CN109879641A - 一种桥梁用混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁用混凝土，按重量份包括以下各组分：水泥100～150份、硅藻土15～30份、细沙180～250份、石英砂120～140份、钢纤维8～12份、纤维分散剂2～4份、膨胀剂3～5份、减水剂2～4份和水50～70份。首先，按比例称取水泥100～150份、硅藻土15～30份、细沙180～250份、石英砂120～140份搅拌均匀并加入50％的水搅拌2min，待用；然后将上述得到的混合物中加入剩余的50％水、减水剂和膨胀剂得混凝土浆料；最后，将上述得到的混凝土浆料中加入钢纤维和分散纤维及分散均匀得所需的混凝土材料。与现有技术相比，混凝土配方简单，能有效地防止桥梁混凝土收缩裂纹产生；在桥梁混凝土中掺入改性轻钙粉，对钢筋无锈蚀作用，能提高桥梁建筑的耐久性；而且大幅提高混凝土抗冲击耗能能力，延长混凝土寿命。

Description

一种桥梁用混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体来说涉及的是一种桥梁用混凝土及其制备方法。

背景技术

桥梁是为跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物，它架设于江河湖海上，使车辆行人能顺利通行；由于桥梁处于复杂的水环境中，桥墩局部受泥沙冲刷而导致桥梁墩台表面材料损坏，以及影响基础的承载力，从而导致桥墩发生倾覆等变形，甚至出现失稳造成桥梁毁坏；水毁是桥梁所面临的最大自然灾害，其中冲刷是引起水毁的主要原因，是桥梁破坏的主要因素；景天然的《桥涵水文》有调研表明95％的桥梁倒塌是由冲刷造成的。

桥墩和桥台的修建减小了原河槽的过水断面，导致河道的水流流态出现局部流速增大的现象，使得水流对桥梁墩台以及基础产生强烈的冲刷现象；墩台冲刷问题一直是既有桥梁养护管理中的关键工作，主要由于其影响因素多，且处于水下，不易发现安全隐患，容易造成突发破坏，无规律性；冲刷造成的病害主要是河水及其夹带的泥沙冲刷桥梁墩台导致构件材料损伤病害，如混凝土剥落、露筋、蜂窝麻面、破损以及钢筋锈蚀等；随之而来的破坏还有水流在墩台周围形成马蹄形旋涡，不断冲刷掏空墩台基础，减低基础的埋深，从而引起墩台基础应力重分布，进一步影响到桥梁墩台承载力及其稳定性。

为了保证桥梁墩台的承载力及其稳定性，必须保证桥梁墩台由足够的抗冲刷、耐侵蚀能力；近年来关于桥梁墩台抗冲刷能力的研究主要集中在基于局部冲刷机理的防护工程措施方面；包括实体抗冲刷防护工程措施和减速不冲防护措施两方面；从构造桥梁墩台的混凝土材料本身性能出发去解决桥梁墩台冲刷破坏的文献研究还尚未见较多的公开文献；而且由于高性能混凝土的快速发展，混凝土的密实度和抗渗性对于混凝土桥墩台耐久性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种桥梁用混凝土及其制备方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种桥梁用混凝土，其特征在于：按重量份包括以下各组分：水泥100～150 份、硅藻土15～30份、细沙180～250份、石英砂120～140份、钢纤维8～12份、纤维分散剂2～4份、膨胀剂3～5份、减水剂2～4份和水50～70份。

作为优选，所述的纤维分散剂按重量份包括以下各组分：丙烯酸甲酯6-8 份，十二烷基苯磺酸钠3-5份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯2-4份，油酸1-2 份和乙醚25-50份。

作为优选，所述的纤维分散剂的制备方法包括以下步骤：首先将配合比的丙烯酸甲酯6-8份，十二烷基苯磺酸钠3-5份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯2-4 份，油酸1-2份和乙醚25-50份加入反应釜中，在40-45℃常压下、转速 280-350r/min的搅拌条件下，得到混合物A；然后将混合物A中加入甲基丙烯酸羟乙酯1-3份和硅酸四乙酯3-6份，在转速为50-100r/min，搅拌20-25分钟后得到混合物B；最后，将混合物B放入压力为0.15-0.25MPa，温度为30-40℃的高压釜中，保温30-40分钟，得到上述纤维分散剂。

作为优选，所述的细沙的粒径范围为20～30目，所述的石英砂的粒径范围为50～80目。

作为优选，所述的膨胀剂为硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁中的一种。

作为优选，所述的减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂。

一种桥梁用混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：按比例称取水泥100～150份、硅藻土15～30份、细沙180～250份、石英砂120～140份搅拌均匀并加入50％的水搅拌2min，待用；

步骤2：将上述步骤1得到的混合物中加入剩余的50％水、减水剂和膨胀剂得混凝土浆料；

步骤3：最后，将上述步骤2得到的混凝土浆料中加入钢纤维和分散纤维及分散均匀得所需的混凝土材料。

本发明的一种桥梁用混凝土，与现有技术相比，混凝土配方简单，能有效地防止桥梁混凝土收缩裂纹产生；在桥梁混凝土中掺入改性轻钙粉，对钢筋无锈蚀作用，能提高桥梁建筑的耐久性；而且大幅提高混凝土抗冲击耗能能力，延长混凝土寿命。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例详细的说明，说明如下：

实施例1

一种桥梁用混凝土，按重量份包括以下各组分：水泥100份、硅藻土15份、细沙180份、石英砂120份、钢纤维8份、纤维分散剂2份、膨胀剂3份、减水剂2份和水50份。

其中，纤维分散剂按重量份包括以下各组分：丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚40份。

纤维分散剂的制备方法包括以下步骤：首先将配合比的丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚 40份加入反应釜中，在40-45℃常压下、转速280-350r/min的搅拌条件下，得到混合物A；然后将混合物A中加入甲基丙烯酸羟乙酯2份和硅酸四乙酯4份，在转速为50-100r/min，搅拌20-25分钟后得到混合物B；最后，将混合物B放入压力为0.15-0.25MPa，温度为30-40℃的高压釜中，保温30-40分钟，得到上述纤维分散剂。

一种桥梁用混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按比例称取水泥100份、硅藻土15份、细沙180份、石英砂120～140 份搅拌均匀并加入50％的水搅拌2min，待用；

步骤2：将上述步骤1得到的混合物中加入剩余的50％水、减水剂和膨胀剂得混凝土浆料；

步骤3：最后，将上述步骤2得到的混凝土浆料中加入钢纤维和分散纤维及分散均匀得所需的混凝土材料。

实施例2

一种桥梁用混凝土，按重量份包括以下各组分：水泥120份、硅藻土20份、细沙200份、石英砂125份、钢纤维9份、纤维分散剂3份、膨胀剂3份、减水剂2份和水55份。

其中，纤维分散剂按重量份包括以下各组分：丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚40份。

纤维分散剂的制备方法包括以下步骤：首先将配合比的丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚 40份加入反应釜中，在40-45℃常压下、转速280-350r/min的搅拌条件下，得到混合物A；然后将混合物A中加入甲基丙烯酸羟乙酯2份和硅酸四乙酯4份，在转速为50-100r/min，搅拌20-25分钟后得到混合物B；最后，将混合物B放入压力为0.15-0.25MPa，温度为30-40℃的高压釜中，保温30-40分钟，得到上述纤维分散剂。

一种桥梁用混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按比例称取水泥120份、硅藻土20份、细沙200份、石英砂125 份搅拌均匀并加入50％的水搅拌2min，待用；

步骤2：将上述步骤1得到的混合物中加入剩余的50％水、减水剂和膨胀剂得混凝土浆料；

步骤3：最后，将上述步骤2得到的混凝土浆料中加入钢纤维和分散纤维及分散均匀得所需的混凝土材料。

实施例3

一种桥梁用混凝土，按重量份包括以下各组分：水泥130份、硅藻土25份、细沙220份、石英砂130份、钢纤维10份、纤维分散剂3份、膨胀剂4份、减水剂3份和水60份。

其中，纤维分散剂按重量份包括以下各组分：丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚40份。

纤维分散剂的制备方法包括以下步骤：首先将配合比的丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚 40份加入反应釜中，在40-45℃常压下、转速280-350r/min的搅拌条件下，得到混合物A；然后将混合物A中加入甲基丙烯酸羟乙酯2份和硅酸四乙酯4份，在转速为50-100r/min，搅拌20-25分钟后得到混合物B；最后，将混合物B放入压力为0.15-0.25MPa，温度为30-40℃的高压釜中，保温30-40分钟，得到上述纤维分散剂。

一种桥梁用混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按比例称取水泥130份、硅藻土25份、细沙220份、石英砂130 份搅拌均匀并加入50％的水搅拌2min，待用；

步骤2：将上述步骤1得到的混合物中加入剩余的50％水、减水剂和膨胀剂得混凝土浆料；

步骤3：最后，将上述步骤2得到的混凝土浆料中加入钢纤维和分散纤维及分散均匀得所需的混凝土材料。

实施例4

一种桥梁用混凝土，按重量份包括以下各组分：水泥140份、硅藻土20份、细沙240份、石英砂135份、钢纤维11份、纤维分散剂4份、膨胀剂5份、减水剂4份和水65份。

其中，纤维分散剂按重量份包括以下各组分：丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚40份。

纤维分散剂的制备方法包括以下步骤：首先将配合比的丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚 40份加入反应釜中，在40-45℃常压下、转速280-350r/min的搅拌条件下，得到混合物A；然后将混合物A中加入甲基丙烯酸羟乙酯2份和硅酸四乙酯4份，在转速为50-100r/min，搅拌20-25分钟后得到混合物B；最后，将混合物B放入压力为0.15-0.25MPa，温度为30-40℃的高压釜中，保温30-40分钟，得到上述纤维分散剂。

一种桥梁用混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按比例称取水泥140份、硅藻土20份、细沙240份、石英砂135 份搅拌均匀并加入50％的水搅拌2min，待用；

步骤2：将上述步骤1得到的混合物中加入剩余的50％水、减水剂和膨胀剂得混凝土浆料；

步骤3：最后，将上述步骤2得到的混凝土浆料中加入钢纤维和分散纤维及分散均匀得所需的混凝土材料。

实施例5

一种桥梁用混凝土，按重量份包括以下各组分：水泥150份、硅藻土30份、细沙230份、石英砂140份、钢纤维12份、纤维分散剂2份、膨胀剂5份、减水剂4份和水70份。

其中，纤维分散剂按重量份包括以下各组分：丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚40份。

纤维分散剂的制备方法包括以下步骤：首先将配合比的丙烯酸甲酯7份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯3份，油酸1.5份和乙醚 40份加入反应釜中，在40-45℃常压下、转速280-350r/min的搅拌条件下，得到混合物A；然后将混合物A中加入甲基丙烯酸羟乙酯2份和硅酸四乙酯4份，在转速为50-100r/min，搅拌20-25分钟后得到混合物B；最后，将混合物B放入压力为0.15-0.25MPa，温度为30-40℃的高压釜中，保温30-40分钟，得到上述纤维分散剂。

一种桥梁用混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按比例称取水泥150份、硅藻土30份、细沙230份、石英砂140 份搅拌均匀并加入50％的水搅拌2min，待用；

步骤2：将上述步骤1得到的混合物中加入剩余的50％水、减水剂和膨胀剂得混凝土浆料；

步骤3：最后，将上述步骤2得到的混凝土浆料中加入钢纤维和分散纤维及分散均匀得所需的混凝土材料。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种桥梁用混凝土，其特征在于：按重量份包括以下各组分：水泥100～150份、硅藻土15～30份、细沙180～250份、石英砂120～140份、钢纤维8～12份、纤维分散剂2～4份、膨胀剂3～5份、减水剂2～4份和水50～70份。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁用混凝土，其特征在于：所述的纤维分散剂按重量份包括以下各组分：丙烯酸甲酯6-8份，十二烷基苯磺酸钠3-5份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯2-4份，油酸1-2份和乙醚25-50份。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁用混凝土，其特征在于：所述的纤维分散剂的制备方法包括以下步骤：首先将配合比的丙烯酸甲酯6-8份，十二烷基苯磺酸钠3-5份，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯2-4份，油酸1-2份和乙醚25-50份加入反应釜中，在40-45℃常压下、转速280-350r/min的搅拌条件下，得到混合物A；然后将混合物A中加入甲基丙烯酸羟乙酯1-3份和硅酸四乙酯3-6份，在转速为50-100r/min，搅拌20-25分钟后得到混合物B；最后，将混合物B放入压力为0.15-0.25MPa，温度为30-40℃的高压釜中，保温30-40分钟，得到上述纤维分散剂。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁用混凝土，其特征在于：所述的细沙的粒径范围为20～30目，所述的石英砂的粒径范围为50～80目。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁用混凝土，其特征在于：所述的膨胀剂为硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁用混凝土，其特征在于：所述的减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的桥梁用混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：按比例称取水泥100～150份、硅藻土15～30份、细沙180～250份、石英砂120～140份搅拌均匀并加入50％的水搅拌2min，待用；

步骤2：将上述步骤1得到的混合物中加入剩余的50％水、减水剂和膨胀剂得混凝土浆料；

步骤3：最后，将上述步骤2得到的混凝土浆料中加入钢纤维和分散纤维及分散均匀得所需的混凝土材料。