CN110563406A - 适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土 - Google Patents

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张涛
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土，按照质量份数包含如下的组分：水100‑150份、水泥450‑500份、矿物掺合料50‑55份、细骨料675‑725份、粗骨料1000‑1100份、聚羧酸高性能减水剂5‑10份、复合膨胀剂50‑55份；水泥为普通硅酸盐42.5级以上的水泥；矿物掺合料为国标I级以上的粉煤灰；细骨料为天然中砂或机制砂；粗骨料为5‑25mm碎石；聚羧酸高性能减水剂的减水率须在25％以上。本发明实现混凝土在混合梁结合段内部自动密实、无收缩，且具有稳定的工作性能和力学性能，同时可应用于类似空间狭小只能采用自密实式混凝土灌注且只能从外侧输送混凝土时的混凝土结构施工。

Description

适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土。
背景技术
混合梁是两种或两种以上不同力学性能的建筑材料通过某种特殊的构造连接在一起，并能保证共同受力、变形协调便形成了组合结构。一般来说，为适应跨度的变化，混合梁连续梁、结构钢构和混合梁斜拉桥就是一种典型的组合结构，其一般的结构形式是通过钢混结合段把边跨混凝土主梁与中跨钢主梁连接起来。因此，科学合理的钢混结合段构造有利于改善钢梁和混凝土梁之间的内力传递和应力分布，从而充分利用两种材料各自的力学性能，提高桥梁的承载能力和跨越能力，并有利于控制桥梁线形，增加桥梁的美学效果，也可节省工程造价。
对于混合梁桥，选取合理的钢混结合段位置，对于设计和施工都是十分重要的。钢混结合段的位置一般应从结构受力，施工以及经济性等方面进行考虑。
混合梁桥钢混结合段作为主梁的关键部位，往往采用承压型、张拉型及连接件型结合方式，其连接构造和受力分析都较为复杂。
钢构件和混凝土构件之间设置剪力连接件和贯通的预应力索，完成钢梁到混凝土梁刚度的平顺过渡及荷载的均匀传递，但每个桥的主梁钢混结合段的构造细节都不相同。
钢混结合段为混合梁斜拉桥主梁的关键部位，对大桥的安全性、可靠性和耐久性非常重要。由于钢格室是一个封闭的箱型结构，浇筑空间狭窄，并且在钢格室内一般会有较多的开孔板、剪力钉等连接件，再加上现有的设计一般都利用预应力把钢梁与混凝土梁连接起来，必然会导致混凝土浇筑和振捣困难，容易产生混凝土与钢格室之间脱空等现象；同时目前普遍采用的混凝土等级较高，由于操作空间狭窄，钢格室内混凝土一般很难进行养生，容易产生较强的收缩徐变现象，从而导致混凝土与钢格室之间不密贴。如果混凝土浇筑质量较差，则容易导致混凝土出现空洞等病害，不利于结构承载及耐久，会对大桥顺利施工安全运营带来一定影响。
因此，采用何种比例的混凝土，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土，实现的目的是实现混凝土在混合梁结合段内部自动密实、无收缩，且设计强度等级达到C60，具有稳定的工作性能和力学性能，保证浇注过程中混凝土骨料和水泥浆体均匀性，确保钢箱内部流动过程中混凝土均匀性，同时可应用于类似空间狭小只能采用自密实式混凝土灌注且只能从外侧输送混凝土时的混凝土结构施工。
为实现上述目的，本发明公开了适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土，按照质量份数包含如下的组分：
水100-150份、水泥450-500份、矿物掺合料50-55份、细骨料675-725份、粗骨料1000-1100份、聚羧酸高性能减水剂5-10份、复合膨胀剂50-55份；
所述水泥为普通硅酸盐42.5级以上的水泥；
所述矿物掺合料为国标I级以上的粉煤灰；
所述细骨料为天然中砂或机制砂；
所述粗骨料为5-25mm碎石；
所述聚羧酸高性能减水剂的减水率须在25％以上。
优选的，所述粗骨料中，5-16mm碎石和16-25mm碎石的比例为1:2。
更优选的，所述碎石为石灰岩、花岗岩和/或玄武岩碎石。
优选的，所述细骨料表观密度为2.80g/cm2，细度模数为2.7。
优选的，所述复合膨胀剂为UEA混凝土膨胀剂。
本发明的有益效果：
本发明在满足力学性能前提下，使用传统掺合料和外加剂，常规级配砂石等基本条件，可实现良好的混凝土工作性能，包括流动性、密实性、保水性、抗离析，以及降低自收缩与温度收缩变形，提升其体积稳定性。
本发明拌合物具有良好的工作性与较低的粘度，并具有2h以上的工作性保持能力，通过泵送等施工方法灌注入钢箱内部，可有效避免骨料与水泥浆体的离析，同时具有良好的保水性能，避免混凝土强度不稳定，从而可保障拌合物在钢箱内部的密实填充。
本发明具备良好的流动性，能顺利通过各种隔板、加劲板中的空洞流动到对应力空间位置，可从低向高增加升高，将箱体内部气体顺利排出，实现内部气泡和空隙量小，有利于强度稳定。
本发明自流动成型开始，具有补偿收缩变形能力，可保障内部混凝土与外部钢管壁间的紧密贴合。混凝土膨胀剂使拌合物体积膨胀，补偿其硬化前塑性阶段的凝缩，补偿混凝土硬化后的收缩。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本发明一实施例的强度的发展曲线图。
具体实施方式
实施例
具体材料包括：P.O42.5R水泥；Ⅰ级粉煤灰；5-16mm碎石和16-25mm碎石；天然砂(中砂，表观密度为2.80g/cm2，细度模数为2.7)；聚羟酸高效液体减水剂；UEA混凝土膨胀剂。
聚羧酸高性能减水剂为江苏苏博特新材料股份有限公司生产聚羧酸高性能减水剂。
实施例1
水145kg/m3，P.O42.5水泥475kg/m3，粉煤灰53kg/m3，机砂297kg/m3，河砂385kg/m3，5-16mm碎石328kg/m3，16-25mm碎石764kg/m3，聚羧酸高性能减水剂6.4kg/m3，膨胀剂53kg/m3。
完成后，坍落度240mm，扩展度648mm。
倒坍落度265mm，扩展度635mm。
保水性良好，抗离析性良好。
28天抗压强度69.7MPa。
实施例2
水111kg/m3，P.O42.5水泥475kg/m3，粉煤灰53kg/m3，机砂326kg/m3，河砂390kg/m3，5-16mm碎石328kg/m3，16-25mm碎石764kg/m3，聚羧酸高性能减水剂6.4kg/m3，膨胀剂53kg/m3。
完成后，坍落度242mm，扩展度652mm。
倒坍落度245mm，扩展度630mm。
保水性良好，抗离析性良好。
28天抗压强度72.3MPa。
实施例3
水105kg/m3，P.O42.5水泥475kg/m3，粉煤灰53kg/m3，机砂329kg/m3，河砂393kg/m3，5-16mm碎石328kg/m3，16-25mm碎石764kg/m3，聚羧酸高性能减水剂6.4kg/m3，膨胀剂53kg/m3。
完成后，坍落度235mm，扩展度628mm。
倒坍落度235mm，扩展度635mm。
保水性良好，抗离析性良好。
28天抗压强度68.6MPa。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土，其特征在于：按照质量份数包含如下的组分：
水100-150份、水泥450-500份、矿物掺合料50-55份、细骨料675-725份、粗骨料1000-1100份、聚羧酸高性能减水剂5-10份、复合膨胀剂50-55份；
所述水泥为普通硅酸盐42.5级以上的水泥；
所述矿物掺合料为国标I级以上的粉煤灰；
所述细骨料为天然中砂或机制砂；
所述粗骨料为5-25mm碎石；
所述聚羧酸高性能减水剂的减水率须在25％以上。
2.根据权利要求1所述的适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土，其特征在于，所述粗骨料中，5-16mm碎石和16-25mm碎石的比例为1:2。
3.根据权利要求2所述的适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土，其特征在于，所述碎石为石灰岩、花岗岩和/或玄武岩碎石。
4.根据权利要求1所述的适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土，其特征在于，所述细骨料表观密度为2.80g/cm2，细度模数为2.7。
5.根据权利要求1所述的适用于钢结构混凝土结合梁结合段的自密实混凝土，其特征在于，所述复合膨胀剂为UEA混凝土膨胀剂。
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