一种新型桥梁伸缩缝填充材料的制作方法

文档序号:11191093阅读:1718来源:国知局

本发明涉及一种填充材料,具体是一种新型桥梁伸缩缝填充材料。



背景技术:

普通桥梁伸缩缝处,容易产生集中力及冲击应力。而普通混凝土的抗冲击性能差、韧性低,因此在车流量较大的情况下,伸缩缝处混凝土容易产生裂缝甚至破坏,降低桥面板之间的连接能力,从而严重影响桥梁的使用寿命和安全。且桥梁伸缩缝处混凝土浇筑时不易振捣,因此,为提高混凝土的韧性和抗冲击能力并改善混凝土的工作性能,亟需开发具有增韧效能的新型混凝土。

本发明的新型桥梁伸缩缝填充材料,在原混凝土配合比的基础上,增加粉煤灰及硅灰作为掺和料,采用增稠剂、减水剂、消泡剂作为外加剂,并采用增韧效能优异的玄武岩纤维,通过硅烷偶联剂的表面改性作用骨料、胶凝材料及纤维紧密的结合在一起,其形成的整体具有良好的抗冲击性能、抗折性能、各向同性和抗疲劳性,是一种高性能混凝土材料。本发明的混凝土材料适用于各种易受到冲击和在影响的建筑结构中。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种新型桥梁伸缩缝填充材料,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种新型桥梁伸缩缝填充材料,包括以下原料:硅酸盐水泥800~900kg、硅灰70~150kg、粉煤灰100~270kg、河砂800~900kg、水200~300kg、减水剂11~15kg、消泡剂3~4g、硅烷偶联剂100~200g和玄武岩纤维1.5~2.5kg。

作为本发明进一步的方案:所述混凝土基础配合比为,硅酸盐水泥:粉煤灰:硅灰:玄武岩纤维的比例为800~900:70~150:100~270:1.5~2.5。

作为本发明进一步的方案:所述减水剂:消泡剂:硅烷偶联剂的比例为11~15:3~4:0.1~0.2。

作为本发明进一步的方案:所述混凝土由以下重量份的原料组成:硅酸盐水泥800~900kg,粉煤灰100~270kg,玄武岩纤维1.5~2.5kg,减水剂11~15kg,消泡剂200~300g,硅烷偶联剂100~200g。

作为本发明再进一步的方案:所述混凝土的制备方法,包括以下步骤:

(1)将玄武岩纤维掺加到混凝土基体中,以短切、乱向、不连续并确保在混凝土基体中均匀分布的方式做增强材料;

(2)按照所述配合比称取各组份重量,首先将中砂、水泥、粉煤灰及硅灰依次加入到搅拌机中搅拌5min,然后加入玄武岩纤维,搅拌2min后,将消泡剂、硅烷偶联剂、乙醇及减水剂溶液混合加入,搅拌汁混合均匀的混凝土拌合物;

(3)采用振动成型方法成型,浇筑过程中用震动棒振捣试模边缘排除空气;

(4)填充材料成型后在表面覆盖薄膜,12-48h后脱模,以防止水分蒸发,科学养生至规定龄期后,即得新型桥梁伸缩缝。

与现有混凝土技术相比,本发明的有益效果是:本发明制备的新型桥梁伸缩缝填充材料,在普通养护条件下,其抗压强度、抗折强度以及延性方面相对于普通混凝土均有不同程度的提高。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中,一种新型桥梁伸缩缝填充材料,包括以下原料:硅酸盐水泥800~900kg、硅灰70~150kg、粉煤灰100~270kg、河砂800~900kg、水200~300kg、减水剂11~15kg、消泡剂3~4g、硅烷偶联剂100~200g和玄武岩纤维1.5~2.5kg。

所述混凝土基础配合比为,硅酸盐水泥:粉煤灰:硅灰:玄武岩纤维的比例为800~900:70~150:100~270:1.5~2.5。

所述减水剂:消泡剂:硅烷偶联剂的比例为11~15:3~4:0.1~0.2。

所述混凝土由以下重量份的原料组成:硅酸盐水泥800~900kg,粉煤灰100~270kg,玄武岩纤维1.5~2.5kg,减水剂11~15kg,消泡剂200~300g,硅烷偶联剂100~200g。

所述混凝土的制备方法,包括以下步骤:

(1)将玄武岩纤维掺加到混凝土基体中,以短切、乱向、不连续并确保在混凝土基体中均匀分布的方式做增强材料;

(2)按照所述配合比称取各组份重量,首先将中砂、水泥、粉煤灰及硅灰依次加入到搅拌机中搅拌5min,然后加入玄武岩纤维,搅拌2min后,将消泡剂、硅烷偶联剂、乙醇及减水剂溶液混合加入,搅拌汁混合均匀的混凝土拌合物;

(3)采用振动成型方法成型,浇筑过程中用震动棒振捣排除空气;

(4)填充材料成型后在表面覆盖薄膜,12-48h后脱模,以防止水分蒸发,科学养生至规定龄期后,即得新型桥梁伸缩缝。

本发明综合考虑纤维混凝土与活性粉末混凝土,以中心质假说为核心,以混凝土工作性为主要考虑对象,剔除粗骨料,增加矿物细料作为掺和料,将硅烷偶联剂与乙醇互溶后的溶液作为界面剂随减水剂等外加剂一同作用于混凝土拌合物内,用以提高细骨料与水泥石之间的粘结强度,并首次提出用玄武岩纤维代替钢纤维制作伸缩缝混凝土。

本发明的高韧性混凝土具有良好的韧性,各向同性和抗疲劳性,且制备较为方便,无需对原材料进行过多的处理。以本发明中c100混凝土为例,按各组分配比,即水泥850kg/m3,粉煤灰260kg/m3,硅灰90kg/m3,水250kg/m3,砂850kg/m3,减水剂14.4kg/m3,消泡剂3.6kg/m3,硅烷偶联剂0.1kg/m3,玄武岩纤维2.1kg/m3,制备的混凝土试样在20±2℃、相对湿度90±5%的条件下养护,抗压强度93.1mpa,抗弯强度17.4mpa,能应用于高速公路路桥梁伸缩缝及高铁高架桥桥面。

下面结合实施例对本发明做具体说明:

实施实例一

本发明提出一种新型伸缩缝填充材料,包括以下重量份的原料:硅酸盐水泥850kg/m3,粉煤灰260kg/m3,硅灰90kg/m3,玄武岩纤维1.5kg/m3,减水剂14.4kg/m3,消泡剂3.6kg/m3,硅烷偶联剂0.1kg/m3

实施实例二

本发明提出一种新型伸缩缝填充材料,包括以下重量份的原料:硅酸盐水泥850kg/m3,粉煤灰260kg/m3,硅灰90kg/m3,玄武岩纤维1.7kg/m3,减水剂14.4kg/m3,消泡剂3.6kg/m3,硅烷偶联剂0.1kg/m3

实施实例三

本发明提出一种新型伸缩缝填充材料,包括以下重量份的原料:硅酸盐水泥850kg/m3,粉煤灰260kg/m3,硅灰90kg/m3,玄武岩纤维1.9kg/m3,减水剂14.4kg/m3,消泡剂3.6kg/m3,硅烷偶联剂0.1kg/m3

实施实例四

本发明提出一种新型伸缩缝填充材料,包括以下重量份的原料:硅酸盐水泥850kg/m3,粉煤灰260kg/m3,硅灰90kg/m3,玄武岩纤维2.1kg/m3,减水剂14.4kg/m3,消泡剂3.6kg/m3,硅烷偶联剂0.1kg/m3

表128d龄期不同纤维掺量混凝土各项性能指标

根据检测结果,本发明配方制备的抗冲击高韧性混凝土,相对于现有的纤维增强混凝土,其在抗压强度、抗折强度以及延性方面均有不同程度的提高。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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