专利名称：保持c60钢管砼持续膨胀的方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种保持C60钢管砼持续稳定膨胀的方法。
背景技术：
由于钢管混凝土结构具有承载能力大，经济效益显著，外形美观，便于施工和保证施工质量的特点，因此这种组合材料在现代建筑结构中得到越来越广泛的应用。钢管和钢管中的混凝土相结合，可以各自发挥所长，获取优良的力学性能和结构性能。但其前提条件之一是钢管壁与其内部的混凝土必须紧密结合，钢管对核心混凝土必须有一个紧箍作用力。为了达到这一目的，通常在硅酸盐水泥、粗细集料等混凝土组分中加入膨胀剂，使其在硅酸盐水泥水化体系中发生化学反应产生体积膨胀，形成一定的膨胀应力，从而使钢管与核心混凝土能够紧密结合，在这一过程中需要消耗大量的水分。但是一方面灌注进入钢管中的膨胀混凝土由于处于密闭环境之中，外部水分无法进入补充由于水泥水化而消耗的水分，另一方面，高强混凝土例如目前钢管混凝土拱桥施工常用的C60强度等级混凝土单方用水量极低，因而在水泥水化后期膨胀剂由于缺乏反应所需的水分而难以发挥作用。
发明内容
针对上述C60钢管混凝土施工中存在的问题，本发明的目的在于提供一种保持C60钢管砼持续稳定膨胀的方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是保持C60钢管砼持续稳定膨胀的方法，其特征是将1.5-5mm粒径、吸水率8-12％、筒压强度达6-12MPa的多孔陶粒轻集料经预先浸泡吸水处理，阴至面干，阴至面干后的多孔陶粒轻集料作为细集料替代10-20％的砂。
各成份配比(Kg/m3)为水182、52.5普通硅酸盐水泥460、UEA膨胀剂55、I级粉煤灰60、细度模数为2.5-3.0的砂560、5-20mm连续级配区间粒径的碎石1033、氨基磺酸盐类高效减水剂12，混合搅拌配制C60钢管混凝土。
本发明将优质高强大吸水率的多孔陶粒轻集料经浸泡和处理后作为细集料替代10％-20％的砂用于配制C60钢管混凝土，一方面可有效降低高胶凝材料用量低水胶比水化产物体系的自收缩，另一方面可以在水化体系中水分消耗到一定程度后缓慢释放水分以利于膨胀剂的中后期水化，从而达到减少收缩量，充分发挥膨胀剂作用，产生膨胀应力而使混凝土与钢管结合紧密的效果。本发明配制的混凝土泵送施工性能好。
与目前现有技术相比，本发明的特点主要在于①有效改善封闭情况下高胶凝材料用量，低水胶比体系下自收缩大和膨胀剂由于缺乏水化所需水分而不能充分发挥作用的难题；②轻集料引入的水分在早期不参与水化过程，不影响混凝土拌合物的水胶比，当水化体系中水分消耗到一定程度后才因毛细管压力缓慢释出而促进膨胀剂的中后期水化过程。
图1为实例的两组混凝土的膨胀曲线图
具体实施例方式
保持C60钢管砼持续稳定膨胀的方法，将1.5-5mm粒径、吸水率10％、筒压强度达10MPa的多孔陶粒轻集料经预先浸泡吸水处理，阴至面干，阴至面干后的多孔陶粒轻集料作为细集料替代15％的砂，各成份配比(Kg/m3)为水182、硅酸盐水泥460、UEA膨胀剂55、粉煤灰60、细度模数为2.5-3.0的砂560、5-20mm连续级配区间粒径的碎石1033、氨基磺酸盐类高效减水剂(氨基芳基磺酸盐-苯酚-甲醛缩合物)12，混合搅拌配制C60钢管混凝土。称量拌合时用水，轻集料吸入的水分不计算在内。
随已灌注进入钢管的混凝土水化过程的进行，其中的水分不断减少，此时饱水轻集料内部的水分缓慢释放出来，一方面可有效降低高胶凝材料用量水化体系的自收缩，另一方面可提供膨胀剂水化反应所需的水分以生成钙矾石，从而能够减少水泥石收缩量，同时保证膨胀剂在一定时间内持续稳定地发挥作用，产生膨胀应力而使混凝土与钢管壁结合紧密。
实例水泥52.5#普通硅酸盐水泥；粗集料5-20mm连续级配区间粒径的碎石，压碎值＜10％，针片状含量＜10％；细集料细度模数为2.6的砂；轻集料吸水率10％，筒压强度大于10Mpa的优质高强轻集料；粉煤灰I级粉煤灰；膨胀剂UEA膨胀剂水自来水；减水保塑剂氨基磺酸盐类高效减水剂(氨基芳基磺酸盐-苯酚-甲醛缩合物)，减水率30％。
C60强度等级钢管混凝土配合比
本发明配制的掺部分轻集料混凝土性能指标初始坍落度为210mm-230mm，3h后坍落度为200mm-220mm；初始扩展度为600mm-620mm，3h后扩展度为480mm-550mm；3天抗压强度＞60MPa；28天抗压强度60-70MPa；在密闭钢管中养护一段时间后，经取样测试，第1组(本发明)和第2组(现有的)混凝土强度相当，但第1组混凝土的膨胀规律更好。两组混凝土的膨胀曲线如图1所示。
本发明配制的混凝土从硬化后至56天龄期可保持持续稳定膨胀，并且56天后限制膨胀率不降低，保持在万分之三至万分之五。
权利要求
1.保持C60钢管砼持续稳定膨胀的方法，其特征是将1.5-5mm粒径、吸水率8-12％、筒压强度达6-12MPa的多孔陶粒轻集料经预先浸泡吸水处理，阴至面干，阴至面干后的多孔陶粒轻集料作为细集料替代10-20％的砂，各成份配比(Kg/m3)为水182、硅酸盐水泥460、UEA膨胀剂55、粉煤灰60、细度模数为2.5-3.0的砂560、5-20mm连续级配区间粒径的碎石1033、氨基磺酸盐类高效减水剂12，混合搅拌配制C60钢管混凝土。
全文摘要
本发明涉及一种保持C60钢管砼持续稳定膨胀的方法。保持C60钢管砼持续稳定膨胀的方法，其特征是将1.5－5mm粒径、吸水率8－12％、筒压强度达6－12MPa的多孔陶粒轻集料经预先浸泡吸水处理，阴至面干，阴至面干后的多孔陶粒轻集料作为细集料替代10－20％的砂，各成分配比(Kg/m
文档编号C04B14/04GK1562857SQ200410012909
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月29日 优先权日2004年3月29日
发明者胡曙光, 丁庆军, 何永佳, 吕林女, 王发州 申请人:武汉理工大学