專利名稱：無龜裂高性能混凝土摻合料及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬建筑材料，主要涉及高性能混凝土材料的改進(jìn)。
本發(fā)明技術(shù)方案的具體內(nèi)容是，無龜裂高性能混凝土摻合料的組成成份及其含量范圍是，無機(jī)硅料40-55％，石灰石14-50％，無水石膏4-12％，生石灰6-19％；其中，配制時將無機(jī)硅料、石灰石、無水石膏和生石灰皆分別進(jìn)行初研磨，按上述比例混合后進(jìn)行第二次研磨，制成達(dá)到通過400目標(biāo)準(zhǔn)篩后，篩余量小于7％的粉粒，即是摻合料成品。使用本摻合料配制混凝土?xí)r，按所用水泥重量的8-25％摻入水泥骨料中，干拌均勻、加水、高效減水劑，再進(jìn)行攪拌，即可配制高性能無龜裂混凝土。所用主要材料的重量比為水泥選用P·0425普硅，用量為100；水28-30；中砂細(xì)度模數(shù)2.6，用量為106-109；粒徑為5-20mm的花崗巖碎石210-215；高效減水劑用量為1.8-2.5。這樣，以無機(jī)硅料為主的摻合料，在使用中與水泥水化生成物—無機(jī)硅膠，改變了拌和水粘度，提高了粒子的粘結(jié)握裹力，有效的減少了粒子間隙，封閉了構(gòu)件表面，阻止了混凝土成型過程中的游離水外析，使混凝土的水化過程充分完成，滿足了安定性要求；無機(jī)硅膠對于鈉離子生成有極強(qiáng)的抑制作用，杜絕了混凝土體內(nèi)的化學(xué)自腐；使混凝土在成型過程中消除了龜裂成因。因此本發(fā)明提出的技術(shù)問題得到解決。
本發(fā)明所述摻合料的組成成份是，無機(jī)硅料42％，石灰石35％，無水石膏8％，生石灰15％。
本發(fā)明所述摻合料的組成成份是，無機(jī)硅料47％，石灰石39％，無水石膏6％，生石灰8％。
本發(fā)明所述摻合料的組成成份是，無機(jī)硅料45％，石灰石35％，無水石膏8％，生石灰12％。
本發(fā)明所述摻合料在配制高性能混凝土?xí)r，摻入量為相應(yīng)水泥用量的8-25％。
本發(fā)明摻合料用于配制高性能混凝土作業(yè)時，使其游離水析出率由常規(guī)的50％降至5％，拌制好的混凝土有良好的粒子粘結(jié)握裹力，高壓泵送不泌水；塌落度在增大18cm基礎(chǔ)上，經(jīng)時30分、60分、90分損失率分別小于0.5cm、1cm、2cm；混凝土振搗時達(dá)到同頻震動，均質(zhì)結(jié)晶；無機(jī)硅膠有抑制鈉離子生成與析出作用，杜絕了化學(xué)腐蝕問題。從混凝土內(nèi)部改變了結(jié)晶成型質(zhì)量，構(gòu)筑物呈水泥原有色澤，光潔致密、有折光效果。本摻合料配制C80-C100級別無龜裂混凝土，從根本上改變了結(jié)構(gòu)質(zhì)量，消除了龜裂成因，提高了耐久性的綜合指標(biāo)。其抗壓強(qiáng)度提高10％，同比情況下可節(jié)省水泥用量10-20％。本發(fā)明原料來源廣泛，加工簡便，質(zhì)量易于控制，是一種低造價、高質(zhì)量的摻合料。
第一實施例是用于大型車間廠房的承載柱，其原設(shè)計斷面為1×1m，高8m，設(shè)計為C50混凝土。
本例摻合劑無機(jī)硅料42％，石灰石35％，無水石膏8％，生石灰15％。在配制時無機(jī)硅料、石灰石、無水石膏和生石灰皆需進(jìn)行初研磨，將各組份按上述比例混合后進(jìn)行第二次研磨，所制成的粉粒，通過400目標(biāo)準(zhǔn)篩后，篩余量為5％，即是本例摻合料成品。使用本摻合料配制混凝土?xí)r，按所用水泥重量的14％摻入；該混凝土所用材料的重量比為水泥選用P·0425普硅，用量為100；水30；中砂細(xì)度模數(shù)2.6，用量為108；粒徑為5-20厘米的花崗巖碎石213；高效減水劑用量為1.8。以本例摻合劑用于上述混合料中，所配制成混凝土C80級別，經(jīng)檢驗混凝土強(qiáng)度達(dá)到88MPa。經(jīng)采用本例混凝土所制成承載柱的斷面為0.8×0.6m即滿足工程承載需要。
第二實施例是用于某單位澆大型設(shè)備抗震動的基礎(chǔ)，設(shè)計混凝土標(biāo)號為C100級別。
本例摻合劑無機(jī)硅料47％，石灰石39％，無水石膏6％，生石灰8％。在配制時無機(jī)硅料、石灰石、無水石膏和生石灰皆需進(jìn)行初研磨，將各組份按上述比例混合后進(jìn)行第二次研磨，所制成的粉粒，通過400目標(biāo)準(zhǔn)篩后，篩余量為3％，即是本例摻合料成品。使用本摻合料配制混凝土?xí)r，按所用水泥重量的18％摻入；該混凝土所用材料的重量比為水泥選用P·0425普硅，用量為100；水29；中砂細(xì)度模數(shù)2.6，用量為109；粒徑為5-20mm的花崗巖碎石212；高效減水劑用量為1.9。以本例摻合劑用于上述混合料中，所配制C100混凝土，經(jīng)檢驗混凝土強(qiáng)度達(dá)到109.8MPa。
澆筑時，因有一塊1.5M×0.3M模板位移，超出上部1公分，底部3公分的斜坡狀。澆筑成型后60小時，為了削去突出的斜坡，采用人力用鋼釬鑿切。僅此項工作，13個工人干了一個班，用鋼鑿切打，只見冒火里，在該處僅留下一個白點，根本削切不掉。無奈用混凝土圓盤切縫機(jī)進(jìn)行機(jī)械削切，僅此一點工程，就損壞了三個鋸片。從削切的薄片看出，混凝土的顏色是深灰色，有密實的均勻質(zhì)結(jié)晶，有折光點，并且杜絕混凝土龜裂，，呈均質(zhì)結(jié)晶光潔致密的結(jié)構(gòu)。
第三實施例是用于某礦井下負(fù)420m、4×6m運輸主巷道，需填充寬度為14×32公分的直立斷層時的建設(shè)加固工程。在澆筑該填充混凝土?xí)r要滿足的特殊要求是1.井上攪拌，裝罐運輸?shù)骄鹿ぷ髅?，?0分鐘，要求塌落度損失率≤2％.
2.混凝土對鋼筋要有良好的握裹力，并對鋼筋無腐蝕。
3.混凝土與基巖要有密實牢固的粘結(jié)附著力，注漿壓力設(shè)計為1.5倍-2倍，即在10Mpa壓力輸漿中，不能有泄?jié){現(xiàn)象，構(gòu)件承載力必須大于10Mpa。
4.模板為0.4×1.5m規(guī)格，澆筑混凝土頂拱部無振搗空間，只能在立邦上進(jìn)行振搗，拱部不振搗的混凝土能否達(dá)到密實結(jié)晶，粘著牢固，無縫隙的要求。
5.此項澆筑因運輸距離遠(yuǎn)，模板小易形成多道接茬，要求混凝土有良好的附著力。
6.斷層涌水采用疏導(dǎo)水管引流，待混凝土凝固后，用此管頂水填充斷層注漿。
原計劃用鋼拱架支撐后澆筑凝土加固，厚度1米，工作面延伸4.5米工程，以注漿填充斷層。而本例是采用C100級別混凝土加固，減去鋼拱架5組，用φ30mm鋼筋，澆筑60公分厚混凝土的方案。為此，選用混凝土的組成配比是P.O425水泥100％，中砂細(xì)度模數(shù)2.6，用量109％，粒徑5-20mm石子用量210％，高效減水劑25％，拌合用水30％。所用混凝土摻合料的組成成份是，無機(jī)硅料45％，石灰石35％，無水石膏8％，生石灰12％。所制成的粉粒，通過400目標(biāo)準(zhǔn)篩后，篩余量為2％，按所配制混凝土水泥用量的22％摻入本例摻合料。經(jīng)實施后，質(zhì)量檢測為1.澆筑混凝土塌落度增大18cm，80分鐘損失率為2cm，滿足澆筑時的要求。
2.振搗在立邦2米處進(jìn)行，上、下部均呈同頻震動，頂拱部摸板螺絲眼在同頻震動時，擠出牙膏狀漿體，僅2分鐘即成型固化，不再漏漿。
3.拆摸扳后養(yǎng)護(hù)3天，實施注漿，起壓6Mpa，終壓10MPa的壓力下，混凝土無任何變化，接茬的基巖上無串泄?jié){，60cm厚的混凝土承受住10MPa的泵壓，使注漿完成填充任務(wù)。
4.檢查鉆孔時發(fā)現(xiàn)本例混凝土對鋼筋粘結(jié)握裹力緊密牢固，無剝離空洞現(xiàn)象，達(dá)到整體一致的效果。
5.橫向?qū)哟蔚慕硬缳|(zhì)量一致，從外觀看不出是多層澆筑。
6.混凝土表面光潔、無鈉離子析出，并有反光效果。用手觸摸，光滑細(xì)勻，在煤礦加固方面創(chuàng)下了優(yōu)質(zhì)工程。
權(quán)利要求
1.無龜裂高性能混凝土摻合料的組成成份是，無機(jī)硅料40-55％，石灰石14-50％，無水石膏4-12％，生石灰6-19％；其中，配制時將無機(jī)硅料、石灰石、無水石膏和生石灰皆分別進(jìn)行初研磨，按上述比例混合后進(jìn)行第二次研磨，制成達(dá)到通過400目標(biāo)準(zhǔn)篩后，篩余量小于7％的粉粒，即成摻合料；相應(yīng)混凝土主要材料的重量比為水泥選用P·0425普硅，用量為100；水28-30；中砂細(xì)度模數(shù)2.6，用量為106-109；粒徑為5-20mm的花崗巖碎石210-215；高效減水劑用量為1.8-2.5；將上述摻合料按配制混凝土所用水泥重量的8-25％摻入水泥骨料中，干拌均勻、加水和高效減水劑，攪拌待用。
2.如權(quán)利要求1所述摻合料；其特征在于所述摻合料的組成成份是，無機(jī)硅料42％，石灰石35％，無水石膏8％，生石灰15％。
3.如權(quán)利要求1所述摻合料；其特征在于所述摻合料的組成成份是，無機(jī)硅料47％，石灰石39％，無水石膏6％，生石灰8％。
4.如權(quán)利要求1所述摻合料；其特征在于所述摻合料的組成成份是，無機(jī)硅料45％，石灰石35％，無水石膏8％，生石灰12％。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述摻合料；其特征在于所述摻合料在配制高性能混凝土?xí)r，摻入量為相應(yīng)水泥用量的8-25％。
全文摘要
無龜裂高性能砼摻合料屬建筑材料,其組成成份是,無機(jī)硅料40－55%,石灰石14－50%,無水石膏4－12%,生石灰6－19%。經(jīng)初研混合后再研磨,制成過400目篩后,篩余量≤7%的粉粒。相應(yīng)砼組分重量比為;P·0425普硅水泥100,水28－30,細(xì)度模數(shù)2.6中砂106－109,粒徑5－20mm花崗巖碎石210－215,高效減水劑1.8－2.5。將水泥重的8－25%摻合料摻入水泥骨料中,加水?dāng)嚢?。所配砼其游離水析出率由50%降為5%,粒子粘結(jié)握裹力強(qiáng),高壓泵送不泌水,塌落度在增18cm經(jīng)時30分、60分、90分損失率分別小于0.5cm、1cm、2cm,振搗可呈同頻震動,均質(zhì)結(jié)晶,能抑制鈉離子生成與析出,杜絕腐蝕;構(gòu)筑物呈水泥原色澤,光潔致密無龜裂,耐久性穩(wěn)定,抗壓強(qiáng)度提高10%,或省水泥10－20%;原料廣泛,加工簡便,質(zhì)量易控,造價低廉。
文檔編號C04B40/00GK1381421SQ02121220
公開日2002年11月27日 申請日期2002年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者王衡, 賀高崎, 王國鋒, 王國榮 申請人:王衡