CN111039618A - 一种用于海工大体积的低电通量纤维混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于海工大体积的低电通量纤维混凝土及其制备方法，所述用于海工大体积纤维混凝土的组分包括：水泥、粉煤灰、矿粉、水、砂、碎石、减水剂和柔性纤维；各组分质量配比为：水泥8.5‑11.5％，粉煤灰2‑4％，矿粉2.5‑3.5％，水5.0‑6.5％，砂29‑33％，中碎石6‑13%，减水剂0.3‑0.42％，柔性纤维0.03%‑0.05%，其余为小碎石，各组分总质量百分比为100％。本发明用于海工大体积纤维混凝土。该混凝土抗压强度、绝热温升、电通量相比普通混凝土有明显的改善。

Description

一种用于海工大体积的低电通量纤维混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土材料技术领域，特别是指一种用于海工大体积的低电通量纤维混凝土及其制备方法。
背景技术
海工大体积混凝土作为大体积混凝土首先面临混凝土绝热温升高的问题，普通硅酸盐水泥早期水化速率快，水化放热速率高，混凝土内外形成较大温差进而形成温度拉应力，导致混凝土开裂。其次，海工混凝土面临氯离子侵蚀问题，氯离子侵入混凝土到达钢筋表面会使得钢筋锈蚀，钢筋的局部体积膨胀导致混凝土开裂，使得结构失效。因此需要设计一种早期水化温升低、且具有较高抗氯离子渗透性能的混凝土，保证海工大体积混凝土的高耐久性。
虽然工程中有很多施工措施可以降低水化温升，如采用中、低热水泥、混凝土加冰屑、冷却水管等。但由于早期混凝土断裂韧性低、海水冲击等依然会形成裂缝和裂缝继续扩展而引发安全和耐久性问题。因此需要考虑增强混凝土早期抗裂韧性，对海工结构的高耐久性具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于海工大体积的低电通量纤维混凝土及其制备方法，以解决现有的海工大体积混凝土的抗裂性能及氯离子渗透性能不足的问题。
本发明提出的一种用于海工大体积的低电通量纤维混凝土，所述用于海工大体积的低电通量纤维混凝土的组分包括：水泥、粉煤灰、矿粉、水、砂、碎石和减水剂；其中，各组分质量配比为：水泥8.5-11.5％，粉煤灰2-4％，矿粉2.5-3.5％，水5.0-6.5％，砂 29-33％，中碎石6-13%，减水剂0.3-0.42％，柔性纤维0.03%-0.05%，其余为小碎石，总质量百分比为100％。
本发明中，所述水泥为42.5级低热硅酸盐水泥。
本发明中，所述粉煤灰为F类Ⅰ级或II级粉煤灰。
本发明中，所述矿粉为S95级矿粉。
本发明中，所述柔性纤维为聚乙烯纤维或聚丙烯纤维。
本发明中，所述砂为天然河砂，其细度模数为2.3-3.0，粒径范围为0.15mm-5.0mm。
本发明中，所述小碎石为5mm-10mm的单粒粒级碎石，大碎石为10mm-20mm的单粒粒级非活性碎石。
本发明中，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本发明提出的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土的制备方法，具体步骤如下：
（１）、将水泥、粉煤灰、矿粉和纤维在搅拌机中充分混合30-120秒；
（２）、向搅拌机中加入砂和碎石并充分搅拌，搅拌时间30-120秒；
（３）、将水的1/2量和外加剂缓慢加入搅拌机搅拌30-120秒；
（４）、接着将剩余1/2水缓慢加入搅拌机并充分搅拌至均匀，搅拌时间不少于60秒。
本发明中，所述制备方法在制备过程中环境温度高于5℃，混凝土出机温度低于30℃。
本发明的有益效果如下：
本发明的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土的抗压强度、水化温升、抗裂性能和电通量相对于普通大体积混凝土有明显的提升，本发明的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土60天抗压强度比同配比混凝土高30%-50%，混凝土绝热温升降低约20—25摄氏度℃，有效减少温度裂缝，提高了混凝土的全龄期抗裂性能，同时，大大降低了混凝土氯离子电通量，在较低胶材用量情况下电通量小于1000C，在较低的胶材用量下达到高性能混凝土的要求。
附图说明
图1为本发明的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土与普通混凝土绝热温升对比图；
图2为本发明的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土与普通混凝土90天电通量对比图；
图3为本发明的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土与普通混凝土60天抗压强度对比图。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例１-实施例７：
所述用于海工大体积的低电通量纤维混凝土的组分包括：水泥、粉煤灰、矿粉、水、砂、碎石和减水剂；其各组分的单方混泥土用量为表１所示：
所述制备方法依次包括以下步骤：
步骤一、将水泥、粉煤灰、矿粉和纤维在搅拌机中充分混合不少于30秒；
步骤二、向搅拌机中加入砂和碎石并充分搅拌，搅拌时间不少30秒；
步骤三、将水的1/2量和外加剂缓慢加入搅拌机搅拌不少于30秒；
步骤四、接着将剩余1/2水缓慢加入搅拌机并充分搅拌至均匀，搅拌时间不少于60秒。
进一步地，所述制备方法在制备过程中环境温度需高于5℃。
进一步地，所述制备方法在制备过程中混凝土出机温度低于30℃。
表１：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本发明的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土与普通混凝土90天电通量对比如表２；
Figure DEST_PATH_IMAGE004
本发明的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土与普通混凝土60天抗压强度如表３：
Figure DEST_PATH_IMAGE006

Claims (10)

1.一种用于海工大体积的低电通量纤维混凝土，其特征在于，所述用于海工大体积的低电通量纤维混凝土的组分包括：水泥、粉煤灰、矿粉、水、砂、碎石和减水剂；其中，各组分质量配比为：水泥8.5-11.5％，粉煤灰2-4％，矿粉2.5-3.5％，水5.0-6.5％，砂 29-33％，中碎石6-13%，减水剂0.3-0.42％，柔性纤维0.03%-0.05%，其余为小碎石，总质量百分比为100％。
2.根据权利要求1所述的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土，其特征在于，所述水泥为42.5级低热硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为F类Ⅰ级或II级粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土，其特征在于，所述矿粉为S95级矿粉。
5.根据权利要求1所述的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土，其特征在于，所述柔性纤维为聚乙烯纤维或聚丙烯纤维。
6.根据权利要求1所述的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土，其特征在于，所述砂为天然河砂，其细度模数为2.3-3.0，粒径范围为0.15mm-5.0mm。
7.根据权利要求1所述的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土，其特征在于，所述小碎石为5mm-10mm的单粒粒级碎石，大碎石为10mm-20mm的单粒粒级非活性碎石。
8.根据权利要求1所述的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
9.一种如权利要求1所述的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）、将水泥、粉煤灰、矿粉和纤维在搅拌机中充分混合30-120秒；
（２）、向搅拌机中加入砂和碎石并充分搅拌，搅拌时间30-120秒；
（３）、将水的1/2量和外加剂缓慢加入搅拌机搅拌30-120秒；
（４）、接着将剩余1/2水缓慢加入搅拌机并充分搅拌至均匀，搅拌时间不少于60秒。
10.根据权利要求9所述的用于海工大体积的低电通量纤维混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备方法在制备过程中环境温度高于5℃，混凝土出机温度低于30℃。
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