CN107572939A - 一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法，包括以下重量百分比的组成分：水泥40～50％，砂20～50％，粉煤灰3～10％，骨料3～5％，矿渣3～5％，硅粉3～5％，聚氯乙烯2～5％，水玻璃2～5％，发泡剂1～3％，稳泡剂0.3～0.6％，添加聚氯乙烯，通过聚氯乙烯的特性可以降低混凝土内可溶性盐类的结晶过程，从而大幅度提高了混泥土耐盐性能，添加水玻璃，水玻璃硬化后的主要成分为硅凝胶和固体，比表面积大，因而具有较高的粘结力，可以抵抗除氢氟酸、热磷酸和高级脂肪酸以外的几乎所有无机和有机酸。

Description

一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种桥梁施工用混凝土，具体涉及一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法。

背景技术

桥梁施工按照设计内容，建造桥梁的过程；主要指桥梁施工技术与施工组织、施工管理、施工质量等内容。桥梁施工中最主要的材料为混凝土，混凝土，简称为砼：是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；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，水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性；进而通过化学和物理化学作，用凝结硬化而产生强度。一般说来，饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。骨料不仅有填充作用，而且对混凝土的容重、强度和变形等性质有重要影响。为改善混凝土的某些性质，可加入外加剂。由于掺用外加剂有明显的技术经济效果，它日益成为混凝土不可缺少的组分。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能，节约水泥，在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料──掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量，影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。但现有的用于桥梁施工混凝土，由于桥梁施工的位置常年在水内，对耐酸性和耐盐性的要求非常严格，目前市场上还没有高性能的耐酸性和耐盐性的混凝土配方方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服的现有的用于桥梁施工混凝土，由于桥梁施工的位置常年在水内，对耐酸性和耐盐性的要求非常严格，目前市场上还没有高性能的耐酸性和耐盐性的混凝土的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种桥梁施工用混凝土配方，包括以下重量百分比的组成分：水泥40～50％，砂20～50％，粉煤灰3～10％，骨料3～5％，矿渣3～5％，硅粉3～5％，聚氯乙烯2～5％，水玻璃2～5％，发泡剂1～3％，稳泡剂0.3～0.6％。

作为本发明的一种优选技术方案，所述制备方法如下：

步骤一：将砂先放入搅拌仓内搅拌充分搅拌5～10分钟，并将搅拌后的砂通过筛网进行筛选，留下细度模数2.66，堆积密度为1490kg/m3，表观密度2430kg/m3，含泥量为0.7％的细砂；

步骤二：将步骤一所述的细砂和粉煤灰倒入搅拌仓内，充分搅拌5～10分钟，使得细砂和粉煤灰充分融合，且混合物的粒径小于5mm；

步骤三：将骨料放入研磨管内，充分研磨15～20分钟，使得骨料形成粒径小于2mm，且质地细腻的骨粉；

步骤四：将矿渣和硅粉置于搅拌仓内，充分搅拌10～15分钟，使得矿渣和硅粉充分混合，且混合物的粒径小于3mm；

步骤五：将步骤二所述的细砂和粉煤混合物和步骤三所述的骨粉以及步骤四所述的矿渣和硅粉混合物，通过搅拌，使得几种混合物混合；

步骤六：将水泥和自来水按4:1的比例加入步骤六所述的混合物内，并通过搅拌，使得水泥和自来水和混合物混合，搅拌时温度不高于50度；

步骤七：将聚氯乙烯加入步骤六所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得聚氯乙烯完全混合到混合物中；

步骤八：将水玻璃加入到步骤七所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得水玻璃完全混合到混合物中；

步骤九：将将发泡剂和自来水按1:3的比例加入步骤八获得的混合物中，搅拌到混合物内起泡沫，此时加入稳泡剂充分搅拌后，冷却即可。

作为本发明的一种优选技术方案，所述发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

作为本发明的一种优选技术方案，所述稳泡剂为羟乙基甲基纤维素。

作为本发明的一种优选技术方案，所述粉煤灰为电厂I级干灰，密度为2.27g/cm3，烧失量为3.51％。

作为本发明的一种优选技术方案，所述水玻璃的制备方法：以石英岩粉和烧碱为原料，在高压蒸锅内，2～3大气压下进行压蒸反应，直接生成液体水玻璃。

本发明的技术方案中，聚氯乙烯，氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。聚氯乙烯为无定形结构的白色粉末，支化度较小，相对密度1.4左右，玻璃化温度77～90℃，170℃左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；水玻璃，钠水玻璃为硅酸钠水溶液，钾水玻璃为硅酸钾水溶液，土木工程中主要使用钠水玻璃。当工程技术要求较高时也可采用钾水玻璃。优质纯净的水玻璃为无色透明的粘稠液体，溶于水。当含有杂质时呈淡黄色或青灰色。钠水玻璃分子式中的n称为水玻璃的模数，代表Na2O和SiO2的分子数比，是非常重要的参数。n值越大，水玻璃的粘性和强度越高，但水中的溶解能力下降。当n大于3.0时，只能溶于热水中，给使用带来麻烦。n值越小，水玻璃的粘性和强度越低，越易溶于水。故土木工程中常用模数n为2.6～2.8，既易溶于水又有较高的强度。。

本发明所达到的有益效果是：添加聚氯乙烯，聚氯乙烯是VCM单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物。碳原子为锯齿形排列，所有原子均以σ键相连。聚氯乙烯树脂的软化点低，约75～80℃，脆化温度低于-50～60℃，大多数制品长期使用温度不宜超过55℃，特殊配方的可达90℃。聚氯乙烯树脂为纯单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物，内部无支链和不饱和键，尽管C-Cl键能相对较小，聚氯乙烯树脂的稳定性也应当是比较高的所有碳原子均为sp3杂化，通过聚氯乙烯的特性可以降低混凝土内可溶性盐类的结晶过程，从而大幅度提高了混泥土耐盐性能；添加水玻璃，水玻璃硬化后的主要成分为硅凝胶和固体，比表面积大，因而具有较高的粘结力。但水玻璃自身质量、配合料性能及施工养护对强度有显著影响，可以抵抗除氢氟酸、热磷酸和高级脂肪酸以外的几乎所有无机和有机酸。硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温下强度下降很小，当采用耐热耐火骨料配制水玻璃砂浆和混凝土时，耐热度可达1000℃，因此水玻璃混凝土的耐热度。

具体实施方式

实施例1

本发明提供一种桥梁施工用混凝土配方，包括以下重量百分比的组成分：水泥50％，砂50％，粉煤灰10％，骨料5％，矿渣5％，硅粉5％，聚氯乙烯5％，水玻璃5％，发泡剂3％，稳泡剂0.6％。

制备方法如下：

步骤一：将砂先放入搅拌仓内搅拌充分搅拌5～10分钟，并将搅拌后的砂通过筛网进行筛选，留下细度模数2.66，堆积密度为1490kg/m3，表观密度2430kg/m3，含泥量为0.7％的细砂；

步骤二：将步骤一所述的细砂和粉煤灰倒入搅拌仓内，充分搅拌5～10分钟，使得细砂和粉煤灰充分融合，且混合物的粒径小于5mm；

步骤三：将骨料放入研磨管内，充分研磨15～20分钟，使得骨料形成粒径小于2mm，且质地细腻的骨粉；

步骤四：将矿渣和硅粉置于搅拌仓内，充分搅拌10～15分钟，使得矿渣和硅粉充分混合，且混合物的粒径小于3mm；

步骤五：将步骤二所述的细砂和粉煤混合物和步骤三所述的骨粉以及步骤四所述的矿渣和硅粉混合物，通过搅拌，使得几种混合物混合；

步骤六：将水泥和自来水按4:1的比例加入步骤六所述的混合物内，并通过搅拌，使得水泥和自来水和混合物混合，搅拌时温度不高于50度；

步骤七：将聚氯乙烯加入步骤六所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得聚氯乙烯完全混合到混合物中；

步骤八：将水玻璃加入到步骤七所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得水玻璃完全混合到混合物中；

步骤九：将将发泡剂和自来水按1:3的比例加入步骤八获得的混合物中，搅拌到混合物内起泡沫，此时加入稳泡剂充分搅拌后，冷却即可。

发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

稳泡剂为羟乙基甲基纤维素。

粉煤灰为电厂I级干灰，密度为2.27g/cm3，烧失量为3.51％。

水玻璃的制备方法：以石英岩粉和烧碱为原料，在高压蒸锅内，2～3大气压下进行压蒸反应，直接生成液体水玻璃。

实施例2

本发明提供一种桥梁施工用混凝土配方，包括以下重量百分比的组成分：水泥40％，砂20％，粉煤灰3％，骨料3％，矿渣3％，硅粉3％，聚氯乙烯2％，水玻璃2％，发泡剂1％，稳泡剂0.3％。

制备方法如下：

步骤一：将砂先放入搅拌仓内搅拌充分搅拌5～10分钟，并将搅拌后的砂通过筛网进行筛选，留下细度模数2.66，堆积密度为1490kg/m3，表观密度2430kg/m3，含泥量为0.7％的细砂；

步骤二：将步骤一所述的细砂和粉煤灰倒入搅拌仓内，充分搅拌5～10分钟，使得细砂和粉煤灰充分融合，且混合物的粒径小于5mm；

步骤三：将骨料放入研磨管内，充分研磨15～20分钟，使得骨料形成粒径小于2mm，且质地细腻的骨粉；

步骤四：将矿渣和硅粉置于搅拌仓内，充分搅拌10～15分钟，使得矿渣和硅粉充分混合，且混合物的粒径小于3mm；

步骤五：将步骤二所述的细砂和粉煤混合物和步骤三所述的骨粉以及步骤四所述的矿渣和硅粉混合物，通过搅拌，使得几种混合物混合；

步骤六：将水泥和自来水按4:1的比例加入步骤六所述的混合物内，并通过搅拌，使得水泥和自来水和混合物混合，搅拌时温度不高于50度；

步骤七：将聚氯乙烯加入步骤六所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得聚氯乙烯完全混合到混合物中；

步骤八：将水玻璃加入到步骤七所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得水玻璃完全混合到混合物中；

步骤九：将将发泡剂和自来水按1:3的比例加入步骤八获得的混合物中，搅拌到混合物内起泡沫，此时加入稳泡剂充分搅拌后，冷却即可。

发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

稳泡剂为羟乙基甲基纤维素。

粉煤灰为电厂I级干灰，密度为2.27g/cm3，烧失量为3.51％。

水玻璃的制备方法：以石英岩粉和烧碱为原料，在高压蒸锅内，2～3大气压下进行压蒸反应，直接生成液体水玻璃。

实施例3

本发明提供一种桥梁施工用混凝土配方，包括以下重量百分比的组成分：水泥50％，砂20％，粉煤灰10％，骨料3％，矿渣5％，硅粉3％，聚氯乙烯5％，水玻璃2％，发泡剂3％，稳泡剂0.3％。

制备方法如下：

步骤一：将砂先放入搅拌仓内搅拌充分搅拌5～10分钟，并将搅拌后的砂通过筛网进行筛选，留下细度模数2.66，堆积密度为1490kg/m3，表观密度2430kg/m3，含泥量为0.7％的细砂；

步骤二：将步骤一所述的细砂和粉煤灰倒入搅拌仓内，充分搅拌5～10分钟，使得细砂和粉煤灰充分融合，且混合物的粒径小于5mm；

步骤三：将骨料放入研磨管内，充分研磨15～20分钟，使得骨料形成粒径小于2mm，且质地细腻的骨粉；

步骤四：将矿渣和硅粉置于搅拌仓内，充分搅拌10～15分钟，使得矿渣和硅粉充分混合，且混合物的粒径小于3mm；

步骤五：将步骤二所述的细砂和粉煤混合物和步骤三所述的骨粉以及步骤四所述的矿渣和硅粉混合物，通过搅拌，使得几种混合物混合；

步骤六：将水泥和自来水按4:1的比例加入步骤六所述的混合物内，并通过搅拌，使得水泥和自来水和混合物混合，搅拌时温度不高于50度；

步骤七：将聚氯乙烯加入步骤六所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得聚氯乙烯完全混合到混合物中；

步骤八：将水玻璃加入到步骤七所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得水玻璃完全混合到混合物中；

步骤九：将将发泡剂和自来水按1:3的比例加入步骤八获得的混合物中，搅拌到混合物内起泡沫，此时加入稳泡剂充分搅拌后，冷却即可。

发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

稳泡剂为羟乙基甲基纤维素。

粉煤灰为电厂I级干灰，密度为2.27g/cm3，烧失量为3.51％。

水玻璃的制备方法：以石英岩粉和烧碱为原料，在高压蒸锅内，2～3大气压下进行压蒸反应，直接生成液体水玻璃。

该种桥梁施工用混凝土配方内部主要元素对比表

该种桥梁施工用混凝土综合性能对比表

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种桥梁施工用混凝土配方，其特征在于，制备方法如下：

步骤一：将砂先放入搅拌仓内搅拌充分搅拌5～10分钟，并将搅拌后的砂通过筛网进行筛选，留下细度模数2.66，堆积密度为1490kg/m3，表观密度2430kg/m3，含泥量为0.7％的细砂；

步骤二：将步骤一所述的细砂和粉煤灰倒入搅拌仓内，充分搅拌5～10分钟，使得细砂和粉煤灰充分融合，且混合物的粒径小于5mm；

步骤三：将骨料放入研磨管内，充分研磨15～20分钟，使得骨料形成粒径小于2mm，且质地细腻的骨粉；

步骤四：将矿渣和硅粉置于搅拌仓内，充分搅拌10～15分钟，使得矿渣和硅粉充分混合，且混合物的粒径小于3mm；

步骤五：将步骤二所述的细砂和粉煤混合物和步骤三所述的骨粉以及步骤四所述的矿渣和硅粉混合物，通过搅拌，使得几种混合物混合；

步骤六：将水泥和自来水按4:1的比例加入步骤六所述的混合物内，并通过搅拌，使得水泥和自来水和混合物混合，搅拌时温度不高于50度；

步骤七：将聚氯乙烯加入步骤六所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得聚氯乙烯完全混合到混合物中；

步骤八：将水玻璃加入到步骤七所述的混合物中，搅拌5～10分钟，使得水玻璃完全混合到混合物中；

步骤九：将将发泡剂和自来水按1:3的比例加入步骤八获得的混合物中，搅拌到混合物内起泡沫，此时加入稳泡剂充分搅拌后，冷却即可。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法，其特征在于，包括以下重量百分比的组成分：水泥40～50％，砂20～50％，粉煤灰3～10％，骨料3～5％，矿渣3～5％，硅粉3～5％，聚氯乙烯2～5％，水玻璃2～5％，发泡剂1～3％，稳泡剂0.3～0.6％。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法，其特征在于，所述发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法，其特征在于，所述稳泡剂为羟乙基甲基纤维素。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法，其特征在于，所述粉煤灰为电厂I级干灰，密度为2.27g/cm3，烧失量为3.51％。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法，其特征在于，所述水玻璃的制备方法：以石英岩粉和烧碱为原料，在高压蒸锅内，2～3大气压下进行压蒸反应，直接生成液体水玻璃。