合物A；
第二次混合：相混合物A中加入聚乙烯醇纤维和钢纤维，得到混合物B；
成型、干燥：用混合物B制成顶管后干燥，得到高强度顶管。
对实施例1-5的混凝土的强度进行测试，测得产品的强度如下表所示：
| 实施例 | 强度等级 |
| 1 | C65 |
| 2 | C65 |
| 3 | C70 |
| 4 | C70 |
| 5 | C75 |
| 6 | C75 |
从上表可以看出，根据实施例5、6所述的原料制作而成的混凝土的强度最高，可以达到C75,普通混凝土的强度一般只能达到C60，所以本申请得到的混凝土具有一定的优势。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (6)
1.一种应用于顶管的混凝土，其特征在于：包括水泥15-20重量份、砂25-35重量份、细石50-55重量份、硅粉13-17重量份、粉煤灰3-5重量份、矿渣粉7-10、聚乙烯醇纤维1-4重量份和钢纤维10-16重量份。
2.根据权利要求1所述的一种应用于顶管的混凝土，其特征在于：包括水泥16-19重量份、砂26-32重量份、细石51-54重量份、硅粉14-16重量份、粉煤灰3-5重量份、矿渣粉7-10、聚乙烯醇纤维1-4重量份和钢纤维10-16重量份。
3.根据权利要求1所述的一种应用于顶管的混凝土，其特征在于：包括水泥16-18重量份、砂28-30重量份、细石52-54重量份、硅粉15-16重量份、粉煤灰3-5重量份、矿渣粉9-10、聚乙烯醇纤维1-3重量份和钢纤维13-16重量份。
4.根据权利要求1所述的一种应用于顶管的混凝土，其特征在于，还包括环氧树脂3-5重量份、丙烯酸2-4重量份和 N,N-二甲基乙醇胺2-3重量份。
5.根据权利要求1所述的一种应用于顶管的混凝土，其特征在于，所述钢纤维长度为11.7-14.3mm，直径为0.17-0.23mm，抗拉强度≥2850Mpa；所述聚乙烯醇纤维的长度大于6mm，直径为0.025-0.035 mm。
6.根据权利要求1所述的一种应用于顶管的混凝土，其特征在于，所述硅粉的烧失量为2.14％，二氧化硅含量为98.5％，比表面积为20×103～23×103m2/kg，含水率为0.3％，氯离子含量为0.017％，总碱量为0.4％。
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