CN110590281A - 一种适用于地下工程的混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于地下工程的混凝土，由以下成分组成：硅酸盐水泥、聚合物乳液、成膜助剂、分散剂、二氧化硅微粉、减水剂、水、甲基羟丙基纤维素醚、膨胀剂、铝酸钙水泥、早强剂、速凝剂和骨料。该混凝土加入铝酸钙水泥和焦炉脱硫副产物，显著提升了混凝土强度；尤其是在高温条件下，可以显著缩短混凝土的养护时间，从而达到迅速提升混凝土强度的效果。

Description

一种适用于地下工程的混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种适用于地下工程的混凝土。
背景技术
随着经济发展，混凝土的使用量越来越大，目前对混凝土结构的防护常采用对混凝土外表面涂装材料的方法有很多，在渗透型材料中，如：以硅酸钠为主成分的材料，通过在防水处和维修处涂布或注入硅酸钠为主成分的材料，来达到保护混凝土结构的目的。但该材料存在因主体是单硅酸钠而引起在混凝土中反应速度快，渗透性差及生成表面膜状物易磨损破坏等问题。
随着混凝土结构越来越复杂，一些结构形式或结构特殊部位如混凝土地下室的侧墙等垂直薄壁结构等等，其混凝土的养护非常困难，水分很容易失去，影响建筑物的使用寿命。
中国发明专利CN104591675A公开了一种防腐混凝土，该混凝土材料采用耐磨刚玉填料颗粒作为耐磨成分，配合使用矿粉和防冻剂，大大提升了耐磨性能和防腐性能，成本低廉，使用和维修也很方便，能有效延长建筑物的使用寿命，很大程度上降低维修成本。但是该材料的强度有待加强，达不到部分地下人防工程、港口码头等重点工程的要求，故有必要研究一种高强度的适用于地下工程的混凝土。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种适用于地下工程的混凝土。
本发明的技术方案如下：
一种适用于地下工程的混凝土，由以下成分组成：硅酸盐水泥、聚合物乳液、成膜助剂、分散剂、二氧化硅微粉、减水剂、水、甲基羟丙基纤维素醚、膨胀剂、铝酸钙水泥、早强剂、速凝剂和骨料。
优选的，所述的适用于地下工程的混凝土，由以下百分比的成分组成：硅酸盐水泥20-35％、聚合物乳液5-10％、成膜助剂5-8％、分散剂3-5％、二氧化硅微粉4-7％、减水剂1-3％、水12-15％、甲基羟丙基纤维素醚2-5％、膨胀剂1-2％、铝酸钙水泥3-8％、早强剂1-3％、速凝剂1.5-2.5％、骨料余量。
优选的，所述的硅酸盐水泥为水泥强度等级等于或者高于42.5的硅酸盐水泥。
优选的，所述的聚合物乳液为苯丙乳液。
优选的，所述的成膜助剂为乙二醇。
优选的，所述的减水剂为萘磺酸盐减水剂；所述的早强剂为甲酸钙，所述的膨胀剂为ZY型膨胀剂。
优选的，所述的骨料为1-3mm粒径的细砂和焦炉脱硫副产物的混合物。
进一步优选的，所述的细砂和焦炉脱硫副产物的重量比为(12-20):1。
所述焦炉脱硫副产物为炼钢过程产生的160℃焦炉烟气采用碳酸钠浆液脱硫形成的副产物，主要成分包括：硫酸钠55％-60％，碳酸钠18％-22％，亚硫酸钠6％-10％，硫化钠4％-6％，氯化钠0.5％-1.5％，C、H化合物8％-12％；其密度为0.6-1.2g/cm3。
传统的铝酸钙水泥是以一铝酸钙(CA)或二铝酸钙(CA2)为主要矿物成分的水泥。CA2矿物随养护温度提高，凝结硬化速度加快，而CA矿物有些反常，在20℃左右较快，到30℃又变慢，高于30℃又变快。根据铝酸钙水化物加热过程中相变情况，选择合适的养护条件是非常重要的。因为铝酸钙水泥水化时生成的水化物随养护条件不同而异。故本发明中加入焦炉脱硫副产物，由于焦炉脱硫副产物的特殊化学成分，可以使CA矿物达到与CA2矿物类似的水化效果，即随养护温度提高，CA矿物凝结硬化速度加快，从而显著降低高温对混凝土强度的影响。
本发明的有益之处在于：本发明的适用于地下工程的混凝土，由以下成分组成：硅酸盐水泥、聚合物乳液、成膜助剂、分散剂、二氧化硅微粉、减水剂、水、甲基羟丙基纤维素醚、膨胀剂、铝酸钙水泥、早强剂、速凝剂和骨料。该混凝土加入铝酸钙水泥和焦炉脱硫副产物，显著提升了混凝土强度；尤其是在高温条件下，可以显著缩短混凝土的养护时间，从而达到迅速提升混凝土强度的效果。
具体实施方式
实施例1：
一种适用于地下工程的混凝土，由以下百分比的成分组成：硅酸盐水泥26％、聚合物乳液7％、成膜助剂6％、分散剂4％、二氧化硅微粉5％、减水剂2％、水14％、甲基羟丙基纤维素醚3％、膨胀剂1.5％、铝酸钙水泥5％、早强剂1.5％、速凝剂2.2％、骨料余量。
所述的硅酸盐水泥为水泥强度等级为42.5的硅酸盐水泥。
所述的聚合物乳液为苯丙乳液。
所述的成膜助剂为乙二醇。
所述的减水剂为萘磺酸盐减水剂；所述的早强剂为甲酸钙，所述的膨胀剂为ZY型膨胀剂。
所述的骨料为1-3mm粒径的细砂和焦炉脱硫副产物的混合物。
所述的细砂和焦炉脱硫副产物的重量比为15:1。
所述焦炉脱硫副产物为炼钢过程产生的160℃焦炉烟气采用碳酸钠浆液脱硫形成的副产物，主要成分包括：硫酸钠55％-60％，碳酸钠18％-22％，亚硫酸钠6％-10％，硫化钠4％-6％，氯化钠0.5％-1.5％，C、H化合物8％-12％；其密度为0.6-1.2g/cm3。
实施例2：
一种适用于地下工程的混凝土，由以下百分比的成分组成：硅酸盐水泥35％、聚合物乳液5％、成膜助剂8％、分散剂3％、二氧化硅微粉7％、减水剂1％、水15％、甲基羟丙基纤维素醚2％、膨胀剂2％、铝酸钙水泥3％、早强剂3％、速凝剂1.5％、骨料余量。
所述的硅酸盐水泥为水泥强度等级为42.5的硅酸盐水泥。
所述的聚合物乳液为苯丙乳液。
所述的成膜助剂为乙二醇。
所述的减水剂为萘磺酸盐减水剂；所述的早强剂为甲酸钙，所述的膨胀剂为ZY型膨胀剂。
所述的骨料为1-3mm粒径的细砂和焦炉脱硫副产物的混合物。
所述的细砂和焦炉脱硫副产物的重量比为20:1。
所述焦炉脱硫副产物为炼钢过程产生的160℃焦炉烟气采用碳酸钠浆液脱硫形成的副产物，主要成分包括：硫酸钠55％-60％，碳酸钠18％-22％，亚硫酸钠6％-10％，硫化钠4％-6％，氯化钠0.5％-1.5％，C、H化合物8％-12％；其密度为0.6-1.2g/cm3。
实施例3：
一种适用于地下工程的混凝土，由以下百分比的成分组成：硅酸盐水泥20％、聚合物乳液10％、成膜助剂5％、分散剂5％、二氧化硅微粉4％、减水剂3％、水12％、甲基羟丙基纤维素醚5％、膨胀剂1％、铝酸钙水泥8％、早强剂1％、速凝剂2.5％、骨料余量。
所述的硅酸盐水泥为水泥强度等级为52.5的硅酸盐水泥。
所述的聚合物乳液为苯丙乳液。
所述的成膜助剂为乙二醇。
所述的减水剂为萘磺酸盐减水剂；所述的早强剂为甲酸钙，所述的膨胀剂为ZY型膨胀剂。
所述的骨料为1-3mm粒径的细砂和焦炉脱硫副产物的混合物。
所述的细砂和焦炉脱硫副产物的重量比为12:1。
所述焦炉脱硫副产物为炼钢过程产生的160℃焦炉烟气采用碳酸钠浆液脱硫形成的副产物，主要成分包括：硫酸钠55％-60％，碳酸钠18％-22％，亚硫酸钠6％-10％，硫化钠4％-6％，氯化钠0.5％-1.5％，C、H化合物8％-12％；其密度为0.6-1.2g/cm3。
对比例1
将实施例1中的铝酸钙水泥替换为42.5硅酸盐水泥，其余配比不变。
对比例2
将实施例1中的焦炉脱硫副产物去除，其余配比不变。
以下对实施例1-3和对比例1-2的样品进行性能测试，得到如下测试结果，具体测试结果见表1。
表1：样品的性能测试结果：
由以上测试数据可以知道，采用本发明的适用于地下工程的混凝土，强度高，早强效果好，受环境温度的影响小。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于地下工程的混凝土，其特征在于，由以下成分组成：硅酸盐水泥、聚合物乳液、成膜助剂、分散剂、二氧化硅微粉、减水剂、水、甲基羟丙基纤维素醚、膨胀剂、铝酸钙水泥、早强剂、速凝剂和骨料。
2.如权利要求1所述的适用于地下工程的混凝土，其特征在于，由以下百分比的成分组成：硅酸盐水泥 20-35%、聚合物乳液 5-10%、成膜助剂 5-8%、分散剂 3-5%、二氧化硅微粉4-7%、减水剂 1-3%、水 12-15%、甲基羟丙基纤维素醚 2-5%、膨胀剂 1-2%、铝酸钙水泥 3-8%、早强剂 1-3%、速凝剂 1.5-2.5%、骨料 余量。
3.如权利要求1所述的适用于地下工程的混凝土，其特征在于，所述的硅酸盐水泥为水泥强度等级等于或者高于42.5的硅酸盐水泥。
4.如权利要求1所述的适用于地下工程的混凝土，其特征在于，所述的聚合物乳液为苯丙乳液。
5.如权利要求1所述的适用于地下工程的混凝土，其特征在于，所述的成膜助剂为乙二醇。
6.如权利要求1所述的适用于地下工程的混凝土，其特征在于，所述的减水剂为萘磺酸盐减水剂；所述的早强剂为甲酸钙，所述的膨胀剂为ZY型膨胀剂。
7.如权利要求1所述的适用于地下工程的混凝土，其特征在于，所述的骨料为1-3mm粒径的细砂和焦炉脱硫副产物的混合物。
8.如权利要求7所述的适用于地下工程的混凝土，其特征在于，所述的细砂和焦炉脱硫副产物的重量比为（12-20）:1。
9.如权利要求7或8所述的适用于地下工程的混凝土，其特征在于，所述焦炉脱硫副产物为炼钢过程产生的160℃焦炉烟气采用碳酸钠浆液脱硫形成的副产物，主要成分包括：硫酸钠55%-60%，碳酸钠18%-22%，亚硫酸钠6%-10%，硫化钠4%-6%，氯化钠0.5%-1.5%，C、H化合物 8%-12%；其密度为0.6-1.2 g/cm³。
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