一种c30自密实微膨胀钢管混凝土及其制备方法_3

文档序号:9365009阅读:来源:国知局
烯酸磺酸钠1~5%、甲基丙烯酸酯5~ 10%、水1~5%;过硫酸铵溶液中过硫酸铵的质量为甲基丙烯酸酯质量的2. 0%,丙烯酸为 甲基丙烯酸酯的摩尔数的3. 75 ;
[0046] 3)以甲基丙烯酸、聚丙二醇单甲醚为原料,甲苯磺酸为催化剂、对苯二酚为阻聚 剂,在65~75°C的温度下,反应8~9h,得具有超分散减水功能的甲基丙烯酸聚丙二醇单 甲醚单体,其中甲基丙烯酸和聚丙二醇单甲醚的摩尔比为(1. 15~1. 20) :1,催化剂和阻聚 剂的添加量分别为甲基丙烯酸和聚丙二醇单甲醚总质量的1. 5%和0. 5%;将二丙二醇单丁 醚和马来酸酐以(1~2) :1的摩尔比,在100~140°C下反应3~5h,缩合成具有减缩功能 的缩二乙二醇二丙二醇单丁醚单体;
[0047] 4)按以下质量配比甲基丙烯酸聚丙二醇单甲醚单体75~85%、缩二乙二醇二丙 二醇单丁醚单体1~5%、甲基丙烯酸5~10%、二甲胺基乙醇1~5%、甲基丙烯磺酸钠 1~5%,将步骤3)中制备的甲基丙烯酸聚丙二醇单甲醚单体和缩二乙二醇二丙二醇单丁 醚单体升温到90~KKTC后滴加甲基丙烯酸、二甲胺基乙醇和甲基丙烯磺酸钠进行反应, 反应5~7h后加入NaOH溶液调节PH至中性,得到减缩型聚羧酸减水剂B;
[0048] 5)将步骤2)制备的超分散保坍型聚羧酸减水剂A、步骤4)制备的减缩型聚羧酸 减水剂B、葡萄糖酸钠、纳米Si02(增粘剂,无定形的白色粉末状颗粒,粒径25~35nm,具有 超强的水溶性、悬浮性)、有机硅消泡剂(EL-2701消泡剂)和水进行复配,得所述的增粘保 塑超分散外加剂,其中各组分所占质量百分数为:超分散保坍型聚羧酸减水剂A20%、减 缩型聚羧酸减水剂B30%、葡萄糖酸钠3~4. 7%、纳米SiO2 0. 2~0. 3%、有机硅消泡剂 0? 03 ~0? 04%、水 45 ~46%。
[0049] 实施例1中增粘保塑超分散外加剂的制备方法与实施例2~5大致相同,不同 之处在于:1)甲基烯丙醇、氨水和环氧丙烷的摩尔比为1:0. 4:20,催化剂的用量为甲基烯 丙醇的质量的〇? 4%,反应压力为0? 30MPaG、温度为105°C、时间为5h;2)甲基烯丙醇聚氧 丙烯醚与三异丙醇胺的混合物86%、丙烯酸磺酸钠3%、甲基丙烯酸酯8%、水3% ;3)甲 基丙烯酸和聚丙二醇单甲醚的摩尔比为1. 18:1,二丙二醇单丁醚和马来酸酐的摩尔比为 1.5:1,反应温度为120°C、时间为4h;4)甲基丙烯酸聚丙二醇单甲醚单体82%、缩二乙二醇 二丙二醇单丁醚单体3 %、甲基丙烯酸8 %、二甲胺基乙醇3 %、甲基丙烯磺酸钠4 %,反应温 度为95°C,反应时间为6h;5)超分散保坍型聚羧酸减水剂A20%、减缩型聚羧酸减水剂B 30%、葡萄糖酸钠4. 21%、纳米SiO2 0. 25%、有机硅消泡剂0. 04%、水45. 5%。
[0050] 实施例2~5中,所述复合膨胀剂的制备方法包括以下步骤:
[0051] 1)以石灰石、铝矾土和石膏为原料,混合粉磨均化后在1300~1350°C的温度下煅 烧40~60min,自然冷却后粉磨至80ym方孔筛余< 10%,得HCSA膨胀组分;其中各原料 所占质量百分数为:石灰石48~50%、铝矾土 14~16%、石膏35~37%,并控制Al2O3/ SO3S0. 5~0. 55,碱度系数Cni为3. 1~3. 5 ;所得HCSA膨胀组分包含的矿物组成中CaO、 C4A3犮和CaSO4K占质量百分数分别为45~55%、15~20%和15~25% ;
[0052] 2)以方镁石为原料,将其粉磨后在1400~1500°C下煅烧1~I. 2h,自然冷却后粉 磨至80ym方孔筛余< 10 %,制备得到具有延迟膨胀特性的MgO膨胀组分;
[0053] 3)将步骤1)制备的HCSA膨胀组分、步骤2)制备得到的MgO膨胀组分、石膏和硼 酸(白色粉末状结晶,有滑腻手感,无臭味,密度约为1.44g/cm3)进行复配,即得所述的复 合膨胀剂,其中各组分所占质量百分数为:HCSA膨胀组分55~60%、MgO膨胀组分28~ 32%、石膏10~15%、硼酸0. 3~0. 5%。
[0054] 实施例1中复合膨胀剂的制备方法与实施例2~5大致相同,不同之处在于:1)石 灰石、铝矾土和石膏煅烧温度为1350°C,时间为40min;石灰石、铝矾土和石膏所占的质量 百分数分别为50%、15%、35%;2)方镁石煅烧温度为1400°C,煅烧时间为Ih;3)HCSA膨胀 组分58 %、MgO膨胀组分29. 6 %、石膏12 %、硼酸0. 4 %。
[0055] 以下实施例中,所述C30自密实微膨胀钢管混凝土均以普通硅酸盐水泥(C)、粉煤 灰(FA)、复合膨胀剂(HBEA)、微米级改性脱脂棉纤维素(CF)、河砂(S)、碎石(G)、内养护材 料(AN-ICA)、增粘保塑超分散外加剂(PC)和水(W)为原材料制备而成。
[0056] 以下实施例中,按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)、 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T50082-2009)、《混凝土耐久性检验 评定标准》JGJ/193-2009所述方法对所得混凝土的工作性能、力学性能及体积稳定性能进 行测试。
[0057] 实施例1
[0058] -种C30自密实微膨胀钢管混凝土,将其应用于浇注大管径薄壁钢管混凝土水下 粧(根据《公路桥涵施工技术规范JTG_TF50-2011》中关于浇注水下混凝土有规定,当掺有 适宜数量的减水剂或粉煤灰时,水泥用量不得少于300kg/m3),其制备方法包括以下步骤:
[0059] 1)按表1所述配比称取各原材料;
[0060] 2)内养护材料预吸水,将内养护材料置于水中按1:15的质量比进行吸水,吸水时 间为2~3h,搅拌均勾;
[0061] 3)将称取的普通硅酸盐水泥、粉煤灰、复合膨胀剂、碎石和河砂置于混凝土搅拌机 中干拌,在干拌的过程中将称取的微米级改性脱脂棉纤维素加入搅拌机中,充分干拌均匀 (2~5min),得干拌料;将预吸水后的内养护材料、增粘保塑超分散外加剂和水混合均匀, 然后置于干拌料中继续搅拌5~lOmin,得所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土;所得C30 自密实微膨胀钢管混凝土出搅拌机后无需振捣便可成型,24h后拆模进行标准养护,即得所 述的大管径薄壁钢管混凝土水下粧(C30自密实微膨胀钢管混凝土构件)。
[0062] 本实施例所得的C30自密实微膨胀钢管混凝土及其构件的性能测试结果见表2。
[0063] 表1实施例1配制的C30自密实微膨胀钢管混凝土的原料配比(kg/m3)
[0064]
[0065] 表2实施例1配制的C30自密实微膨胀钢管混凝土的性能测试结果
[0066]
[0067] 实施例2
[0068] -种C30自密实微膨胀钢管混凝土,将其应用于制备钢管混凝土桁架梁桥的上下 钢管混凝土弦管,其制备方法包括以下步骤:
[0069] 1)按表3所述配比称取各原材料;
[0070] 2)内养护材料预吸水,将内养护材料置于水中按1:15的质量比进行吸水,吸水时 间为2~3h,搅拌均勾;
[0071] 3)将称取的普通硅酸盐水泥、粉煤灰、复合膨胀剂、碎石和河砂置于混凝土搅拌机 中干拌,在干拌的过程中将称取的微米级改性脱脂棉纤维素加入搅拌机中,充分干拌均匀 (2~5min),得干拌料;将预吸水后的内养护材料与增粘保塑超分散外加剂和水混合均匀, 然后置于干拌料中继续搅拌5~lOmin,得所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土;所得混合 浆料出搅拌机后无需振捣便可成型,24h后拆模进行标准养护,即得所述钢管混凝土桁架梁 桥的上下钢管混凝土弦管(C30自密实微膨胀钢管混凝土构件)。
[0072] 本实施例所得的C30自密实微膨胀钢管混凝土及其构件的性能测试结果见表4。
[0073] 表3实施例2配制的C30自密实微膨胀钢管混凝土的原料配比(kg/m3)
[0077] 实施例3
[0078] -种C30自密实微膨胀钢管混凝土,将其应用于浇注钢管混凝土桁架梁桥的上下 钢管混凝土弦管,其制备方法包括以下步骤:
[0079] 1)按表5所述配比称取各原材料;
[0080] 2)内养护材料预吸水,将内养护材料置于水中按1:15的质量比进行吸水,吸水时 间为2~3h,搅拌均勾;
[0081] 3)将称取的普通硅酸盐水泥、粉煤灰、复合膨胀剂、碎石和河砂置于混凝土搅拌机 中干拌,在干拌的过程中将称取的微米级改性脱脂棉纤维素加入搅拌机中,充分干拌均匀 (2~5min),得干拌料;将预吸水后的内养护材料与增粘保塑超分散外加剂和水混合均匀, 然后置于干拌料中继续搅拌5~lOmin,得所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土;所得混合 浆料出搅拌机后无需振捣便可成型,24h后拆模进行标准养护,即得所述的钢管混凝土桁架 梁桥的上下钢管混凝土弦管(C30自密实微膨胀钢管混凝土构件)。<
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