CN117024083B - 一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，属于混凝土生产技术领域，包括制备充孔覆膜碎石粗骨料、充孔覆膜天然河砂细骨料和椰壳纤维增强剂，充孔覆膜碎石粗骨料800～1000份、充孔覆膜天然河砂细骨料400～550份、水泥350～450份、椰壳纤维增强剂5～20份、钛白粉耐候剂10～20份、抗坍剂5～15份、膨胀抑制复合剂10～50份、偏铝酸钠速凝剂5～20份、羰基焦醛减水剂10～20份、引气剂5～20份和水80～160份的复配拌合。本发明制备方法制备出的混凝土，具有良好的排气性，防止气体裂缝，具有良好的防渗透性，还具有很好的防裂、抗坍塌性。
Description
技术领域
本发明属于混凝土生产技术领域，具体涉及一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法。
背景技术
混凝土是现代社会重要的建筑材料，混凝土是由骨料、胶凝材料及其它辅料外加剂和水拌合制备而成。混凝土具有原料丰富、抗压强度高、耐久性好等优点，已被广泛应用于各种建筑中。随着公路交通技术的不断发展，高速公路和铁路也越来越多，因此，需要架设的高架桥也越来越多，其中，桥墩部分是由钢筋混凝土浇筑制成，由于高速路区域跨度大，需要经过各种地质地貌，例如农耕地、盐碱地、湿地、山川河流、地震带等，长期处于各种恶劣的环境中，所以桥墩架设对混凝土的抗震、抗裂、抗坍塌、抗渗性要求更高。
目前，混凝土在浇筑高架桥桥墩的实际使用中，由于需要不断地拌合，物料内会产生气泡，在浇筑硬化后使得桥墩出现孔隙，长期在外界环境的作用下，会逐渐扩展形成微裂缝，同时增大渗透性，对内部钢筋构架造成影响，耐久性降低，最终减少桥墩的使用寿命，甚至发生突然坍塌的现象，
另外，目前市场上现有混凝土材质本身的渗透性也是良莠不齐，即使减少气泡量，混凝土长期处于恶劣环形下，渗透也较大，缩短寿命，目前现有的有些桥墩甚至在短期情况下已经发生了保护层开裂较严重的情况，需要经常维护。
在有，高架桥桥墩是分层浇筑，那么就需要严格控制层与层之间的浇筑工艺，间隔浇筑时间不超过下层混凝土初凝时间，分层浇筑必须保证上下层混凝土的可靠粘结，否则会严重影响层间的结合度，进而影响层间部位的渗透性，以及影响桥墩整体承重力、抗震、抗裂、抗坍塌等性能。
虽然现有开发的抗渗、抗裂混凝土有很多种，例如CN109020405B公开的一种具有优异抗渗性的高性能混凝土及其制备方法，还有CN113354351B公开的一种抗渗抗裂混凝土及其制备方法，但是这些混凝土都是直接添加外加剂，增强组合抗渗性，但没有从根本上改善骨料及辅料的抗渗性质，其外加剂的利用发挥效果还是不高。
发明内容
针对现有混凝土拌合易产生气泡，造成浇筑孔隙，导致渗透开裂，缩短寿命，以及现有混凝土添加抗渗透外加剂发挥效果有限，抗渗透性、抗坍性还是有待提高。本发明提供一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，将碎石和河砂进行填充和覆膜，椰壳纤维进行覆膜，添加抗坍剂、膨胀抑制复合剂，提高抗渗性能，减少气孔，减少缩裂和胀裂，预防渗透开裂，延长使用寿命。其具体技术方案如下：
一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1、充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:（1～2）的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和VP-VAc共聚物分别在-10～-15℃下冷冻1～2h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和VP-VAc共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:（0.3～2）:（1～5）的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合30～60min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合2～3min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料，备用；
S2、充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:（0.5～3）:（3～8）的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合40～60min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合5～10min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石细骨料，备用；
S3、椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:（2～5）的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂，备用；
S4、复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料800～1000份、充孔覆膜天然河砂细骨料400～550份、水泥350～450份、椰壳纤维增强剂5～20份、钛白粉耐候剂10～20份、抗坍剂5～15份、膨胀抑制复合剂10～50份、偏铝酸钠速凝剂5～20份、羰基焦醛减水剂10～20份、引气剂5～20份、水80～160份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土。其中，椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
上述方法的S1.2中，VP-VAc共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。
上述方法的S1.3、S2.2和S3中，覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=（4～8）:（2～4）:（2～5）:（8～15）；滑石粉的粒度在1um以下。
上述方法的S4中，水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。
上述方法的S4中，钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。
上述方法的S4中，抗坍剂的成分质量比为，端氨基甲氧基聚乙二醇:甲氧基聚乙二醇:聚甲基丙烯酸:酒石酸=（1～5）:（2～5）:（5～10）:（2～5）。
上述方法的S4中，膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层；复合颗粒的粒度为0.2～2mm；复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=（5～10）:（40～60）:（6～12）:（5～10）:（1～5）；粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:（1.5～3）。
本发明的一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，与现有技术相比，有益效果为：
一、本发明方法将碎石和天然河砂采用硅藻土和VP-VAc共聚物进行颗粒表面孔隙填充，能够改善碎石和天然河砂表面缺陷，补充孔隙后，减少混凝土拌合物中空气进入碎石和天然河砂缺陷内；采用覆膜剂，进行覆膜，一方面有利于固定孔隙嵌附物，另一方面能够阻隔水分和空气，防止空气接触颗粒表面，达到混凝土拌合料排气顺利的目的。VP-VAc共聚物具有一定粘度，且具有定型、成膜作用，能够辅助硅藻土填充粘结，以及覆层定型，提高填充牢固性。
二、本发明方法采用硅藻土作为孔隙填充剂，硅藻土具有吸水性，即使覆膜在拌合过程中收到部分破坏，那么拌合中硅藻土吸水膨胀进一步封堵颗粒表面孔隙，防止孔隙进入空气难以排出。
三、本发明方法设计硅藻土和VP-VAc共聚物分别在-10～ -15℃下冷冻1～2h，有利于降低物质粘度，能够更加顺利的进行粉碎成较细颗粒。
四、本发明方法采用喷雾式喷入覆膜剂，能够最大程度的节省覆膜剂用量，节省成本。且设计喷雾后，碎石混合2～3min，河砂混合5～10min，喷雾覆膜更加均匀，能够节省混合时间。
五、本发明方法添加椰壳纤维增强剂，增强混凝土的抗裂性，但椰壳纤维为植物纤维，容易被微生物分解，造成纤维强度失效，或者产生分解气体影响混凝土强度和产生气体裂缝，因此，设计椰壳纤维进行覆膜，覆膜剂具有阻隔水分和杀菌作用，能够对椰壳纤维内部杀菌以及防止外部细菌进入，防止生物快速降解；覆膜剂阻隔水分防止椰壳纤维吸收过多水分，并在拌合的机械作用下纤维被破坏造成强度下降。
六、本发明方法设计添加金红石型二氧化钛提高混凝土的耐候性，延长使用寿命。
七、本发明方法设计抗坍剂成分为端氨基甲氧基聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚甲基丙烯酸和酒石酸，添加少量抗坍剂便能够对于混凝土桥墩建设以及使用具有很好的抗坍塌性能。
八、本发明方法设计膨胀抑制复合剂，能够具有防缩裂裂缝的同时，还能具有防胀裂裂缝，在混凝土成型养护过程中，杜绝发生前期缩裂和胀裂现象，提高混凝土成型养护过程的质量，提高防裂防水渗透性。其中，钙矾石与石膏混合，石膏作为膨胀成分进行膨胀反应，而钙矾石作为抑制成分，抑制石膏反应速度。钙矾石与石膏的混合物参和有粉煤灰和煤焦油，用于延缓钙矾石和石膏与混凝土中的水分及其它成分接触；因为混凝土不会在刚浇筑时就快速发生缩裂，而是逐渐发生缩裂，开始缓慢，越来越快；如果过早大量释放膨胀成分，过早大幅度膨胀则膨胀时间和混凝土缩裂时间不匹配（膨胀是前期快后期慢，缩裂是前期慢后期快），弥补缩裂效果不好，还极易发生前期胀裂。另外，外层是氢氧化钙和高铝矾土熟料，高铝矾土熟料是膨胀成分；氢氧化钙是抑制成分，稀释高铝矾土熟料添加量，控制反应膨胀速度，防止发生前期快速膨胀胀裂，两层结构的分层释放，延缓膨胀进程，与混凝土缩裂进程相匹配。
九、本发明方法设计椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合；因为椰壳纤维增强剂的分散性较差，因此先与钛白粉耐候剂进行混合，提高混合均匀性，保证混凝土拌合均匀度质量，减少拌合时间的同时，能够最大限度的保护覆膜不被大量破坏。
十、本发明方法设计覆膜剂中添加1um以下滑石粉，具有助流作用，提高覆膜剂的覆膜效果；另外，覆膜后，能够提高颗粒表面的滑腻性，有助于混凝土拌合均匀，以及顺利排拌合气泡。
十一、本发明对碎石、河砂和椰壳纤维进行表面覆膜改性，材料具有防水性，进而在制备桥墩后，桥墩的防水抗渗透性大幅提高。
综上，本发明制备方法制备出的混凝土，具有良好的排气性，防止气体裂缝，具有良好的防渗透性，还具有很好的防裂、抗坍性。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:1的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和VP-VAc共聚物分别在-10℃下冷冻1h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和VP-VAc共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；其中，VP-VAc共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:1:3的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合40min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合2min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料；其中，覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=6:3:3:10；滑石粉的粒度在1um以下。
S2，充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:2:5的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合50min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合6min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石细骨料。
S3，椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:3的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂。
S4，复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料950份、充孔覆膜天然河砂细骨料450份、水泥380份、椰壳纤维增强剂15份、钛白粉耐候剂15份、抗坍剂10份、膨胀抑制复合剂30份、偏铝酸钠速凝剂10份、羰基焦醛减水剂12份、引气剂15份、水100份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土。其中，椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
其中，水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。抗坍剂的成分质量比为，端氨基甲氧基聚乙二醇:甲氧基聚乙二醇:聚甲基丙烯酸:酒石酸=3:3:8:4。
其中，膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层；复合颗粒的粒度为0.2～2mm；复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=8:50:10:8:3；粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:2。
本实施例方法制备的混凝土，经检测，结果如表1-4所示。
实施例2
一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:2的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和VP-VAc共聚物分别在 -15℃下冷冻2h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和VP-VAc共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；其中，VP-VAc共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:2:5的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合60min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合3min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料；其中，覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=8:4:5:15；滑石粉的粒度在1um以下。
S2，充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:2.5:5.5的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合55min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合8min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石细骨料。
S3，椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:3.5的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂。
S4，复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料850份、充孔覆膜天然河砂细骨料420份、水泥360份、椰壳纤维增强剂10份、钛白粉耐候剂12份、抗坍剂8份、膨胀抑制复合剂15份、偏铝酸钠速凝剂10份、羰基焦醛减水剂14份、引气剂8份、水90份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土。其中，椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
其中，水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。抗坍剂的成分质量比为，端氨基甲氧基聚乙二醇:甲氧基聚乙二醇:聚甲基丙烯酸:酒石酸=4:3.5:6.5:4.5。
其中，膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层；复合颗粒的粒度为0.2～2mm；复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=5:40:6:5:1；粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:1.5。
本实施例方法制备的混凝土，经检测，结果如表1-4所示。
实施例3
一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:1.5的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和VP-VAc共聚物分别在-12℃下冷冻1.5h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和VP-VAc共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；其中，VP-VAc共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:0.3:1的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合30min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合2min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料；其中，覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=4:2:2:8；滑石粉的粒度在1um以下。
S2，充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:1.5:3.5的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合45min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合6min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石细骨料。
S3，椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:4.5的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂。
S4，复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料800份、充孔覆膜天然河砂细骨料400份、水泥350份、椰壳纤维增强剂5份、钛白粉耐候剂10份、抗坍剂5份、膨胀抑制复合剂10份、偏铝酸钠速凝剂5份、羰基焦醛减水剂10份、引气剂5份、水80份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土。其中，椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
其中，水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。抗坍剂的成分质量比为，端氨基甲氧基聚乙二醇:甲氧基聚乙二醇:聚甲基丙烯酸:酒石酸=1:2:5:2。
其中，膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层；复合颗粒的粒度为0.2～2mm；复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=10:60:12:10:5；粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:3。
本实施例方法制备的混凝土，经检测，结果如表1-4所示。
实施例4
一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:1.2的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和VP-VAc共聚物分别在-11℃下冷冻1.5h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和VP-VAc共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；其中，VP-VAc共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:2:5的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合60min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合3min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料；其中，覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=8:4:5:15；滑石粉的粒度在1um以下。
S2，充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:2.8:6.5的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合52min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合8min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石细骨料。
S3，椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:2.2的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂。
S4，复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料1000份、充孔覆膜天然河砂细骨料550份、水泥450份、椰壳纤维增强剂20份、钛白粉耐候剂20份、抗坍剂15份、膨胀抑制复合剂50份、偏铝酸钠速凝剂20份、羰基焦醛减水剂20份、引气剂20份、水160份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土。其中，椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
其中，水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。抗坍剂的成分质量比为，端氨基甲氧基聚乙二醇:甲氧基聚乙二醇:聚甲基丙烯酸:酒石酸=5:5:10:5。
其中，膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层；复合颗粒的粒度为0.2～2mm；复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=5:60:6:10:1；粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:3。
本实施例方法制备的混凝土，经检测，结果如表1-4所示。
实施例5
一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:1.6的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和VP-VAc共聚物分别在-12℃下冷冻2h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和VP-VAc共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；其中，VP-VAc共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:0.3:5的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合30min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合3min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料；其中，覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=4:4:2:15；滑石粉的粒度在1um以下。
S2，充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:0.5:3的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合40min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合5min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石细骨料。
S3，椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:2的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂。
S4，复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料800份、充孔覆膜天然河砂细骨料550份、水泥350份、椰壳纤维增强剂20份、钛白粉耐候剂10份、抗坍剂15份、膨胀抑制复合剂10份、偏铝酸钠速凝剂20份、羰基焦醛减水剂10份、引气剂20份、水90份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土。其中，椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
其中，水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。抗坍剂的成分质量比为，端氨基甲氧基聚乙二醇:甲氧基聚乙二醇:聚甲基丙烯酸:酒石酸=5:2:10:2。
其中，膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层；复合颗粒的粒度为0.2～2mm；复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=10:40:12:5:5；粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:1.5。
本实施例方法制备的混凝土，经检测，结果如表1-4所示。
实施例6
一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:1.8的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和VP-VAc共聚物分别在-15℃下冷冻1h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和VP-VAc共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；其中，VP-VAc共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:2:1的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合60min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合2min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料；其中，覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=8:2:5:8；滑石粉的粒度在1um以下。
S2，充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:3:8的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合60min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合10min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石细骨料。
S3，椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:5的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂。
S4，复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料1000份、充孔覆膜天然河砂细骨料400份、水泥450份、椰壳纤维增强剂5份、钛白粉耐候剂20份、抗坍剂5份、膨胀抑制复合剂50份、偏铝酸钠速凝剂5份、羰基焦醛减水剂20份、引气剂5份、水145份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土。其中，椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
其中，水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。抗坍剂的成分质量比为，端氨基甲氧基聚乙二醇:甲氧基聚乙二醇:聚甲基丙烯酸:酒石酸=1:5:5:4.5。
其中，膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层；复合颗粒的粒度为0.2～2mm；复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=5.5:45:7:6:2；粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:1.8。
本实施例方法制备的混凝土，经检测，结果如后表1-4所示。
实施例7
一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:1.4的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和VP-VAc共聚物分别在-14℃下冷冻2h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和VP-VAc共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；其中，VP-VAc共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:0.5:2的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合40min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合3min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料；其中，覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=5:2.5:3.5:12；滑石粉的粒度在1um以下。
S2，充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:0.5:8的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合40min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合10min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石细骨料。
S3，椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:2的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂。
S4，复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料960份、充孔覆膜天然河砂细骨料520份、水泥380份、椰壳纤维增强剂16份、钛白粉耐候剂14份、抗坍剂9份、膨胀抑制复合剂35份、偏铝酸钠速凝剂16份、羰基焦醛减水剂15份、引气剂14份、水105份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土。其中，椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
其中，水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。抗坍剂的成分质量比为，端氨基甲氧基聚乙二醇:甲氧基聚乙二醇:聚甲基丙烯酸:酒石酸=3.5:4.5:5.5:2.5。
其中，膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层；复合颗粒的粒度为0.2～2mm；复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=9:56:11:9:4.5；粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:2.5。
本实施例方法制备的混凝土，经检测，结果如后表1-4所示。
实施例8
一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:1.3的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和VP-VAc共聚物分别在 -15℃下冷冻1h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和VP-VAc共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；其中，VP-VAc共聚物为乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:1.5:3.5的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合50min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合3min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料；其中，覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=5.5:3.5:4:14；滑石粉的粒度在1um以下。
S2，充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:3:3的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合60min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合5min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石细骨料。
S3，椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:5的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂。
S4，复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料820份、充孔覆膜天然河砂细骨料420份、水泥380份、椰壳纤维增强剂10份、钛白粉耐候剂12份、抗坍剂8份、膨胀抑制复合剂14份、偏铝酸钠速凝剂8份、羰基焦醛减水剂112份、引气剂6份、水96份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土。其中，椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
其中，水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。抗坍剂的成分质量比为，端氨基甲氧基聚乙二醇:甲氧基聚乙二醇:聚甲基丙烯酸:酒石酸=1.5:4:6:2.5。
其中，膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层；复合颗粒的粒度为0.2～2mm；复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=10:55:8:6.5:2.5；粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:2.5。
本实施例方法制备的混凝土，经检测，结果如后表1-4所示。
将实施例1-8制备的混凝土进行性能检测：
将混凝土加入到100×100×500mm的试模，振捣后在试件表面覆盖保鲜膜，制成混凝土试件，在混凝土试件覆盖保鲜膜后的6h、12h、24h、48h、72h计算混凝土的收缩值：
表1 收缩值检测结果
检测在30℃和50℃的环境温度下1h和4h时坍落度经时变化量：
表2 坍落度经时变化量检测结果
根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》检测各实施例混凝土未出现渗水的最大静水压力（MPa）。
表3 未出现渗水的最大静水压力检测结果
将混凝土试块用岩相切割机切割成100×100×15mm，打磨至表面光滑后，按照RapidAir程序要求对混凝土试块表面进行处理，测定内部气孔数量、含气量、气孔比表面积。
表4 内部气孔检测结果
实施例1-7制备的混凝土28d抗压强度等级C75。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，其特征在于，方法包括如下步骤：
S1，充孔覆膜碎石粗骨料的制备：
S1.1：将石英岩和玄武岩分别进行破碎、筛分成粒度为8～15mm，且片状含量＜2%的碎石；然后按石英岩:玄武岩=1:（1～2）的质量比进行混配，得到混合碎石A；
S1.2：将硅藻土和乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物分别在-10～ -15℃下冷冻1～2h，紧接着粉碎分级成粒度小于3um的微粉；然后将硅藻土和乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物进行气流混合，得到混合微粉B；
S1.3：按混合碎石A:混合微粉B:覆膜剂=100:（0.3～2）:（1～5）的质量比，先向混合碎石A中喷入混合微粉B进行双锥混合30～60min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合2～3min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜碎石粗骨料，备用；
S2，充孔覆膜天然河砂细骨料的制备：
S2.1：筛选天然河砂，达到平均粒径为0.25～0.3mm，静力触探值为8.0～10.0MPa，得到天然河砂C；
S2.2：按天然河砂C:混合微粉B:覆膜剂=100:（0.5～3）:（3～8）的质量比，先向天然河砂C中喷入混合微粉B进行双锥混合40～60min后，再以喷雾式喷入覆膜剂，混合5～10min，取出、静置、烘干得到充孔覆膜天然河砂细骨料，备用；
S3，椰壳纤维增强剂的制备：
按椰壳纤维:覆膜剂=100:（2～5）的质量比，向气流混合过程中的椰壳纤维，以喷雾式喷入覆膜剂，干燥后得到椰壳纤维增强剂，备用；
S4，复配拌合：
按质量份数，充孔覆膜碎石粗骨料800～1000份、充孔覆膜天然河砂细骨料400～550份、水泥350～450份、椰壳纤维增强剂5～20份、钛白粉耐候剂10～20份、抗坍剂5～15份、膨胀抑制复合剂10～50份、偏铝酸钠速凝剂5～20份、羰基焦醛减水剂10～20份、引气剂5～20份、水80～160份，进行复配拌合得到桥墩护层混凝土；
S1.3、S2.2和S3中，所述覆膜剂的成分质量比为，褐藻胶:滑石粉:柠檬酸三乙酯:无水乙醇=（4～8）:（2～4）:（2～5）:（8～15）；所述滑石粉的粒度在1um以下；S4中，所述膨胀抑制复合剂为膨胀剂和膨胀裂缝抑制剂的复合颗粒制剂，复合颗粒具体结构为两层结构，内核为钙矾石和石膏经过粉煤灰和煤焦油混合物粘结捏合而成的颗粒，外层为高铝矾土熟料和氢氧化钙的混合包覆层。
2.根据权利要求1所述的高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，其特征在于，S4中，所述水泥为硅酸盐水泥，水泥28d胶砂抗压强度＞52MPa，水泥标准稠度用水量＜25%。
3.根据权利要求1所述的高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，其特征在于，S4中，所述钛白粉耐候剂为金红石型二氧化钛。
4.根据权利要求1所述的高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，其特征在于，所述复合颗粒的成分质量比为，钙矾石:石膏:粉煤灰和煤焦油混合物:高铝矾土熟料:氢氧化钙=（5～10）:（40～60）:（6～12）:（5～10）:（1～5）；所述复合颗粒的粒度为0.2～2mm。
5.根据权利要求1所述的高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，其特征在于，所述粉煤灰和煤焦油混合物中，粉煤灰:煤焦油=1:（1.5～3）。
6.根据权利要求1所述的高速公路高架桥桥墩护层混凝土的制备方法，其特征在于，S4中，所述椰壳纤维增强剂和钛白粉耐候剂先进行预混均匀，再参与复配拌合。
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