保持c60鋼管砼持續膨脹的方法
2023-05-13 13:52:16 2
專利名稱：保持c60鋼管砼持續膨脹的方法
技術領域：
本發明屬於建築材料領域，具體涉及一種保持C60鋼管砼持續穩定膨脹的方法。
背景技術：
由於鋼管混凝土結構具有承載能力大，經濟效益顯著，外形美觀，便於施工和保證施工質量的特點，因此這種組合材料在現代建築結構中得到越來越廣泛的應用。鋼管和鋼管中的混凝土相結合，可以各自發揮所長，獲取優良的力學性能和結構性能。但其前提條件之一是鋼管壁與其內部的混凝土必須緊密結合，鋼管對核心混凝土必須有一個緊箍作用力。為了達到這一目的，通常在矽酸鹽水泥、粗細集料等混凝土組分中加入膨脹劑，使其在矽酸鹽水泥水化體系中發生化學反應產生體積膨脹，形成一定的膨脹應力，從而使鋼管與核心混凝土能夠緊密結合，在這一過程中需要消耗大量的水分。但是一方面灌注進入鋼管中的膨脹混凝土由於處於密閉環境之中，外部水分無法進入補充由於水泥水化而消耗的水分，另一方面，高強混凝土例如目前鋼管混凝土拱橋施工常用的C60強度等級混凝土單方用水量極低，因而在水泥水化後期膨脹劑由於缺乏反應所需的水分而難以發揮作用。
發明內容
針對上述C60鋼管混凝土施工中存在的問題，本發明的目的在於提供一種保持C60鋼管砼持續穩定膨脹的方法。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是保持C60鋼管砼持續穩定膨脹的方法，其特徵是將1.5-5mm粒徑、吸水率8-12％、筒壓強度達6-12MPa的多孔陶粒輕集料經預先浸泡吸水處理，陰至面幹，陰至面幹後的多孔陶粒輕集料作為細集料替代10-20％的砂。
各成份配比(Kg/m3)為水182、52.5普通矽酸鹽水泥460、UEA膨脹劑55、I級粉煤灰60、細度模數為2.5-3.0的砂560、5-20mm連續級配區間粒徑的碎石1033、氨基磺酸鹽類高效減水劑12，混合攪拌配製C60鋼管混凝土。
本發明將優質高強大吸水率的多孔陶粒輕集料經浸泡和處理後作為細集料替代10％-20％的砂用於配製C60鋼管混凝土，一方面可有效降低高膠凝材料用量低水膠比水化產物體系的自收縮，另一方面可以在水化體系中水分消耗到一定程度後緩慢釋放水分以利於膨脹劑的中後期水化，從而達到減少收縮量，充分發揮膨脹劑作用，產生膨脹應力而使混凝土與鋼管結合緊密的效果。本發明配製的混凝土泵送施工性能好。
與目前現有技術相比，本發明的特點主要在於①有效改善封閉情況下高膠凝材料用量，低水膠比體系下自收縮大和膨脹劑由於缺乏水化所需水分而不能充分發揮作用的難題；②輕集料引入的水分在早期不參與水化過程，不影響混凝土拌合物的水膠比，當水化體系中水分消耗到一定程度後才因毛細管壓力緩慢釋出而促進膨脹劑的中後期水化過程。
圖1為實例的兩組混凝土的膨脹曲線圖
具體實施例方式
保持C60鋼管砼持續穩定膨脹的方法，將1.5-5mm粒徑、吸水率10％、筒壓強度達10MPa的多孔陶粒輕集料經預先浸泡吸水處理，陰至面幹，陰至面幹後的多孔陶粒輕集料作為細集料替代15％的砂，各成份配比(Kg/m3)為水182、矽酸鹽水泥460、UEA膨脹劑55、粉煤灰60、細度模數為2.5-3.0的砂560、5-20mm連續級配區間粒徑的碎石1033、氨基磺酸鹽類高效減水劑(氨基芳基磺酸鹽-苯酚-甲醛縮合物)12，混合攪拌配製C60鋼管混凝土。稱量拌合時用水，輕集料吸入的水分不計算在內。
隨已灌注進入鋼管的混凝土水化過程的進行，其中的水分不斷減少，此時飽水輕集料內部的水分緩慢釋放出來，一方面可有效降低高膠凝材料用量水化體系的自收縮，另一方面可提供膨脹劑水化反應所需的水分以生成鈣礬石，從而能夠減少水泥石收縮量，同時保證膨脹劑在一定時間內持續穩定地發揮作用，產生膨脹應力而使混凝土與鋼管壁結合緊密。
實例水泥52.5#普通矽酸鹽水泥；粗集料5-20mm連續級配區間粒徑的碎石，壓碎值＜10％，針片狀含量＜10％；細集料細度模數為2.6的砂；輕集料吸水率10％，筒壓強度大於10Mpa的優質高強輕集料；粉煤灰I級粉煤灰；膨脹劑UEA膨脹劑水自來水；減水保塑劑氨基磺酸鹽類高效減水劑(氨基芳基磺酸鹽-苯酚-甲醛縮合物)，減水率30％。
C60強度等級鋼管混凝土配合比
本發明配製的摻部分輕集料混凝土性能指標初始坍落度為210mm-230mm，3h後坍落度為200mm-220mm；初始擴展度為600mm-620mm，3h後擴展度為480mm-550mm；3天抗壓強度＞60MPa；28天抗壓強度60-70MPa；在密閉鋼管中養護一段時間後，經取樣測試，第1組(本發明)和第2組(現有的)混凝土強度相當，但第1組混凝土的膨脹規律更好。兩組混凝土的膨脹曲線如圖1所示。
本發明配製的混凝土從硬化後至56天齡期可保持持續穩定膨脹，並且56天後限制膨脹率不降低，保持在萬分之三至萬分之五。
權利要求
1.保持C60鋼管砼持續穩定膨脹的方法，其特徵是將1.5-5mm粒徑、吸水率8-12％、筒壓強度達6-12MPa的多孔陶粒輕集料經預先浸泡吸水處理，陰至面幹，陰至面幹後的多孔陶粒輕集料作為細集料替代10-20％的砂，各成份配比(Kg/m3)為水182、矽酸鹽水泥460、UEA膨脹劑55、粉煤灰60、細度模數為2.5-3.0的砂560、5-20mm連續級配區間粒徑的碎石1033、氨基磺酸鹽類高效減水劑12，混合攪拌配製C60鋼管混凝土。
全文摘要
本發明涉及一種保持C60鋼管砼持續穩定膨脹的方法。保持C60鋼管砼持續穩定膨脹的方法，其特徵是將1.5－5mm粒徑、吸水率8－12％、筒壓強度達6－12MPa的多孔陶粒輕集料經預先浸泡吸水處理，陰至面幹，陰至面幹後的多孔陶粒輕集料作為細集料替代10－20％的砂，各成分配比(Kg/m
文檔編號C04B14/04GK1562857SQ200410012909
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月29日 優先權日2004年3月29日
發明者胡曙光, 丁慶軍, 何永佳, 呂林女, 王發州 申請人:武漢理工大學