CN113416035A - 一种无裂缝连续配筋混凝土及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无裂缝连续配筋混凝土及其制作方法，混凝土包括以下组分：水泥、钢渣粗骨料、钢渣细集料、蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维和水，以及预置于混凝土中的钢筋网。制作方法包括以下步骤：步骤1：先将蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维、钢渣粗骨料、钢渣细集料干拌，然后加入水泥干拌，加水搅拌；步骤2：布料；步骤3：摊铺：采用人工摊铺或者滑模摊铺机摊铺；步骤4：进行覆膜养生和扫毛处理；步骤5：洒水冲洗，覆膜养生。能够有效解决连续配筋混凝土路面的开裂问题，提高连续配筋混凝土板的强度和抗裂性能，从而达到改善路面使用性能，延长路面使用寿命的目的。
Description
技术领域
本发明涉及道路建筑材料技术领域，特别是一种无裂缝连续配筋混凝土及其制作方法。
背景技术
连续配筋混凝土路面是指沿纵向配置连续的钢筋，除了在与其他路面交接处或临近构造物处设置胀缝以及施工缝外，不设横向缩缝的水泥混凝土路面。这种路面限制了面板因纵向收缩而产生的开裂，克服了接缝水泥混凝土路面因设置横向胀缝、缩缝而引起的各种路面病害(如唧泥、错台)等缺陷，同时也提高了路面使用性能。
现有技术中，在温度和湿度的共同作用下，连续配筋混凝土路面仍然无法避免地产生干缩裂缝和温缩裂缝，并且很容易扩展到沥青面层形成反射裂缝，影响路面的使用性能和寿命。
为延长道路使用寿命，需要对连续配筋混凝土路面进行收缩裂缝的防治，通过一定的措施提高连续配筋混凝土板的抗开裂能力，减少干缩裂缝和温缩裂缝，从而改善连续配筋混凝土路面的使用性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种无裂缝连续配筋混凝土及其制作方法，该无裂缝连续配筋混凝土及其制作方法能解决连续配筋混凝板存在的温缩裂缝和干缩裂缝问题，有效提高连续配筋混凝土板的力学性能和抗收缩开裂能力。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种无裂缝连续配筋混凝土，包括混凝土以及预埋在混凝土中的高强钢筋网，其中混凝土按质量份计包括如下成分：
水泥：10～15份；
钢渣细集料：30～36份；
蒙脱石纳米粉：1～2份；
聚丙烯纤维：0.1～0.2份；
水：4～6份；
余料为钢渣粗骨料。
所述水泥包括普通硅酸盐水泥或钢渣粉复合硅酸盐水泥或钢渣粉-粉煤灰复合硅酸盐水泥。
所述高强钢筋网数量为两层，每层高强钢筋网均包括两组高强钢筋，包括横向钢筋和纵向钢筋，横向钢筋和纵向钢筋以组合成高强钢筋网；两层钢筋网平行设置，且两个纵向钢筋分别布置在两个横向钢筋外侧。
进一步地，所述钢渣-粉煤灰复合硅酸盐水泥包括普通硅酸盐水泥、钢渣粉和粉煤灰，其中，钢渣粉占比15％～25％，粉煤灰占比10％～20％，余料为普通硅酸盐水泥；所述钢渣粉复合硅酸盐水泥包括普通硅酸盐水泥和钢渣粉，钢渣粉占比20％～30％，余料为普通硅酸盐水泥；其中，所述钢渣粉中游离氧化钙含量≤3％。
进一步地，所述钢渣粗骨料设置有三种粒径范围，分别为2.36mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm和9.5mm～16mm。
进一步地，所述钢渣细集料粒径范围为0～2.36mm，游离氧化钙含量≤3％，浸水膨胀率≤2％。
进一步地，所述蒙脱石纳米粉，通过0.6mm方孔筛筛余为0，通过0.075mm方孔筛筛余≥70％，蒙脱石纳米粉中SiO2、Al2O3总含量≥60％。
进一步地，所述聚丙烯纤维为经改性得到的改性聚丙烯纤维，其改性方法为：
步骤1.将聚丙烯经双螺杆挤出机熔融造粒；
步骤2.经短丝纺丝机纺丝，纺丝后浸泡在浓度为40％～55％的硅烷偶联剂溶液中，溶剂为体积分数90％的乙醇和体积分数10％的水制成的混合溶剂；
步骤3.再将浸泡后的纺丝进行烘干、卷曲、牵伸、热定型和切断，制得改性聚丙烯纤维。
进一步地，所述聚丙烯纤维直径15～35μm，长度12～18mm，抗拉强度≥360MPa，断裂伸长率≥15％，弹性模量≥4500MPa，熔点≥160℃。
进一步地，所述高强钢筋抗拉强度标准值≥400MPa。
进一步地，所述高强钢筋预埋在混凝土中时为双层布置，每层均包括连续的横向高强钢筋和连续的纵向高强钢筋组成的钢筋网，纵向钢筋配筋率1.2％～1.8％。
一种无裂缝连续配筋混凝土的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤1.原料的制备：
根据各组分的质量份数制备各组分：水泥：10～15份、钢渣细集料：30～36份、蒙脱石纳米粉：1～2份、聚丙烯纤维：0.1～0.2份、水：4～6份、余料为钢渣粗骨料。
步骤2.搅拌混合：
将制备好的蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维、钢渣粗骨料和钢渣细集料置于容器，干拌60s，然后加入水泥干拌；加水、搅拌，制得混凝土。
步骤3安装钢筋网：将横向钢筋和纵向钢筋组合安装形成一层钢筋网，钢筋网数量为两层，两层钢筋网平行设置。
步骤4.布料：将步骤2制得的混凝土通过自卸车上料平台倾倒在钢筋网上，并将钢筋网上的混凝土进行平整。
步骤5.摊铺：
摊铺时采用人工摊铺或者滑模摊铺机摊铺，采用滑膜摊铺时摊铺速度0.8～1.2m/min，坍落度控制在20～60mm；采用振捣棒或者钢轮压路机或者平板夯成型，采用振捣棒方式成型时，振捣棒与钢筋网的间隔≥2cm，振捣方法为高频低幅法，振动频率140～190Hz；采用钢轮压路机时钢轮压路机重1～1.5t，静碾压1～2遍；采用平板夯时激振力15～20kN，碾压2～3遍。
步骤6.修正混凝土：对混凝土边角和表面进行修正。
步骤7.扫毛处理：修正完毕后，使用塑料薄膜对混凝土覆盖养生，养生4～7h后对混凝土表面进行扫毛处理。
步骤8.养生处理：将经过步骤7扫毛处理后的混凝土表面进行冲洗，使用土工布覆盖并固定于混凝土表面，洒水养生7d后完成混凝土的浇筑。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明提出的一种无裂缝连续配筋混凝土中，蒙脱石纳米粉与聚丙烯纤维共同组成了一种较好的抗裂增强体系，其中蒙脱石纳米粉吸水后膨胀，能够有效抵消水泥混凝土早期强度形成过程中引起的干燥收缩、温度收缩，有效消除水泥混凝土的收缩裂缝，同时蒙脱石纳米粉能够改善聚丙烯纤维与水泥浆界面的黏结能力，充分发挥聚丙烯纤维抗拉强度高、韧性好的优点。有效阻碍混凝土材料内部裂缝的发展，提高连续配筋混凝土板的强度和抗裂性能。
2、蒙脱石纳米粉吸收的水可以持续与钢渣、水泥产生化学反应，生成具有凝胶性质且致密、高强稳定的水化硅酸钙、水化铝酸钙，大幅提高混凝土的强度。
3、聚丙烯纤维经过硅烷偶联剂改性，纤维表面的亲水性能得到提高，能够进一步改善聚丙烯纤维与水泥浆界面的黏结能力。
4、蒙脱石纳米粉吸收的水与钢渣、水泥产生“水化”化学反应时生成的氢氧化钙能提供碱性环境，促进蒙脱石纳米粉吸收的水进一步与钢渣、水泥产生“火山灰”化学反应，再次生成具有凝胶性质且致密、高强稳定的水化硅酸钙、水化铝酸钙，使混凝土的强度得以持续增长。
5、使用钢渣替代天然砂石料，改变石料与水泥之间的“物理”反应为钢渣与水泥之间的“化学”反应，大幅提高强度，使工业固体废渣得到高附加值利用，有利于节约天然砂石料资源，绿色环保。
附图说明
图1是本发明一种无裂缝连续配筋混凝土的结构示意图；
其中有：1、混凝土；2、钢筋网；21、纵向高强钢筋；22、横向高强钢筋。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
实施例一：
一种无裂缝连续配筋混凝土，所述无裂缝连续配筋混凝土1包括以下质量份数的组分：钢渣-粉煤灰硅酸盐水泥10份、钢渣细集料35份、蒙脱石纳米粉1份、聚丙烯纤维0.1份、水5.9份、钢渣粗骨料48份，还包括预埋在混凝土中的高强钢筋网2。
钢渣-粉煤灰复合硅酸盐水泥包括水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥、钢渣粉和粉煤灰；其中钢渣粉替换普通硅酸盐水泥的20％，钢渣粉中游离氧化钙含量2％。粉煤灰替换普通硅酸盐水泥的10％。
钢渣粗骨料设置有三种粒径范围，分别为2.36mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm和9.5mm～16mm。
钢渣细集料粒径范围为0～2.36mm，游离氧化钙含量1％，浸水膨胀率1％。
采用的蒙脱石纳米粉，0.6mm方孔筛筛余为0，0.075mm方孔筛筛余79％，SiO2、Al2O3总含量70％。
采用的聚丙烯纤维为经改性得到的改性聚丙烯纤维直径15μm，长度12mm，抗拉强度 390MPa，断裂伸长率16％，弹性模量5000MPa，熔点170℃。
高强钢筋抗拉强度标准值500MPa。
高强钢筋预埋在混凝土中时为双层布置，每层均包括横向高强钢筋22和连续的纵向高强钢筋21组成的钢筋网2，纵向钢筋配筋率1.4％。
一种无裂缝连续配筋混凝土的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤1.原料的制备：
根据各组分的质量份制备各组分：钢渣-粉煤灰硅酸盐水泥10份、钢渣细集料35份、蒙脱石纳米粉1份、聚丙烯纤维0.1份、水5.9份、钢渣粗骨料48份。
步骤2.搅拌混合：
将步骤1中制备好的蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维、钢渣粗骨料和钢渣细集料置于容器，干拌60s，然后加入钢渣-粉煤灰复合硅酸盐水泥干拌60s；加入50％的水，搅拌60s，加入剩余50％的水，搅拌60s，制得混凝土。
步骤3安装钢筋网：
横向钢筋和纵向钢筋组合形成一层钢筋网，所述钢筋网数量为两层，两层钢筋网平行设置，且两个纵向钢筋分别布置在两个横向钢筋外侧。
步骤4.布料：
将步骤2制得的混凝土通过自卸车上料平台垂直倾倒在钢筋网上，并将钢筋网上的混凝土进行平整。
步骤5.摊铺：
摊铺时采用滑模摊铺机，摊铺速度1.0m/min，坍落度控制在39mm，采用振捣棒方式成型，振捣棒与钢筋网的间隔≥2cm，振捣方法为高频低幅法，振动频率160Hz。
步骤6.修正混凝土：
对混凝土边角和表面进行修正。
步骤7.扫毛处理：
修正完毕后，使用塑料薄膜对混凝土覆盖养生，养生5h后对混凝土表面进行扫毛处理。
步骤8.养生处理：
将经过步骤7扫毛处理后的混凝土表面进行冲洗，使用土工布覆盖并固定于混凝土表面，洒水养生7d后完成混凝土的浇筑。
经检测，该水泥混凝土的28d抗弯拉强度标准值为6.7MPa，28d抗压强度标准值为68MPa， 7d抗压强度标准值为42.16MPa，膨胀率为0.063％。路面在使用2年后未出现裂缝。
实施例二：
一种无裂缝连续配筋混凝土，所述无裂缝连续配筋混凝土1包括以下质量份数的组分：钢渣-粉煤灰硅酸盐水泥11份、钢渣粗骨料46份、钢渣细集料36份、蒙脱石纳米粉1份、聚丙烯纤维0.2份和水5.8份；还包括预埋在混凝土中的高强钢筋。
钢渣-粉煤灰复合硅酸盐水泥包括水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥、钢渣粉和粉煤灰；其中，钢渣粉替换普通硅酸盐水泥的20％，钢渣粉中游离氧化钙含量2％。粉煤灰替换普通硅酸盐水泥的15％。
钢渣粗骨料设置有三种粒径范围，分别为2.36mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm和9.5mm～16mm。
钢渣细集料粒径范围为0～2.36mm，游离氧化钙含量2％，浸水膨胀率2％。
采用的蒙脱石纳米粉，0.6mm方孔筛筛余为0，0.075mm方孔筛筛余77％，SiO2、Al2O3总含量65％。
采用的聚丙烯纤维为经改性得到的改性聚丙烯纤维直径20μm，长度12mm，抗拉强度 390MPa，断裂伸长率20％，弹性模量5000MPa，熔点190℃。
高强钢筋抗拉强度标准值500MPa。
高强钢筋预埋在混凝土中时为双层布置，每层均包括横向高强钢筋22和连续的纵向高强钢筋21组成的钢筋网2，纵向钢筋配筋率1.5％。
一种无裂缝连续配筋混凝土的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤1.原料的制备：
根据各组分的质量份制备各组分：钢渣-粉煤灰硅酸盐水泥11份、钢渣粗骨料46份、钢渣细集料36份、蒙脱石纳米粉1份、聚丙烯纤维0.2份和水5.8份。
步骤2.搅拌混合：
将步骤1中制备好的蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维、钢渣粗骨料和钢渣细集料置于容器，干拌60s，然后加入钢渣-粉煤灰复合硅酸盐水泥干拌60s；加入50％的水，搅拌60s，加入剩余50％的水，搅拌60s，制得混凝土。
步骤3安装钢筋网：
横向钢筋和纵向钢筋组合形成一层钢筋网，所述钢筋网数量为两层，两层钢筋网平行设置，且两个纵向钢筋分别布置在两个横向钢筋外侧。
步骤4.布料：
将步骤2制得的混凝土通过自卸车上料平台垂直倾倒在钢筋网上，并将钢筋网上的混凝土进行平整。
步骤5.摊铺：
摊铺时采用滑模摊铺机，摊铺速度1.0m/min，坍落度控制在39mm，采用振捣棒方式成型，振捣棒与钢筋网的间隔≥2cm，振捣方法为高频低幅法，振动频率150Hz。
步骤6.修正混凝土：
对混凝土边角和表面进行修正。
步骤7.扫毛处理：
修正完毕后，使用塑料薄膜对混凝土覆盖养生，养生6h后对混凝土表面进行扫毛处理。
步骤8.养生处理：
将经过步骤7扫毛处理后的混凝土表面进行冲洗，使用土工布覆盖并固定于混凝土表面，洒水养生7d后完成混凝土的浇筑。
经检测，该水泥混凝土的28d抗弯拉强度标准值为6.6MPa，28d抗压强度标准值为69MPa， 7d抗压强度标准值为44.16MPa，膨胀率为0.065％。路面在使用2年后未出现裂缝。
实施例三：
一种无裂缝连续配筋混凝土，所述无裂缝连续配筋混凝土1包括以下质量份的组分：钢渣粉复合硅酸盐水泥12份、钢渣粗骨料48份、钢渣细集料32份、蒙脱石纳米粉2份、聚丙烯纤维0.2份和水5.8份；还包括预埋在混凝土中的高强钢筋。
钢渣粉复合硅酸盐水泥包括水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥和钢渣粉；其中钢渣粉替换普通硅酸盐水泥的25％，钢渣粉中游离氧化钙含量2％。
钢渣粗骨料设置有三种粒径范围，分别为2.36mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm和9.5mm～16mm。
钢渣细集料粒径范围为0～2.36mm，游离氧化钙含量2％，浸水膨胀率2％。
采用的蒙脱石纳米粉，0.6mm方孔筛筛余为0，0.075mm方孔筛筛余78％，SiO2、Al2O3总含量71％。
采用的聚丙烯纤维为经改性得到的改性聚丙烯纤维直径25μm，长度14mm，抗拉强度 390MPa，断裂伸长率18％，弹性模量5200MPa，熔点170℃。
高强钢筋抗拉强度标准值500MPa。
高强钢筋预埋在混凝土中时为双层布置，每层均包括横向高强钢筋22和连续的纵向高强钢筋21组成的钢筋网2，纵向钢筋配筋率1.6％。
一种无裂缝连续配筋混凝土的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤1.原料的制备：
根据各组分的质量份制备各组分：钢渣粉复合硅酸盐水泥12份、钢渣粗骨料48份、钢渣细集料32份、蒙脱石纳米粉2份、聚丙烯纤维0.2份和水5.8份。
步骤2.搅拌混合：
将步骤1中制备好的蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维、钢渣粗骨料和钢渣细集料置于容器，干拌60s，然后加入钢渣粉复合硅酸盐水泥干拌60s；加入50％的水，搅拌60s，加入剩余50％的水，搅拌60s，制得混凝土。
步骤3安装钢筋网：
横向钢筋和纵向钢筋组合形成一层钢筋网，所述钢筋网数量为两层，两层钢筋网平行设置，且两个纵向钢筋分别布置在两个横向钢筋外侧。
步骤4.布料：
将步骤2制得的混凝土通过自卸车上料平台垂直倾倒在钢筋网上，并将钢筋网上的混凝土进行平整。
步骤5.摊铺：
摊铺时采用滑模摊铺机，成型时采用1.5t重钢轮压路机静碾压2遍。
步骤6.修正混凝土：
对混凝土边角和表面进行修正。
步骤7.扫毛处理：
修正完毕后，使用塑料薄膜对混凝土覆盖养生，养生5h后对混凝土表面进行扫毛处理。
步骤8.养生处理：
将经过步骤7扫毛处理后的混凝土表面进行冲洗，使用土工布覆盖并固定于混凝土表面，洒水养生7d后完成混凝土的浇筑。
经检测，该水泥混凝土的28d抗弯拉强度标准值为6.8MPa，28d抗压强度标准值为70MPa， 7d抗压强度标准值为42.7MPa，膨胀率为0.066％。路面在使用2年后未出现裂缝。
实施例四：
一种无裂缝连续配筋混凝土，所述无裂缝连续配筋混凝土1包括以下质量份的组分：钢渣粉复合硅酸盐水泥13份、钢渣粗骨料49份、钢渣细集料30份、蒙脱石纳米粉2份、聚丙烯纤维0.2份和水5.8份；还包括预埋在混凝土中的高强钢筋。
钢渣粉复合硅酸盐水泥包括水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥和钢渣粉；其中钢渣粉替换普通硅酸盐水泥的25％，钢渣粉中游离氧化钙含量2％。
钢渣粗骨料设置有三种粒径范围，分别为2.36mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm和9.5mm～16mm。
钢渣细集料粒径范围为0～2.36mm，游离氧化钙含量2％，浸水膨胀率2％。
采用的蒙脱石纳米粉，0.6mm方孔筛筛余为0，0.075mm方孔筛筛余75％，SiO2、Al2O3总含量69％。
采用的聚丙烯纤维为经改性得到的改性聚丙烯纤维直径25μm，长度15mm，抗拉强度 390MPa，断裂伸长率18％，弹性模量5000MPa，熔点160℃。
高强钢筋抗拉强度标准值500MPa。
高强钢筋预埋在混凝土中时为双层布置，每层均包括横向高强钢筋22和连续的纵向高强钢筋21组成的钢筋网2，纵向钢筋配筋率1.7％。
一种无裂缝连续配筋混凝土的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤1.原料的制备：
根据各组分的质量份制备各组分：钢渣粉复合硅酸盐水泥13份、钢渣粗骨料49份、钢渣细集料30份、蒙脱石纳米粉2份、聚丙烯纤维0.2份和水5.8份。
步骤2.搅拌混合：
将步骤1中制备好的蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维、钢渣粗骨料和钢渣细集料置于容器，干拌60s，然后加入钢渣粉复合硅酸盐水泥干拌60s；加入50％的水，搅拌60s，加入剩余50％的水，搅拌60s，制得混凝土。
步骤3安装钢筋网：
横向钢筋和纵向钢筋组合形成一层钢筋网，所述钢筋网数量为两层，两层钢筋网平行设置，且两个纵向钢筋分别布置在两个横向钢筋外侧。
步骤4.布料：
将步骤2制得的混凝土通过自卸车上料平台垂直倾倒在钢筋网上，并将钢筋网上的混凝土进行平整。
步骤5.摊铺：
摊铺时采用滑模摊铺机，成型时采用1.5t重钢轮压路机静碾压2遍。
步骤6.修正混凝土：
对混凝土边角和表面进行修正。
步骤7.扫毛处理：
修正完毕后，使用塑料薄膜对混凝土覆盖养生，养生5h后对混凝土表面进行扫毛处理。
步骤8.养生处理：
将经过步骤7扫毛处理后的混凝土表面进行冲洗，使用土工布覆盖并固定于混凝土表面，洒水养生7d后完成混凝土的浇筑。
经检测，该水泥混凝土的28d抗弯拉强度标准值为6.9MPa，28d抗压强度标准值为70MPa， 7d抗压强度标准值为43.4MPa，膨胀率为0.064％。路面在使用2年后未出现裂缝。
实施例五：
一种无裂缝连续配筋混凝土，所述无裂缝连续配筋混凝土1包括以下质量份的组分：普通硅酸盐水泥14份、钢渣粗骨料46份、钢渣细集料33份、蒙脱石纳米粉2份、聚丙烯纤维 0.1份和水4.9份；还包括预埋在混凝土中的高强钢筋。
钢渣粗骨料设置有三种粒径范围，分别为2.36mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm和9.5mm～16mm。
钢渣细集料粒径范围为0～2.36mm，游离氧化钙含量2％，浸水膨胀率2％。
采用的蒙脱石纳米粉，0.6mm方孔筛筛余为0，0.075mm方孔筛筛余77％，SiO2、Al2O3总含量65％。
采用的聚丙烯纤维为经改性得到的改性聚丙烯纤维直径20μm，长度15mm，抗拉强度 380MPa，断裂伸长率18％，弹性模量5200MPa，熔点180℃。
高强钢筋抗拉强度标准值500MPa。
高强钢筋预埋在混凝土中时为双层布置，每层均包括横向高强钢筋22和连续的纵向高强钢筋21组成的钢筋网2，纵向钢筋配筋率1.8％。
一种无裂缝连续配筋混凝土的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤1.原料的制备：
根据各组分的质量份制备各组分：普通硅酸盐水泥14份、钢渣粗骨料46份、钢渣细集料33份、蒙脱石纳米粉2份、聚丙烯纤维0.1份和水4.9份。
步骤2.搅拌混合：
将步骤1中制备好的蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维、钢渣粗骨料和钢渣细集料置于容器，干拌60s，然后加入普通硅酸盐水泥干拌60s；加入50％的水，搅拌60s，加入剩余50％的水，搅拌60s，制得混凝土。
步骤3安装钢筋网：
横向钢筋和纵向钢筋组合形成一层钢筋网，所述钢筋网数量为两层，两层钢筋网平行设置，且两个纵向钢筋分别布置在两个横向钢筋外侧。
步骤4.布料：
将步骤2制得的混凝土通过自卸车上料平台垂直倾倒在钢筋网上，并将钢筋网上的混凝土进行平整。
步骤5.摊铺：
摊铺时采用滑模摊铺机，成型时采用C90T平板夯成型，激振力20kN，碾压2遍。
步骤6.修正混凝土：
对混凝土边角和表面进行修正。
步骤7.扫毛处理：
修正完毕后，使用塑料薄膜对混凝土覆盖养生，养生5h后对混凝土表面进行扫毛处理。
步骤8.养生处理：
将经过步骤7扫毛处理后的混凝土表面进行冲洗，使用土工布覆盖并固定于混凝土表面，洒水养生7d后完成混凝土的浇筑。
经检测，该水泥混凝土的28d抗弯拉强度标准值为6.6MPa，28d抗压强度标准值为66MPa， 7d抗压强度标准值为41.58MPa，膨胀率为0.067％。路面在使用2年后未出现裂缝。
实施例六：
一种无裂缝连续配筋混凝土，所述无裂缝连续配筋混凝土1包括以下质量份的组分：普通硅酸盐水泥15份、钢渣粗骨料45份、钢渣细集料32份、蒙脱石纳米粉2份、聚丙烯纤维 0.1份和水5.9份；还包括预埋在混凝土中的高强钢筋。
钢渣粗骨料设置有三种粒径范围，分别为2.36mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm和9.5mm～16mm。
钢渣细集料粒径范围为0～2.36mm，游离氧化钙含量2％，浸水膨胀率2％。
采用的蒙脱石纳米粉，0.6mm方孔筛筛余为0，0.075mm方孔筛筛余74％，SiO2、Al2O3总含量68％。
采用的聚丙烯纤维为经改性得到的改性聚丙烯纤维直径25μm，长度16mm，抗拉强度 400MPa，断裂伸长率21％，弹性模量5200MPa，熔点190℃。
高强钢筋抗拉强度标准值500MPa。
高强钢筋网在混凝土中为双层布置，每层均包括横向高强钢筋22和连续的纵向高强钢筋 21组成的钢筋网2，纵向钢筋配筋率1.5％
一种无裂缝连续配筋混凝土的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤1.原料的制备：
根据各组分的质量份制备各组分：普通硅酸盐水泥15份、钢渣粗骨料45份、钢渣细集料32份、蒙脱石纳米粉2份、聚丙烯纤维0.1份和水5.9份。
步骤2.搅拌混合：
将步骤1中制备好的蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维、钢渣粗骨料和钢渣细集料置于容器，干拌60s，然后加入普通硅酸盐水泥干拌60s；加入50％的水，搅拌60s，加入剩余50％的水，搅拌60s，制得混凝土。
步骤3安装钢筋网：
横向钢筋和纵向钢筋组合形成一层钢筋网，所述钢筋网数量为两层，两层钢筋网平行设置，且两个纵向钢筋分别布置在两个横向钢筋外侧。
步骤4.布料：
将步骤2制得的混凝土通过自卸车上料平台垂直倾倒在钢筋网上，并将钢筋网上的混凝土进行平整。
步骤5.摊铺：
摊铺时采用滑模摊铺机，成型时采用C90T平板夯成型，激振力15kN，碾压3遍。
步骤6.修正混凝土：
对混凝土边角和表面进行修正。
步骤7.扫毛处理：
修正完毕后，使用塑料薄膜对混凝土覆盖养生，养生5h后对混凝土表面进行扫毛处理。
步骤8.养生处理：
将经过步骤7扫毛处理后的混凝土表面进行冲洗，使用土工布覆盖并固定于混凝土表面，洒水养生7d后完成混凝土的浇筑。
经检测，该水泥混凝土的28d抗弯拉强度标准值为6.5MPa，28d抗压强度标准值为67MPa， 7d抗压强度标准值为40.87MPa，膨胀率为0.065％。路面在使用2年后未出现裂缝。
对比例1：
按质量份计，普通硅酸盐水泥15份，碎石细集料34.1份，水5.9份，余料为碎石粗骨料。
经检测，水泥混凝土的28d抗弯拉强度标准值为5.1Mpa，28d抗压强度标准值为45MPa， 7d抗压强度标准值为31.05MPa，路面在使用后1个月内出现横向裂缝。
对比例2：
按质量份计，普通硅酸盐水泥15份，碎石细集料33份，水6份，余料为碎石粗骨料。
水泥混凝土的28d抗弯拉强度标准值为5.0Mpa，28d抗压强度标准值为46MPa，7d抗压强度标准值为32.2MPa，路面在使用后1个月内出现了横向裂缝。
表1是实施例与对比例的对比。
表1实施例与对比例的对比
通过表1可以得出，实施例和对比例相比较，本发明的一种无裂缝连续配筋混凝土在使用过程中，弯拉强度和抗压强度等都有显著提升，且没有连续横向裂缝。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无裂缝连续配筋混凝土，其特征在于：包括混凝土以及预埋在混凝土中的高强钢筋网，其中混凝土按质量份计，包括如下成分：
水泥：10~15份；
钢渣细集料：30~36份；
蒙脱石纳米粉：1~2份；
聚丙烯纤维：0.1~0.2份；
水：4~6份；
余料为钢渣粗骨料；
所述水泥包括普通硅酸盐水泥或钢渣粉复合硅酸盐水泥或钢渣粉-粉煤灰复合硅酸盐水泥；
所述高强钢筋网数量为两层，每层高强钢筋网均包括两组高强钢筋，包括横向钢筋和纵向钢筋，横向钢筋和纵向钢筋以组合成高强钢筋网； 两层钢筋网平行设置，且两个纵向钢筋分别布置在两个横向钢筋外侧。
2.根据权利要求1所述的一种无裂缝连续配筋混凝土，其特征在于：所述水泥选择钢渣-粉煤灰复合硅酸盐水泥时，钢渣-粉煤灰复合硅酸盐水泥包括普通硅酸盐水泥、钢渣粉和粉煤灰，钢渣粉占比15%~25%；粉煤灰占比10%~20%，余料为普通硅酸盐水泥，其中钢渣粉中游离氧化钙含量≤3%。
3.根据权利要求1所述的一种无裂缝连续配筋混凝土，其特征在于：所述水泥选择钢渣粉复合硅酸盐水泥时，钢渣粉复合硅酸盐水泥包括普通硅酸盐水泥和钢渣粉，钢渣粉占比20%~30%，余料为普通硅酸盐水泥，其中钢渣粉中游离氧化钙含量≤3%。
4.根据权利要求1所述的一种无裂缝连续配筋混凝土，其特征在于：所述钢渣粗骨料设置有三种粒径范围，分别为2.36mm~4.75mm、4.75mm~9.5mm和9.5mm~16mm。
5.根据权利要求1所述的一种无裂缝连续配筋混凝土，其特征在于：所述钢渣细集料粒径范围为0~2.36mm，游离氧化钙含量≤3%，浸水膨胀率≤2%。
6.根据权利要求1所述的一种无裂缝连续配筋混凝土，其特征在于：所述蒙脱石纳米粉，通过0.6mm方孔筛筛余为0，通过0.075mm方孔筛筛余≥70%，蒙脱石纳米粉中SiO2、Al2O3总含量≥60%。
7.根据权利要求1所述的一种无裂缝连续配筋混凝土，其特征在于：所述聚丙烯纤维为经改性得到的改性聚丙烯纤维，其改性方法为：
步骤1. 将聚丙烯经双螺杆挤出机熔融造粒；
步骤2. 经短丝纺丝机纺丝，纺丝后浸泡在浓度为40%~55%的硅烷偶联剂溶液中，溶剂为体积分数90%的乙醇和体积分数10%的水制成的混合溶剂；
步骤3. 再将浸泡后的纺丝进行烘干、卷曲、牵伸、热定型和切断，制得改性聚丙烯纤维。
8.根据权利要求1所述的一种无裂缝连续配筋混凝土，其特征在于：所述聚丙烯纤维直径15~35μm，长度12~18mm，抗拉强度≥360MPa，断裂伸长率≥15%，弹性模量≥4500 MPa，熔点≥160℃。
9.根据权利要求1所述的一种无裂缝连续配筋混凝土，其特征在于：所述高强钢筋预埋在混凝土中时为双层布置，每层均包括横向高强钢筋和连续的纵向高强钢筋组成的钢筋网，纵向钢筋配筋率1.2%~1.8%。
10.根据权利要求1-9所述的一种无裂缝连续配筋混凝土的制作方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤1. 原料的制备：
根据各组分的质量份数制备各组分：水泥：10~15份、钢渣细集料：30~36份、蒙脱石纳米粉：1~2份、聚丙烯纤维：0.1~0.2份、水：4~6份、余料为钢渣粗骨料；
步骤2. 搅拌混合：
将制备好的蒙脱石纳米粉、聚丙烯纤维、钢渣粗骨料和钢渣细集料置于容器，干拌60s，然后加入水泥干拌；加水、搅拌，制得混凝土；
步骤3 安装钢筋网：将横向钢筋和纵向钢筋组合安装形成一层钢筋网，钢筋网数量为两层，两层钢筋网平行设置；
步骤4. 布料：将步骤2制得的混凝土通过自卸车上料平台倾倒在钢筋网上，并将钢筋网上的混凝土进行平整；
步骤5. 摊铺：
摊铺时采用人工摊铺或者滑模摊铺机摊铺，采用滑膜摊铺时摊铺速度0.8~1.2m/min，坍落度控制在20~60mm；采用振捣棒或者钢轮压路机或者平板夯成型，采用振捣棒方式成型时，振捣棒与钢筋网的间隔≥2cm，振捣方法为高频低幅法，振动频率140~190 Hz；采用钢轮压路机时钢轮压路机重1~1.5t，静碾压1~2遍；采用平板夯时激振力15~20 kN，碾压2~3遍；
步骤6. 修正混凝土：对混凝土边角和表面进行修正；
步骤7. 扫毛处理：修正完毕后，使用塑料薄膜对混凝土覆盖养生，养生4~7h后对混凝土表面进行扫毛处理；
步骤8. 养生处理：将经过步骤7扫毛处理后的混凝土表面进行冲洗，使用土工布覆盖并固定于混凝土表面，洒水养生7d后完成混凝土的浇筑。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20220722 |
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