CN108793863A - 一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土及制备方法，由以下质量百分比的组分组成：粉煤灰5‑9%、水泥34‑38%、黄沙11‑15%、纤维材料7‑11%、胶凝材料2‑6%、发泡剂0.2%‑0.4%、激发剂0.2%‑0.4%、减水剂0.1%‑0.3%、速凝剂1‑3%、水余量；具有良好的发泡效果，较低的表面张力，可以产生大量的并且细小均匀泡沫，混凝土改良效果好；并且将在混凝土中加入纤维材料和胶凝材料，纤维材料增强混凝土的抗拉、抗弯等强度，提高耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性和抗裂，抗爆等性能，道路隔离桩在受到撞击时，混凝土块不易松散，结构强度增强，并且胶凝材料增加了混凝土的密实性，减少空泡，能够满足道路隔离桩在不同潮湿度环境下的施工要求。

Description

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土及制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土领域，特别涉及一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土及制备方法。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快，城市人口数量已经开始急剧上涨，高层建筑作为能够容纳相当数量居民的建筑形式已经越来越受到人们的青睐，在建筑行业，超长混凝土作为建筑工程施工过程中主要应用的材料之一，其混凝土构件是建筑结构最主要荷载承载力的组件。

与此同时，随着交通运输的发展和不断进步，混凝土也被用于道路隔离桩的砌筑，

尤其近十年来，由于高效外加剂和混凝土掺合料技术的发展，为普通工艺条件下制备高强、高性能混凝土提供了有利的技术条件。一些大型结构、铁路工程和市政工程设计中，较多地出现了C50、C60标号的混凝土，C100高性能混凝土也是近十余年来国内外混凝土材料研究的热点，国内外都投入大量人力、物力和财力对此进行研究。一般来说，现有的C100高性能混凝土配制技术如下：

在不改变各种原材料配比(除水)及混凝土的坍落度的情况下，减少水的用量，可以大大提高混凝土的强度，早强和后期强度分别比不加减水剂的混凝土提高60％及20％以上，通过减水，可以实现浇筑C100标号的高强混凝土。

常用的高效减水剂有以下几种：萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物、对胺基苯磺酸甲醛缩聚物、磺化酮醛缩聚物、聚丙烯酸盐及其接枝共聚物等。

配制C100高强混凝土的胶凝材料一般用52.5号或62.5号等高标号水泥，水泥用量为500kg/m3～700kg/m3。

为了节省水泥用量，常用的混凝土掺合料有硅粉等活性矿物掺料。

矿物掺料常用的激发剂有三类：I型激发剂是掺入工业用无机碱(A)3％；II型激发剂是掺入工业无机碱(A)3％和硫酸盐(B)2％；III型激发剂是掺入无机碱2％和硫酸盐(B)3％。

C100高性能混凝土急需解决的技术问题有以下三个：

1、由于采用高标号水泥等非普通的原材料和非常规的生产工艺，使C100高性能混凝土的制造成本相对较高。

2、在大幅度提高混凝土强度的同时，不能实现对混凝土工作性能及耐久性能的改善与提高。

3、由于骨料材质原因和胶结材料粘结强度不足，很难配制出C100高性能混凝土，在车辆撞击的过程中，道路隔离桩的结构强度不够，无法有效保障车辆撞击时不冲出路面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土及制备方法，针对目前道路隔离桩用混凝土结构强度低，抗撞击能力差的问题，进行增强混凝土的抗拉、抗弯等强度，能较好的保持使用效果，制备成本低，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，由以下质量百分比的组分组成：

粉煤灰5-9%、水泥34-38%、黄沙11-15%、纤维材料7-11%、胶凝材料2-6%、发泡剂0.2%-0.4%、激发剂0.2%-0.4%、减水剂0.1%-0.3%、速凝剂1-3%、水余量。

作为本发明进一步的方案：所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰，水泥为普通硅酸盐42.5水泥，黄沙由细度模数为2.1-2.6的中砂及细度模数为1.3-1.5的细砂组成。

作为本发明再进一步的方案：所述纤维材料由聚丙纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、酚醛纤维或玻璃纤维中的一种或几种，纤维材料的长度为5～13mm。

作为本发明再进一步的方案：所述胶凝材料的加入量为每立方米混凝土300～500kg，其中，水胶比(水/胶凝材料)：0.2-0.6。

作为本发明再进一步的方案：所述发泡剂为十六烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和椰油酰胺丙基甜菜碱中两种以上的混合。

作为本发明再进一步的方案：所述激发剂为十二醇、纤维素醚和聚丙烯酰胺中的一种或几种混合。

作为本发明再进一步的方案：所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸系减水剂或密胺高效减水剂中的一种或多种。

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土制备方法，步骤如下：

常温下首先将粉煤灰、水泥、黄沙、纤维材料、胶凝材料按照质量百分比称取，并加到混凝土搅拌机内，打开搅拌机，以150-200r/min的速度进行搅拌10min-15min混合均匀；

再将混凝土搅拌机内混合材料进行水浴加热至温度为60℃-100℃，然后加入消泡剂，打开搅拌机，以150-200r/min的速度进行搅拌10min混合均匀；

然后加入发泡剂、激发剂，打开搅拌机，以200-300r/min的速度持续搅拌20min至发泡剂、激发剂完全混合；

在将减水剂、速凝剂加入到搅拌机内，以400-500r/min的速度搅拌15min，搅拌均匀后，静置、冷却至室温后，即得高强度防撞的道路隔离桩用混凝土。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有良好的发泡效果，较低的表面张力，可以产生大量的并且细小均匀泡沫，混凝土改良效果好；并且将在混凝土中加入纤维材料和胶凝材料，纤维材料增强混凝土的抗拉、抗弯等强度，提高耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性和抗裂，抗爆等性能，道路隔离桩在受到撞击时，混凝土块不易松散，结构强度增强，并且胶凝材料增加了混凝土的密实性，减少空泡，能够满足道路隔离桩在不同潮湿度环境下的施工要求。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合具体实施例来对本发明进行详细说明。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，由以下质量百分比的组分组成：

粉煤灰5、水泥34、黄沙11、纤维材料7、胶凝材料2、发泡剂0.2%、激发剂0.2%、减水剂0.1%、速凝剂1、水余量。

所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰，水泥为普通硅酸盐42.5水泥，黄沙由细度模数为2.1的中砂及细度模数为1.3的细砂组成。

所述纤维材料由聚丙纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、酚醛纤维或玻璃纤维中的一种或几种，纤维材料的长度为5mm。

所述胶凝材料的加入量为每立方米混凝土300kg，其中，水胶比(水/胶凝材料)：0.2。

所述发泡剂为十六烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠的混合。

所述激发剂为纤维素醚和聚丙烯酰胺混合。

所述减水剂为萘系减水剂。

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土制备方法，步骤如下：

常温下首先将粉煤灰、水泥、黄沙、纤维材料、胶凝材料按照质量百分比称取，并加到混凝土搅拌机内，打开搅拌机，以150r/min的速度进行搅拌15min混合均匀；

再将混凝土搅拌机内混合材料进行水浴加热至温度为60℃，然后加入消泡剂，打开搅拌机，以150r/min的速度进行搅拌10min混合均匀；

然后加入发泡剂、激发剂，打开搅拌机，以200r/min的速度持续搅拌20min至发泡剂、激发剂完全混合；

在将减水剂、速凝剂加入到搅拌机内，以400r/min的速度搅拌15min，搅拌均匀后，静置、冷却至室温后，即得高强度防撞的道路隔离桩用混凝土。

实施例2

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，由以下质量百分比的组分组成：

粉煤灰6%、水泥35%、黄沙12%、纤维材料8%、胶凝材料3%、发泡剂0.25%、激发剂0.25%、减水剂0.15%、速凝剂1.5%、水余量。

所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰，水泥为普通硅酸盐42.5水泥，黄沙由细度模数为2.2的中砂及细度模数为1.4的细砂组成。

所述纤维材料由聚丙纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、酚醛纤维或玻璃纤维中的一种或几种，纤维材料的长度为7mm。

所述胶凝材料的加入量为每立方米混凝土350kg，其中，水胶比(水/胶凝材料)：0.36。

所述发泡剂为十六烷基磺酸钠和椰油酰胺丙基甜菜碱的混合。

所述激发剂为纤维素醚和聚丙烯酰胺的混合。

所述减水剂为萘系减水剂。

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土制备方法，步骤如下：

常温下首先将粉煤灰、水泥、黄沙、纤维材料、胶凝材料按照质量百分比称取，并加到混凝土搅拌机内，打开搅拌机，以160r/min的速度进行搅拌11min混合均匀；

再将混凝土搅拌机内混合材料进行水浴加热至温度70℃，然后加入消泡剂，打开搅拌机，以160r/min的速度进行搅拌10min混合均匀；

然后加入发泡剂、激发剂，打开搅拌机，以250r/min的速度持续搅拌20min至发泡剂、激发剂完全混合；

在将减水剂、速凝剂加入到搅拌机内，以450r/min的速度搅拌15min，搅拌均匀后，静置、冷却至室温后，即得高强度防撞的道路隔离桩用混凝土。

实施例3

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，由以下质量百分比的组分组成：

粉煤灰7%、水泥36%、黄沙13%、纤维材料9%、胶凝材料4%、发泡剂0.3%、激发剂0.3%、减水剂0.2%、速凝剂2%、水余量。

所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰，水泥为普通硅酸盐42.5水泥，黄沙由细度模数为2.3的中砂及细度模数为1.4的细砂组成。

所述纤维材料由聚丙纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、酚醛纤维或玻璃纤维中的一种或几种，纤维材料的长度为9mm。

所述胶凝材料的加入量为每立方米混凝土400kg，其中，水胶比(水/胶凝材料)：0.4。

所述发泡剂为十六烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和椰油酰胺丙基甜菜碱中两种以上的混合。

所述激发剂为十二醇和聚丙烯酰胺中的混合。

所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土制备方法，步骤如下：

常温下首先将粉煤灰、水泥、黄沙、纤维材料、胶凝材料按照质量百分比称取，并加到混凝土搅拌机内，打开搅拌机，以175r/min的速度进行搅拌13min混合均匀；

再将混凝土搅拌机内混合材料进行水浴加热至温度为80℃，然后加入消泡剂，打开搅拌机，以175r/min的速度进行搅拌10min混合均匀；

然后加入发泡剂、激发剂，打开搅拌机，以250r/min的速度持续搅拌20min至发泡剂、激发剂完全混合；

在将减水剂、速凝剂加入到搅拌机内，以450r/min的速度搅拌15min，搅拌均匀后，静置、冷却至室温后，即得高强度防撞的道路隔离桩用混凝土。

实施例4

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，由以下质量百分比的组分组成：

粉煤灰8%、水泥37%、黄沙14%、纤维材料10%、胶凝材料5%、发泡剂0.35%、激发剂0.35%、减水剂0.25%、速凝剂2.5%、水余量。

所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰，水泥为普通硅酸盐42.5水泥，黄沙由细度模数为2.5的中砂及细度模数为1.45的细砂组成。

所述纤维材料为聚丙烯纤维，纤维材料的长度为11mm。

所述胶凝材料的加入量为每立方米混凝土400kg，其中，水胶比(水/胶凝材料)：0.5。

所述发泡剂为十二烷基硫酸钠和椰油酰胺丙基甜菜碱的混合。

所述激发剂为十二醇和聚丙烯酰胺的混合。

所述减水剂为密胺高效减水剂。

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土制备方法，步骤如下：

常温下首先将粉煤灰、水泥、黄沙、纤维材料、胶凝材料按照质量百分比称取，并加到混凝土搅拌机内，打开搅拌机，以1900r/min的速度进行搅拌15min混合均匀；

再将混凝土搅拌机内混合材料进行水浴加热至温度为90℃，然后加入消泡剂，打开搅拌机，以190r/min的速度进行搅拌10min混合均匀；

然后加入发泡剂、激发剂，打开搅拌机，以275r/min的速度持续搅拌20min至发泡剂、激发剂完全混合；

在将减水剂、速凝剂加入到搅拌机内，以475r/min的速度搅拌15min，搅拌均匀后，静置、冷却至室温后，即得高强度防撞的道路隔离桩用混凝土。

实施例5

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，由以下质量百分比的组分组成：

粉煤灰9%、水泥38%、黄沙15%、纤维材料11%、胶凝材料6%、发泡剂0.4%、激发剂0.4%、减水剂0.3%、速凝剂3%、水余量。

所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰，水泥为普通硅酸盐42.5水泥，黄沙由细度模数为2.6的中砂及细度模数为1.5的细砂组成。

所述纤维材料由聚丙纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、酚醛纤维或玻璃纤维中的一种或几种，纤维材料的长度为13mm。

所述胶凝材料的加入量为每立方米混凝土500kg，其中，水胶比(水/胶凝材料)：0.6。

所述发泡剂为十六烷基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的混合。

所述激发剂为十二醇、纤维素醚和聚丙烯酰胺的混合。

所述减水剂为密胺高效减水剂。

一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土制备方法，步骤如下：

常温下首先将粉煤灰、水泥、黄沙、纤维材料、胶凝材料按照质量百分比称取，并加到混凝土搅拌机内，打开搅拌机，以200r/min的速度进行搅拌15min混合均匀；

再将混凝土搅拌机内混合材料进行水浴加热至温度为100℃，然后加入消泡剂，打开搅拌机，以200r/min的速度进行搅拌10min混合均匀；

然后加入发泡剂、激发剂，打开搅拌机，以300r/min的速度持续搅拌20min至发泡剂、激发剂完全混合；

在将减水剂、速凝剂加入到搅拌机内，以500r/min的速度搅拌15min，搅拌均匀后，静置、冷却至室温后，即得高强度防撞的道路隔离桩用混凝土。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：粉煤灰5-9%、水泥34-38%、黄沙11-15%、纤维材料7-11%、胶凝材料2-6%、发泡剂0.2%-0.4%、激发剂0.2%-0.4%、减水剂0.1%-0.3%、速凝剂1-3%、水余量。

2.根据权利要求1所述的高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰，水泥为普通硅酸盐42.5水泥，黄沙由细度模数为2.1-2.6的中砂及细度模数为1.3-1.5的细砂组成。

3.根据权利要求1所述的高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，其特征在于，所述纤维材料由聚丙纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、酚醛纤维或玻璃纤维中的一种或几种，纤维材料的长度为5～13mm。

4.根据权利要求1所述的高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，其特征在于，所述胶凝材料的加入量为每立方米混凝土300～500kg，其中，水胶比(水/胶凝材料)：0.2-0.6。

5.根据权利要求1所述的高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，其特征在于，所述发泡剂为十六烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和椰油酰胺丙基甜菜碱中两种以上的混合。

6.根据权利要求1所述的高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，其特征在于，所述激发剂为十二醇、纤维素醚和聚丙烯酰胺中的一种或几种混合。

7.根据权利要求1所述的高强度防撞的道路隔离桩用混凝土，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸系减水剂或密胺高效减水剂中的一种或多种。

8.一种如权利要求1-7任一所述的高强度防撞的道路隔离桩用混凝土的制备方法，其特征在于，步骤如下：

常温下首先将粉煤灰、水泥、黄沙、纤维材料、胶凝材料按照质量百分比称取，并加到混凝土搅拌机内，打开搅拌机，以150-200r/min的速度进行搅拌10min-15min混合均匀；

再将混凝土搅拌机内混合材料进行水浴加热至温度为60℃-100℃，然后加入消泡剂，打开搅拌机，以150-200r/min的速度进行搅拌10min混合均匀；

然后加入发泡剂、激发剂，打开搅拌机，以200-300r/min的速度持续搅拌20min至发泡剂、激发剂完全混合；

在将减水剂、速凝剂加入到搅拌机内，以400-500r/min的速度搅拌15min，搅拌均匀后，静置、冷却至室温后，即得高强度防撞的道路隔离桩用混凝土。