CN107572981A - 一种混凝土修补用自密实混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混凝土修补用自密实混凝土及其制备方法，一立方混凝土组分如下：普通硅酸盐水泥280~340kg；快硬硫铝酸盐水泥30~40kg；矿渣粉120~150kg；膨胀剂30~40kg；干粉添加剂25~35kg；细骨料800~900kg；连续级配粗骨料750~850kg；专用聚羧酸减水剂6.0~8.5kg；水165~175kg。将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、矿渣粉、膨胀剂、干粉添加剂、细骨料、粗骨料按一定的搅拌程序混合均匀即可制备修补用自密实混凝土。本发明制得的混凝土修补用自密实混凝土与旧混凝土的粘接强度高，早期强度高，微膨胀，尤其适用于钢筋密集的水泥混凝土结构和CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层采用自密实混凝土充填层的修补。

Description

一种混凝土修补用自密实混凝土及其制备方法

技术领域

本发明属于水泥技术领域，具体是一种混凝土修补用自密实混凝土及其制备方法，适用于钢筋密集的水泥混凝土结构的修补和CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层未灌注饱满时的修补。

背景技术

随着近年中国经济的快速发展，我国混凝土建筑不断的增多，给人民生活带来了极大的便利，但随着建筑物长期受到各种环境因素的作用，使得很多建筑物出现不同程度的表面破损、钢筋裸露等破坏。此外克服了CRTS I型和CRTS II型板式无砟轨道结构施工、运营和维护过程中显著缺陷的我国拥有完全自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道越来越多的应用于国内外高铁建设中。CRTSⅢ无砟轨道结构中充填层采用自密实混凝土填充，但常常出现由于施工操作不当或者自密实混凝土本身质量控制不严格造成充填层未灌注饱满的现象。

目前混凝土修补材料主要有：有机类修补材料、无机类修补材料和有机-无机复合类修补材料三类。有机类修补材料有耐久性差、对环境有污染、价格相对较高、与混凝土界面相容性差等缺点；无机类修补材料存在早期强度低、凝结硬化慢和粘结强度低等弊端；有机-无机复合类修补材料一般凝结时间较长、早期强度较低，修补后会出现界面收缩裂缝、脱落掉块和开裂等现象。

自密实混凝土的应用，改善了施工性能，减少了混凝土人工浇筑、振捣所需要的劳动力，从而降低了造价，提高了功效，缩短了工期。将自密实混凝土用于破损混凝土修补的研究至今鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土修补用自密实混凝土及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种混凝土修补用自密实混凝土，包括有如下组分：

本发明中，所述普通硅酸盐水泥为符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥标准》的P.O42.5级普通硅酸盐水泥；

所述快硬硫铝酸盐水泥为符合GB20472-2006《硫铝酸盐水泥》的42.5级快硬硫铝酸盐水泥；

所述矿渣粉为符合GB 18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中规定的S95级别以上的矿渣粉。

本发明中，所述膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙—氧化钙类膨胀剂中的一种。

本发明中，所述细骨料为河砂、人工机制砂中的一种，细度模数为2.4～2.7。

本发明中，所述粗骨料为最大粒径不大于20mm的连续级配碎石。

本发明中，所述干粉添加剂由可再分散乳胶粉、促凝剂、纤维、增稠剂按照100：10：10：1的质量比搅拌均匀而成。

本发明中，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉中的一种；

所述促凝剂为碳酸锂、硫酸铝中的一种；

所述增稠剂为黄原胶、羟乙基纤维素、羟丙基瓜尔胶、羧甲基纤维素钠中的一种；

所述纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维中的一种。

本发明的另一个目的在于提供一种混凝土修补用自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：按照配比称取各种原材料；将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、矿渣粉、膨胀剂、干粉添加剂、细骨料、粗骨料一次入锅，预搅拌20s；再加入专用聚羧酸减水剂和水，搅拌160s，即得到混凝土修补用自密实混凝土。

本发明自密实混凝土加入干粉添加剂，干粉添加剂由可再分散乳胶粉、促凝剂、纤维、增稠剂按照100：10：10：1的质量比搅拌均匀而成。可再分散乳胶粉具有粘结强度高、耐水、耐冻融、耐老化的性能，对自密实混凝土进行改性处理可增加新旧混凝土的粘结强度。碳酸锂、硫酸铝等无机盐具有增加水泥混凝土早期强度的效果。聚合物纤维则常用来配制抗裂混凝土，具有增加抗折强度、抗冻性的效果。而增稠剂则是自密实混凝土的必要组分，用来增加液相黏度，从而保证自密实混凝土的粘聚性、降低用水量敏感度。因而采用这四种组分作为干粉添加剂可显著提高修补效果。

本发明的有益效果：

(1)本发明制备的自密实混凝土，具有广泛的修补适用性，既适用于普通水泥混凝土道路的修补，又可以做CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层未灌注饱满时的修补；

(2)本发明制备出的自密实混凝土具有流动性好、体积稳定性强、早强性好等技术优势，并且可以使用普通混凝土的搅拌设备进行搅拌，不需要额外的搅拌仪器，具有良好的经济优势；

(3)本发明混凝土修补或填充时可以自密实，免去了人工振捣或抹平的工序，节约了人工也降低了高处作业时人为操作存在的施工危险性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明所用原料均为市售。

实施例用到的原材料有：

聚羧酸减水剂为安徽中铁工程材料科技有限公司生产的型号为RAWY-101的聚羧酸减水剂。该型号聚羧酸减水剂具有与胶凝材料适应性好、保坍时间长、减水率高的特点。

实施例1

准备原料：

水泥：P.O 42.5级普通硅酸盐水泥；快硬硫铝酸盐水泥：42.5级；矿渣粉：S95级矿渣粉；膨胀剂：硫铝酸钙类膨胀剂；干粉添加剂：由醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、碳酸锂、聚丙烯纤维、黄原胶按照100:10:10:1质量比混合搅拌均匀制成；细骨料：细度模数为2.7的河砂；粗骨料：5～20mm连续级配的碎石；水：自来水。

为防止沾锅，先按比例称取适量材料，搅拌混凝土，待搅拌机内壁沾上水泥砂浆后倒出拌和的混凝土，再将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、矿渣粉、膨胀剂、干粉添加剂、细骨料、粗骨料一次入锅，预搅拌20s；再加入聚羧酸减水剂和水，搅拌160s，即得到混凝土修补用自密实混凝土。

表1混凝土修补用自密实混凝土的配比(kg/m³)

实施例1配比制备的混凝土修补用自密实混凝土性能测试数据如表2。

表2混凝土修补用自密实混凝土的性能测试数据

实施例2

准备原料：

水泥：P.O 42.5级普通硅酸盐水泥；快硬硫铝酸盐水泥：42.5级；矿渣粉：S105级粒化高炉矿渣粉；膨胀剂：氧化钙类膨胀剂；干粉添加剂：醋酸乙烯酯均聚胶粉、硫酸铝、聚乙烯醇纤维、羟丙基瓜尔胶按照100:10:10:1质量比混合搅拌均匀制成；细骨料：细度模数为2.4的机制砂；粗骨料：5～16mm连续级配的碎石；水：自来水。

为防止沾锅，先按比例称取适量材料，搅拌混凝土，待搅拌机内壁沾上水泥砂浆后倒出拌和的混凝土。在将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、矿渣粉、膨胀剂、干粉添加剂、细骨料、粗骨料一次入锅，预搅拌20s；再加入聚羧酸减水剂和水，搅拌160s，即得到混凝土修补用自密实混凝土。

表3混凝土修补用自密实混凝土的配比(kg/m³)

实施例2配比制备的混凝土修补用自密实混凝土性能测试数据如表4。

表4混凝土修补用自密实混凝土的性能测试数据

实施例3

准备原料：

水泥：P.O 42.5级普通硅酸盐水泥；快硬硫铝酸盐水泥：42.5级；矿渣粉：S95级粒化高炉矿渣粉；膨胀剂：硫铝酸钙—氧化钙类膨胀剂；干粉添加剂：苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、碳酸锂、聚丙烯腈纤维、羟乙基纤维素按照100:10:10:1质量比混合搅拌均匀制成；细骨料：细度模数为2.6的河砂；粗骨料：10～16mm连续级配的碎石；水：自来水。

为防止沾锅，先按比例称取适量材料，搅拌混凝土，待搅拌机内壁沾上水泥砂浆后倒出拌和的混凝土。在将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、矿渣粉、膨胀剂、干粉添加剂、细骨料、粗骨料一次入锅，预搅拌20s；再加入专用聚羧酸减水剂和水，搅拌160s，即得到混凝土修补用自密实混凝土。

表5混凝土修补用自密实混凝土的配比(kg/m³)

实施例3配比制备的混凝土修补用自密实混凝土性能测试数据如表6。

表6混凝土修补用自密实混凝土的性能测试数据

本发明制得的混凝土修补用自密实混凝土，与旧混凝土的粘接强度高，尤其是适用钢筋密集的混凝土结构和CRTSⅢ型板式无砟轨道中间层采用自密实混凝土填充层的修补。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施案例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种混凝土修补用自密实混凝土，其特征在于，包括有如下组分：

组份 立方用量kg/m³

普通硅酸盐水泥 280~340

快硬硫铝酸盐水泥 30~40

矿渣粉 120~150

膨胀剂 30~40

干粉添加剂 25~35

细骨料 800~900

连续级配粗骨料 750~850

聚羧酸减水剂 6.0~8.5

水 165~175。

2.根据权利要求1所述的混凝土修补用自密实混凝土，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥为符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥标准》的P.O 42.5级普通硅酸盐水泥；

所述快硬硫铝酸盐水泥为符合GB20472-2006《硫铝酸盐水泥》的42.5级快硬硫铝酸盐水泥；

所述矿渣粉为符合GB18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中规定的S95级别以上的矿渣粉。

3.根据权利要求1所述的混凝土修补用自密实混凝土，其特征在于，所述膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙—氧化钙类膨胀剂中的一种。

4.根据权利要求1所述的混凝土修补用自密实混凝土，其特征在于，所述细骨料为河砂、人工机制砂中的一种，细度模数为2.4~2.7。

5.根据权利要求1所述的混凝土修补用自密实混凝土，其特征在于，所述粗骨料为最大粒径不大于20mm的连续级配碎石。

6.根据权利要求1所述的混凝土修补用自密实混凝土，其特征在于，所述干粉添加剂由可再分散乳胶粉、促凝剂、纤维、增稠剂按照100：10：10：1的质量比搅拌均匀而成。

7.根据权利要求6所述的混凝土修补用自密实混凝土，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉中的一种；

所述促凝剂为碳酸锂、硫酸铝中的一种；

所述增稠剂为黄原胶、羟乙基纤维素、羟丙基瓜尔胶、羧甲基纤维素钠中的一种；

所述纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维中的一种。

8.一种制备如权利要求1至7任一项所述混凝土修补用自密实混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配比称取各种原材料；将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、矿渣粉、膨胀剂、干粉添加剂、细骨料、粗骨料一次入锅，预搅拌20s；再加入聚羧酸减水剂和水，搅拌160s，即得到混凝土修补用自密实混凝土。