CN1350104A - 碱矿灰混凝土支柱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能抵抗酸、碱、盐等化学侵蚀的高性能碱矿灰混凝土支柱,它是由在普通混凝土中掺入的耐盐卤侵蚀混凝土外加剂、粉煤灰和矿渣粉等混合物构成,本发明提供了一种适宜在高盐碱地区、高硫酸盐的水中及海堤段电气化铁路、公路建设工程中使用的碱矿灰混凝土支柱,能大大提高其使用寿命,保证了铁路和公路运输的安全及各种工程建设的需要。

Description

碱矿灰混凝土支柱
所属技术领域：
本发明涉及一种防腐型混凝土支柱，特别是一种能抵抗酸、碱、盐等化学侵蚀的高性能碱矿灰混凝土支柱。
背景技术：
混凝土支柱广泛用于电力、通讯及铁路、公路的工程建设，与我们的日常生活密不可分。目前，横腹杆式预应力混凝土支柱只适用于地质状况较好的环境，在含有多种酸、碱、盐的高盐碱地区、高硫酸盐的水中及海堤段电气化铁路、公路建设工程使用时，其使用寿命会大大降低。混凝土的盐类侵蚀，是混凝土老化病害的主要问题之一，我国沿海地区、西北地区、西南地区的混凝土建筑物和构筑物均存在盐类侵蚀的问题，危及铁路、公路运输安全，给工程建设带来极大不便。
发明内容：
本发明的目的是提供一种能抵抗酸、碱、盐等化学侵蚀的高性能碱矿灰混凝土支柱，这种混凝土支柱采用新的组分及其配比，具有低水化热、耐久、耐化学腐蚀的特性，在高盐碱地区、高硫酸盐的水中及海堤段电气化铁路、公路建设工程中使用，能大大提高其使用寿命，保证了铁路、公路运输的安全及各种工程建设的需要。
本发明的具体技术内容如下：
本发明的原理是在普通混凝土中掺入耐盐卤侵蚀外加剂、粉煤灰和矿渣粉等混合物，配制成抗硫酸盐、氯化物侵蚀的混凝土支柱。
本发明的组分包括水泥、矿渣粉、粉煤灰、砂、石、减水剂，其特征在于：还包括作为耐盐卤侵蚀的混凝土外加剂。
本发明的各组分的重量配比是：水泥∶矿渣粉∶粉煤灰∶砂∶石∶耐盐卤侵蚀外加剂∶减水剂＝1∶1∶(0.36～0.58)∶(3.06～3.72)∶(6.42～7.86)∶(0.19～0.21)∶(0.06～0.07)。
本发明所述的耐盐卤侵蚀外加剂是一种包含碱性材料组分的耐盐类侵蚀混凝土外加剂，碱性材料保证了矿渣粉和粉煤灰的碱度，产生的OH-，耐盐类侵蚀混凝土外加剂则加快了碱性材料与矿渣、粉煤灰的反应，生成了大量的CSH凝胶和铝硅酸盐，减少了Ca(OH)2等不耐盐侵蚀产物的出现，提高了耐盐侵蚀的能力。
本发明所述的粉煤灰应是细度采用0.045mm方孔筛筛余不超过20％，0.08mm方孔筛筛余不超过8％；含碳量应控制在5％以下，需水量小的I级或II级的低钙粉煤灰。
本发明所述的矿渣粉应选用碱性系数M0＞1、级别大于S95以上、且细度比表面积大于3500平方厘米/克的矿渣粉。
本发明所述的水泥应采用不低于强度等级42.5R的普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥，或不低于强度等级为32.5的快硬硅酸盐水泥。
本发明所述的砂为中粗砂。
本发明所述的石子为碎石或卵石。
本发明的原理及技术研究如下：
耐盐类侵蚀混凝土的配比同普通混凝土一样，首先应能满足新拌混凝土的和易性，硬化混凝土的强度等性能。在其它条件相同的情况下，耐盐类侵蚀混凝土的强度取决于其胶结料强度。胶结料的强度主要受矿渣、粉煤灰、水泥、耐盐卤外加剂的量的影响，试验结果表明其合适的范围矿渣为30～50％，粉煤灰10～30％，水泥30～50％，耐盐卤外加剂5～10％，部分结果见下表。
                  原材料对胶结度强度的影响
  编号               胶  凝  材  料 28天强度(Mpa)
  矿渣 粉煤灰   水泥 耐盐卤侵蚀外加剂
   1    30    10    50        10     65.2
   2    40    10    40        10     66.0
   3    50    10    30        10     63.6
   4    40    20    30        10     63.2
   5    30    15    50        5     62.6
   6    20    30    40        10     58.8
在胶结料中，矿渣粉量的变化对强度影响不太大，粉煤灰的量增加，强度呈下降趋势，I级灰的下降幅度小于II级灰，水泥的量减少，强度也就越低，各组分之间也相互影响，应根据原料的性质作相应调整。各组分的量确定后，可以按照普通混凝土配比的设计方法，根据生产地确定混凝土的配合比，得出混凝土坍落度的大小，胶结料砂、石及水的用量。值得注意的是：减水剂的品种和掺水量对混凝土的性能有很大影响，应选择减水率高，引气量小，对胶结料适应性好的外加剂。
针对耐盐类侵蚀混凝土，进行了常规物理性能的测试，包括抗压强度、劈拉强度、棱柱强度、弹性模量等。其轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量均比同标号普通混凝土高。
耐久方面，总结和比较了耐盐类侵蚀混凝土与普通混凝土在抗渗性、抗冻抗碳化性以及收缩性能等方面的特点。其抗渗性优于普通混凝土；抗冻性接近同等级普通混凝土，能满足混凝土的抗冻要求；抗碳性能基本与普通水泥混凝土一致；收缩性小于普通混凝土，不易产生收缩裂缝等缺陷，对抵抗外界的侵蚀有利。
附图及图面说明：
图1本发明的成品结构示意图
具体实施方式：
碱矿灰混凝土支柱，包括架设电气化铁道导线、附加线的接触网支柱或者架设通用电缆线的公路支柱，其组分包括水泥、矿渣粉、粉煤灰、砂、石、减水剂，还包括耐盐卤侵蚀的混凝土外加剂，各组分的重量配比是：水泥∶矿渣粉∶粉煤灰∶砂∶石∶耐盐卤侵蚀外加剂∶减水剂＝1∶1∶0.45∶3.50∶6，80∶0.20∶0.06。
其中：
作为一种耐盐卤侵蚀混凝土外加剂，其技术指标符合GB8076-1997标准的规定。
减水剂为NF-8型高效减水剂，其质量符合GB8076-1997标准的规定。
粉煤灰是细度采用0.045mm方孔筛筛余为18％，0.08mm方孔筛筛余为5％；含碳量为4％以下，需水量小的I级低钙粉煤灰。其技术指标符合GB1596-91标准的规定。
矿渣粉是碱性系数M0＞1、级别大于S95以上、且细度比表面积为3500平方厘米/克的矿渣粉。其技术要求符合GB/T18046的规定。
水泥强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥。其性能符合GB175的规定。
砂为中粗砂。石子为碎石。其质量指标分别符合GB/T14684、GB/T14685的规定，和GBJ204的规定。
本发明在满足普通混凝土制品要求的基础上，还具有较强的耐腐蚀性能，能抵抗盐卤、氯盐、硫酸等盐类侵蚀，耐腐蚀能力比普通混凝土接触网支柱提高2～3倍。该项技术填补了国内外的空白，减少了维修及更换支柱的费用，同时也为铁路、公路运输的安全提供了保证。

Claims (6)

1、一种碱矿灰混凝土支柱，组分包括水泥、矿渣粉、粉煤灰、砂、石、减水剂，其特征在于：还包括作为耐盐卤侵蚀的混凝土外加剂。
2、根据权利要求1所述的一种碱矿灰混凝土支柱，其特征在于：各组分的重量配比是：水泥∶矿渣粉∶粉煤灰∶砂∶石∶耐盐卤侵蚀外加剂∶减水剂＝1∶1∶(0.36～0.58)∶(3.06～3.72)∶(6.42～7.86)∶(0.19～0.21)∶(0.06～0.07)。
3、根据权利要求1或2所述的一种碱矿灰混凝土支柱，其特征在于：本发明所述的粉煤灰应是细度采用0.045mm方孔筛筛余不超过20％，0.08mm方孔筛筛余不超过8％；含碳量应控制在5％以下，需水量为I级或II级的低钙粉煤灰。
4、根据权利要求1或2所述的一种碱矿灰混凝土支柱，其特征在于：本发明所述的矿渣粉应选用碱性系数M0＞1、级别大于S95以上、且细度比表面积大于3500平方厘米/克的矿渣粉。
5、根据权利要求1或2所述的一种碱矿灰混凝土支柱，其特征在于：本发明所述的水泥应采用不低于强度等级42.5R的普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥，或不低于强度等级为32.5的快硬硅酸盐水泥。
6、根据权利要求1或2所述的一种碱矿灰混凝土支柱，其特征在于：本发明所述的砂为中粗砂，石子为碎石或卵石。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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