CN109553380B - 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，涉及土木工程领域，按重量份数计，混凝土配方原料包括以下组分，水泥320‑350份；粉煤灰60‑65份；减水剂15‑16份；缓凝剂0.1‑0.3份；水150‑160份。本发明具有以下优点：粉煤灰因为含有大量的玻璃球体，起到滚珠轴承作用，显著降低混合物料的屈服剪切应力，所以加入混凝土中，能够改善混凝土拌合物浆体的连续性，提高流动性。减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，且对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，提高混凝土的流动性。

Description

一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法

技术领域

本发明涉及土木工程材料领域，更具体地说，它涉及一种桥梁施工用混凝土配方及其制备方法。

背景技术

在桥梁施工中采用的混凝土通常为泵送混凝土，泵送混凝土是利用混凝土泵的压力将混凝土通过管道直接输送到浇筑地点，可以一次完成水平和垂直运输，配以布料杆可以进行连续浇筑。泵送混凝土具有输送能力大，速度快，机械化程度高，节省人力，减轻了工人的劳动强度等优点。

公告号为CN104196241B的专利公开了一种泵送混凝土的施工方法，该施工方法包括以下步骤：步骤1，配置泵送混凝土；泵送混凝土按照质量百分比由以下原料组成：14-16%水泥，25-28%砂子，48-50%石子，余量为水；步骤2，配置干硬混凝土；干硬混凝土按照质量百分比由以下原料组成：14-16%水泥，27-29%砂子，50-52%石子，余量为水；步骤3，浇筑；按照一定比例依次浇筑步骤1配置好的泵送混凝土和步骤2配置好的干硬混凝土；步骤4，振实；最后再利用混凝土振动棒将步骤3浇筑好的泵送混凝土和干硬混凝土振实，即完成对泵送混凝土的施工。

上述泵送混凝土仅由水泥、砂子、石子以及水组成，其流动性较差，将会对泵送效率产生影响，从而降低施工效率，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种桥梁施工用混凝土，泵送效率高。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种桥梁施工用混凝土，按重量份数计，原料包括以下组分，水泥320-350份；粉煤灰60-65份；减水剂15-16份；缓凝剂0.1-0.3份；水150-160份。

通过采用上述技术方案，粉煤灰是矿物粉料，掺入混凝土中，可以弥补水泥用量和细骨料中细粉的不足，阻塞泌水通道，有利于泌水率的降低；同时因为增加了混凝土中的粉料，也增加了浆体体积，改善了混凝土的粘聚性，抑制了混凝土的离析现象。同时，粉煤灰因为含有大量的玻璃球体，起到滚珠轴承作用，显著降低混合物料的屈服剪切应力，所以加入混凝土中，能够改善混凝土拌合物浆体的连续性，提高流动性。

减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，且对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，提高混凝土的流动性。

由于减水剂被吸附在水泥颗粒表面或早期水化物上，随着时间的延长，减水剂或是被水化物包围，或是与水化物反应，变得不再具备分散能力，造成水泥颗粒凝聚，混凝土坍落度减小。加入粉煤灰后，这些早期呈现惰性的粉体粒子分散在水泥颗粒之间，起到了一定的隔离作用，减弱了水泥粒子间的范德华引力作用，延缓了水泥颗粒双电层电位的下降，减少了混凝土坍落度损失。

进一步地，所述混凝剂采用葡萄糖酸钙。

通过采用上述技术方案，采用混凝剂能够延缓混凝土的硬化速度，保证泵送前的拌和以及泵送过程中混凝土不会发生硬化。而葡萄糖酸钙具有强烈的缓凝作用，用量少，对水泥无副作用。而葡萄糖酸钙中含有羧酸基团，能够增强对钙离子的络合作用，从而产生强烈的缓凝效果。

进一步地，所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷酸盐水泥，所述硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷酸盐水泥的比值为6:3:1。

通过采用上述技术方案，硅酸盐水泥的主要矿物组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。硅酸三钙决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度；硅酸二钙四星期后才发挥强度作用，约一年左右达到硅酸三钙四个星期的发挥强度；铝酸三钙强度发挥较快，但强度低，其对硅酸盐水泥在1至3天或稍长时间内的强度起到一定的作用；铁铝酸四钙的强度发挥也较快，但强度低，对硅酸盐水泥的强度贡献小。硫铝酸盐水泥主要是以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物组成。磷酸盐水泥属于化学结合水泥，也就是以金属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应而形成，具有良好的热稳定性。将三种水泥进行复合，相互之间性能取长补短，使各方面性能达到均衡值，具有良好的强度和加工性能。

进一步地，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。

通过采用上述技术方案，聚羧酸减水剂的加入不仅能够增大压浆材料的流动度，而且可以减小水胶比并提高压浆材料的密实程度。且聚羧酸减水剂是一种绿色环保产品，生产和使用过程无污染。

进一步地，按重量份数计，所述原料包括全氟聚醚12-15份，所述全氟聚醚的聚合度为100以内。

通过采用上述技术方案，全氟聚醚是一种良好润滑剂，能够有效提高混凝土的流动性，进而提高混凝土拌和施工的和易性。而聚合度100以内的全氟聚醚就有良好的挥发性能，在混凝土泵送浇筑的过程中能够持续挥发，使得混凝土硬化后更加致密，具有更强的硬化强度。

进一步地，按重量份数计，所述原料包括月桂酰胺羟磺甜菜碱8-10份。

通过采用上述技术方案，月桂酰胺羟磺甜菜碱能够提高全氟聚醚与混凝土体系的相容性，并保证全氟聚醚分散的均匀性，不仅提高了体系的流动性，还更有利于全氟聚醚的挥发。

本发明的另一目的在于提供一种桥梁施工用混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按重量份称取硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸盐水泥、粉煤灰、聚羧酸减水剂和葡萄糖酸钙，搅拌均匀；

步骤2，继续加入水、月桂酰胺羟磺甜菜碱和全氟聚醚，搅拌均匀。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1. 粉煤灰是矿物粉料，掺入混凝土中，可以弥补水泥用量和细骨料中细粉的不足，阻塞泌水通道，有利于泌水率的降低；同时因为增加了混凝土中的粉料，也增加了浆体体积，改善了混凝土的粘聚性，抑制了混凝土的离析现象。同时，粉煤灰因为含有大量的玻璃球体，起到滚珠轴承作用，显著降低混合物料的屈服剪切应力，所以加入混凝土中，能够改善混凝土拌合物浆体的连续性，提高流动性；

2. 减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，且对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，提高混凝土的流动性。由于减水剂被吸附在水泥颗粒表面或早期水化物上，随着时间的延长，减水剂或是被水化物包围，或是与水化物反应，变得不再具备分散能力，造成水泥颗粒凝聚，混凝土坍落度减小。加入粉煤灰后，这些早期呈现惰性的粉体粒子分散在水泥颗粒之间，起到了一定的隔离作用，减弱了水泥粒子间的范德华引力作用，延缓了水泥颗粒双电层电位的下降，减少了混凝土坍落度损失；

3. 聚羧酸减水剂的加入不仅能够增大压浆材料的流动度，而且可以减小水胶比并提高压浆材料的密实程度。且聚羧酸减水剂是一种绿色环保产品，生产和使用过程无污染；

4. 全氟聚醚是一种良好润滑剂，能够有效提高混凝土的流动性，进而提高混凝土拌和施工的和易性。而聚合度100以内的全氟聚醚就有良好的挥发性能，在混凝土泵送浇筑的过程中能够持续挥发，使得混凝土硬化后更加致密，具有更强的硬化强度；

5. 月桂酰胺羟磺甜菜碱能够提高全氟聚醚与混凝土体系的相容性，并保证全氟聚醚分散的均匀性，不仅提高了体系的流动性，还更有利于全氟聚醚的挥发；

6. 配方中各组分均为绿色环保产品，在使用过程中不会对环境产生污染。

附图说明

图1是本发明提供的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图1和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例

实施例1

一种桥梁施工用混凝土，按重量份数计，原料组分如表1所示。

其中，该混凝土的制备方法包括以下步骤：

步骤1，按重量份称取硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸盐水泥、粉煤灰、聚羧酸减水剂和葡萄糖酸钙，搅拌均匀；

步骤2，继续加入水、月桂酰胺羟磺甜菜碱和聚合度为100以内的全氟聚醚（美国杜邦公司），搅拌均匀。

实施例2

与实施例1的区别在于，按重量份数计，原料组分如表1所示。

实施例3

与实施例1的区别在于，按重量份数计，原料组分如表 1所示。

实施例4

与实施例3的区别在于，按重量份数计，原料组分如表1所示。

对比例

对比例1

与实施例1的区别在于，按重量份数计，原料组分如表 1所示。

对比例2

与对比例1的区别在于，按重量份数计，原料组分如表 1所示。

对比例3

与实施例1的区别在于，按重量份数计，原料组分如表 1所示。

对比例4

与对比例3的区别在于，按重量份数计，原料组分如表 1所示。

性能检测试验

抗压强度测试：参照GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》对养护后的混凝土试样进行测定。

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					硅酸盐水泥	198	192	198	204
硫铝酸盐水泥	99	96	99	102
					磷酸盐水泥	33	32	33	34
粉煤灰	62	63	65	60
					聚羧酸减水剂	16	15	16	16
葡萄糖酸钙	0.2	0.2	0.3	0.1
					水	150	150	150	160
全氟聚醚	13	12	14	15
					月桂酰胺羟磺甜菜碱	8	8	9	10
抗压强度/MPa	49.7	49.7	49.7	49.8

表1-续

	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4
					硅酸盐水泥	198	210	204	198
硫铝酸盐水泥	99	105	102	99
					磷酸盐水泥	33	35	34	33
粉煤灰	62	64	60	63
					聚羧酸减水剂	15	16	15	16
葡萄糖酸钙	0.2	0.1	0.2	0.2
					水	155	160	155	150
全氟聚醚	0	0	14	13
					月桂酰胺羟磺甜菜碱	9	9	0	0
抗压强度/MPa	44.7	44.6	46.2	46.3

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种桥梁施工用混凝土，其特征在于：按重量份数计，原料包括以下组分，

水泥 320-350份；

粉煤灰 60-65份；

减水剂 15-16份；

缓凝剂 0.1-0.3份；

水 150-160份；

全氟聚醚 12-15份；

月桂酰胺羟磺甜菜碱 8-10份；

所述全氟聚醚的聚合度为100以内。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用混凝土，其特征在于：所述缓凝剂 采用葡萄糖酸钙。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用混凝土，其特征在于：所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷酸盐水泥，所述硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷酸盐水泥的比值为6:3:1。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用混凝土，其特征在于：所述减水剂采用聚羧酸减水剂。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种桥梁施工用混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，按重量份称取硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸盐水泥、粉煤灰、聚羧酸减水剂和葡萄糖酸钙，搅拌均匀；

步骤2，继续加入水、月桂酰胺羟磺甜菜碱和全氟聚醚，搅拌均匀。