CN113387652A - 一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土 - Google Patents

一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土 Download PDF

Info

Publication number
CN113387652A
CN113387652A CN202110733570.1A CN202110733570A CN113387652A CN 113387652 A CN113387652 A CN 113387652A CN 202110733570 A CN202110733570 A CN 202110733570A CN 113387652 A CN113387652 A CN 113387652A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
repairing
self
seepage
cracking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110733570.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李开荣
刘庆亮
马青山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xi'an Jianxiang Building Materials Technology Co ltd
Original Assignee
Xi'an Jianxiang Building Materials Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xi'an Jianxiang Building Materials Technology Co ltd filed Critical Xi'an Jianxiang Building Materials Technology Co ltd
Priority to CN202110733570.1A priority Critical patent/CN113387652A/zh
Publication of CN113387652A publication Critical patent/CN113387652A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00293Materials impermeable to liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34Non-shrinking or non-cracking materials
    • C04B2111/343Crack resistant materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,包括如下质量份数的组分:水泥200‑290份、矿粉0‑50份、粉煤灰30‑100份、引气剂0.1‑0.3份、细骨料700‑850份、粗骨料1000‑1100份、水155‑175份、缓凝型减水剂4‑10份、抗裂剂25‑35份、硅酮改性SAP颗粒5‑10份。本发明的有益效果为:C35大体积混凝土在满足混凝土和易性、力学性能、抗渗性和抗冻融性等常规性能的基础上具有持续微膨胀性和内养护性能,提高混凝土抗裂防渗性能的同时,具有裂缝自修复性能,预防裂缝持续扩展的功能。

Description

一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土领域,尤其涉及一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土。
背景技术
混凝土是应用最为广泛的建筑材料,目前,混凝土正在朝着低水灰比、早强、高胶材、高掺合料的方向发展,水泥的细度普遍增加,强度和水化热提前,而天然细骨料资源紧张,大量机制砂、超细砂、海砂和尾矿砂涌入市场,级配差、含泥(粉)量高且有害元素多,另外随着矿渣粉的掺量增加,混凝土干缩也大,虽然粉煤灰能降低水化热和收缩量,但是大部分地区粉煤灰资源紧缺,以次充好的现象普遍存在,这都是导致现阶段混凝土体积稳定性差、抗裂难度大的重要因素。
据统计,渗漏的80%原因是混凝土自身收缩变形开裂,混凝土结构的显著特征是脆性大,而且抗拉强度低,混凝土从塑性拌合物到硬化的过程伴随着各种因素的收缩变形,混凝土硬化后受到钢筋与地基的约束而产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时便产生微裂缝,随龄期增长和多种耦合效应逐渐发展为贯穿性有害裂缝,各种有害离子渗入裂缝继而使钢筋锈蚀,导致混凝土结构破坏,影响结构寿命。
大体积混凝土应用范围广,一般应用于高层建筑地下室基础、地铁、隧道、管廊、核电和海工工程等,其中以强度等级C35应用更为广泛,大体积混凝土特点是尺寸大,散热慢,容易形成温度梯度,混凝土其中温度收缩占主要因素,并伴随着化学收缩引起的自干燥收缩和环境因素导致的干燥收缩,多种耦合因素造成大体积混凝土开裂风险相对更高。目前常用的办法为配制补偿收缩混凝土,通过膨胀材料的水化形成稳定的膨胀水化产物,在混凝土内部产生预压应力并提高混凝土的密实性。国家标准GB/T 23439-2017中氧化钙类膨胀剂的适用条件有限,一旦混凝土结构温度高于40℃,硫铝酸钙和氧化钙在混凝土中早期膨胀速率过快,塑性阶段消耗大量无效膨胀能,甚至早期与混凝土抢水,过早参与水化导致混凝土温升值更高,反而起副作用,大体积混凝土温度缓慢降低的过程中,不能持续膨胀,其次大体积混凝土开裂一般从表面无害裂缝开始,经耦合叠加效应,逐渐发展为贯穿有害裂缝。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,以克服上述现有技术中的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,包括如下组分:
水泥、矿粉、粉煤灰、引气剂、细骨料、粗骨料、水、缓凝型减水剂、抗裂剂和硅酮改性SAP颗粒。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,各组分的质量份数如下:
水泥200-290份、矿粉0-50份、粉煤灰30-100份、引气剂0.1-0.3份、细骨料700-850份、粗骨料1000-1100份、水155-175份、缓凝型减水剂4-10份、抗裂剂25-35份、硅酮改性SAP颗粒5-10份。
进一步,水泥等级为42.5以上普通硅酸盐水泥。
进一步,矿粉为S95以上粒化高炉矿渣粉。
进一步,粉煤灰为Ⅱ级以上F类电厂粉煤灰。
进一步,粗骨料为粒径小于等于31.5mm的连续级配碎石,含泥量小于等于1.0%。
进一步,细骨料的细度模数范围为2.0-3.4,含泥量小于等于3.0%,其为机制砂或河沙。
进一步,缓凝型减水剂为脂肪族、萘系或聚羧酸减水剂,减水率≥25%。
进一步,抗裂剂为FQY高性能膨胀剂。
进一步,硅酮改性SAP颗粒为聚丙烯酸酯类高吸水树脂,吸水倍率为25-50倍,在合成过程中添加硅酮活性金属络合物,均匀搅拌成型后,干燥破碎为80-100目而成。
本发明的优点为:
针对复杂条件所要求的大体积混凝土更高的和易性、抗冻性和抗渗性要求,采用适量的混凝土引气剂提高混凝土性能,引入无数微细的气泡后,流动性和可泵性提高,保水性改善,泌水率显著降低;引气剂混凝土的抗冻融性比不掺引气剂的混凝土高出1~6倍以上,大大延长了混凝土工程结构的抗冻融;掺入引气剂使得混凝土的用水量和泌水沉降收缩减少,体系中的大毛细孔减少,从而减少了水分及其他介质迁移的通道,与此同时,微小气泡的引入占据了混凝土中的自由空间,减小了体系中孔隙网络的连通性,最终使得混凝土的抗渗性得到改善,引气剂的掺入可使混凝土的抗渗性提高50%以上;同时增加了大体积混凝土的变形能力,抗裂性能提高,但是引气数量和质量需要控制,保证混凝土力学性能。
针对大体积混凝土的降温周期长和温度收缩占比大的特点,掺入FQY高性能膨胀剂,其中含有的轻烧氧化镁组分具有延迟膨胀性能,反应活性可控,水化产物稳定,更适用于高温环境下和大尺寸散热慢的结构,可根据环境温度变化特点和结构尺寸特征进行活性和掺量调整,比普通膨胀剂更加灵活可靠;
针对大体积混凝土化学收缩引起的自干燥收缩和开裂特性(一般从表面无害裂缝开始,经耦合叠加效应,逐渐发展为贯穿有害裂缝),采用硅酮改性SAP颗粒一方面可以使混凝土具有内养护功能,SAP颗粒充分吸水后掺入混凝土中,随着水泥水化引起混凝土内部相对湿度的降低,可以逐渐释放水分,达到内养护减少自收缩的目的,另一方面假如混凝土内部已出现微裂缝,其中SAP中包裹的硅酮活性金属络合物活性成分可以不断激活未水化完毕的水泥颗粒,使其持续反应闭塞渗水通道,达到自修复的效果;
C35大体积混凝土在满足混凝土和易性、力学性能、抗渗性和抗冻融性等常规性能的基础上具有持续微膨胀性和内养护性能,提高混凝土抗裂防渗性能的同时,具有裂缝自修复性能,预防裂缝持续扩展的功能。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,各组分的质量份数如下:
水泥200-290份、矿粉0-50份、粉煤灰30-100份、引气剂0.1-0.3份、细骨料700-850份、粗骨料1000-1100份、水155-175份、缓凝型减水剂4-10份、抗裂剂25-35份、硅酮改性SAP颗粒5-10份。
其中,水泥等级为42.5以上普通硅酸盐水泥;矿粉为S95以上粒化高炉矿渣粉;粉煤灰为Ⅱ级以上F类电厂粉煤灰;粗骨料为粒径小于等于31.5mm的连续级配碎石,含泥量小于等于1.0%;细骨料的细度模数范围为2.0-3.4,含泥量小于等于3.0%,其为机制砂或河沙;缓凝型减水剂为脂肪族、萘系或聚羧酸减水剂,减水率≥25%;抗裂剂为FQY高性能膨胀剂;硅酮改性SAP颗粒为聚丙烯酸酯类高吸水树脂,吸水倍率为25-50倍,在合成过程中添加硅酮活性金属络合物,均匀搅拌成型后,干燥破碎为80-100目而成。
案例1:
将抗裂防渗自修复C35大体积混凝土应用于某隧道工程的主体侧墙大体积混凝土中,结构最小尺寸为1m,对比例为同一工程段相邻中隔墙,尺寸和养护措施相同,其所用混凝土原材料如下:
Figure BDA0003140623880000051
混凝土的配方和性能如下:
Figure BDA0003140623880000052
Figure BDA0003140623880000061
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
案例2:
将抗裂防渗自修复C35大体积混凝土应用于某地铁站单侧支模体系侧墙试验段中(根据GB50496所述,预计会因混凝土胶凝材料水化引起的温度变化和收缩导致有害裂缝的混凝土均为大体积混凝土),结构最小厚度为0.7m,分段长度25m,高度4m,对比段为同一工程段相邻结构体系,尺寸和养护措施相同,其所用混凝土原材料如下:
Figure BDA0003140623880000071
混凝土的配方和性能如下:
Figure BDA0003140623880000081
Figure BDA0003140623880000091
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于,包括如下组分:
水泥、矿粉、粉煤灰、引气剂、细骨料、粗骨料、水、缓凝型减水剂、抗裂剂和硅酮改性SAP颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于,各组分的质量份数如下:
水泥200-290份、矿粉0-50份、粉煤灰30-100份、引气剂0.1-0.3份、细骨料700-850份、粗骨料1000-1100份、水155-175份、缓凝型减水剂4-10份、抗裂剂25-35份、硅酮改性SAP颗粒5-10份。
3.根据权利要求1或2所述的一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于:所述水泥等级为42.5以上普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1或2所述的一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于:所述矿粉为S95以上粒化高炉矿渣粉。
5.根据权利要求1或2所述的一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于:所述粉煤灰为Ⅱ级以上F类电厂粉煤灰。
6.根据权利要求1或2所述的一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于:所述粗骨料为粒径小于等于31.5mm的连续级配碎石,含泥量小于等于1.0%。
7.根据权利要求1或2所述的一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于:所述细骨料的细度模数范围为2.0-3.4,含泥量小于等于3.0%,其为机制砂或河沙。
8.根据权利要求1或2所述的一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于,所述缓凝型减水剂为脂肪族、萘系或聚羧酸减水剂,减水率≥25%。
9.根据权利要求1或2所述的一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于,所述抗裂剂为FQY高性能膨胀剂。
10.根据权利要求1或2所述的一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土,其特征在于,所述硅酮改性SAP颗粒为聚丙烯酸酯类高吸水树脂,吸水倍率为25-50倍,在合成过程中添加硅酮活性金属络合物,均匀搅拌成型后,干燥破碎为80-100目而成。
CN202110733570.1A 2021-06-30 2021-06-30 一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土 Pending CN113387652A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110733570.1A CN113387652A (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110733570.1A CN113387652A (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113387652A true CN113387652A (zh) 2021-09-14

Family

ID=77624531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110733570.1A Pending CN113387652A (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113387652A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102092976A (zh) * 2011-01-17 2011-06-15 南京航空航天大学 生态大体积混凝土膨胀剂及制备方法
CN102172978A (zh) * 2011-01-25 2011-09-07 清华大学 一种混凝土抗裂养护的方法
CN106365556A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 蚌埠市宝运商品混凝土有限公司 一种抗渗抗腐蚀性混凝土
CN107445552A (zh) * 2017-08-28 2017-12-08 北京铁建永泰新型建材有限公司 抗裂增强大体积超长结构混凝土及其制备方法
CN109095859A (zh) * 2018-09-13 2018-12-28 湖北工业大学 一种自愈抗裂防水阻根混凝土
CN109970386A (zh) * 2019-04-30 2019-07-05 杭州中荷智慧城市科技有限公司 一种清水混凝土用复合外加剂
CN112110675A (zh) * 2020-08-11 2020-12-22 重庆源锦锦兴新材料科技有限公司 一种环境友好型混凝土用抗裂防水剂及其制备方法
CN112125612A (zh) * 2020-09-28 2020-12-25 陕西秦汉恒盛新型建材科技股份有限公司 一种适用于溜管施工的低温差大体积混凝土及其制备工艺

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102092976A (zh) * 2011-01-17 2011-06-15 南京航空航天大学 生态大体积混凝土膨胀剂及制备方法
CN102172978A (zh) * 2011-01-25 2011-09-07 清华大学 一种混凝土抗裂养护的方法
CN106365556A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 蚌埠市宝运商品混凝土有限公司 一种抗渗抗腐蚀性混凝土
CN107445552A (zh) * 2017-08-28 2017-12-08 北京铁建永泰新型建材有限公司 抗裂增强大体积超长结构混凝土及其制备方法
CN109095859A (zh) * 2018-09-13 2018-12-28 湖北工业大学 一种自愈抗裂防水阻根混凝土
CN109970386A (zh) * 2019-04-30 2019-07-05 杭州中荷智慧城市科技有限公司 一种清水混凝土用复合外加剂
CN112110675A (zh) * 2020-08-11 2020-12-22 重庆源锦锦兴新材料科技有限公司 一种环境友好型混凝土用抗裂防水剂及其制备方法
CN112125612A (zh) * 2020-09-28 2020-12-25 陕西秦汉恒盛新型建材科技股份有限公司 一种适用于溜管施工的低温差大体积混凝土及其制备工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
夏寿荣: "《最新混凝土外加剂生产配方精选400例》", 31 January 2014, 中国建材工业出版社 *
李从号等: "氧化镁膨胀剂在地下综合管廊混凝土裂缝控制中的应用", 《混凝土世界》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111689752B (zh) 一种多源固废基注浆胶凝材料及其制备方法和应用
CN109369097B (zh) 一种低收缩低徐变抗裂高性能大体积混凝土
CN107572958B (zh) 超低粘度水泥浆体及其制备方法
CN109678433B (zh) 超高强自密实微膨胀钢管混凝土及其制备方法
CN110776289B (zh) 一种轻质高强陶粒混凝土及其制备方法和应用
CN1182065C (zh) 一种快锚型无机粘结灌注材料及其制备工艺
WO2017067411A1 (zh) 一种crts ⅲ型板式无砟轨道充填层用自密实混凝土及其制备方法
CN110372304B (zh) 一种免压蒸phc管桩混凝土
CN102745964B (zh) 一种灌浆料
CN110498630B (zh) 一种混凝土复合外加剂及其制备方法和混凝土
CN113773018A (zh) 一种低收缩高抗裂超高性能混凝土及其制备方法
CN107572941B (zh) 微膨胀装配式建筑钢筋连接套筒专用灌浆料及其制备方法
CN107805016B (zh) 混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法
CN114956681A (zh) 一种高温养护的低碳高强度地聚物混凝土材料及其制备方法
CN113603442A (zh) 一种低成本石膏基自流平材料
CN110655344A (zh) 一种适用于强约束叠合墙内衬混凝土用防裂外加剂
CN110981369A (zh) 一种高性能膨胀预应力混凝土及其制备方法
CN112441760A (zh) 喷射混凝土用复合掺和料及其制备方法与应用
CN110451840B (zh) 一种复合式密实剂
CN113979712A (zh) 一种具有低收缩性的高性能混凝土
CN111333392A (zh) 一种海水拌养珊瑚礁砂c120uhpc及其制备方法
KR20230036643A (ko) 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물
KR100908675B1 (ko) 저온 조기강도 콘크리트 조성물.
CN116639935A (zh) 一种无掺和料的低热水泥混凝土及其制备方法
KR102655981B1 (ko) 초속경 고성능 그라우트 조성물 및 이를 이용한 그라우트 시공 공법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210914

RJ01 Rejection of invention patent application after publication