高强特种钢管混凝土的制作方法
【专利摘要】本发明涉及高强特种钢管混凝土，原材料包括水泥、掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂A、外加剂B、水；其中水泥用量为440-490Kg/m3，掺合料用量80-120Kg/m3，细骨料用量724-764Kg/m3，粗骨料用量为850-893Kg/m3，外加剂A用量为35-54Kg/m3，外加剂B用量12.5-18.5Kg/m3，水用量为150-183Kg/m3，砂率为45-47％，水胶比为0.33-0.35。本发明加入了外加剂A,提高了钢管混凝土的“套箍”复合效应，故大大地提高了钢管混凝土的承载力。在混凝土生产中加入了外加剂B，使得混凝土拌合物具有自密实性，本发明混凝土强度达到C65以上，7天抗压强度61.0Mp-63.0Mp，28天抗压强度73.5Mp-75.5Mp；带模养护7天抗压强度63.2Mp-66.2Mp带模养护28天抗压强度79.3Mp-81.3Mp。
【专利说明】高强特种钢管混凝土
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑材料，特别涉及一种高强特种钢管混凝土。
【背景技术】
[0002]钢管混凝土的实际工程应用，最早见于19世纪80年代，曾用作桥墩，以后渐渐用于建筑物支柱的建造，并且其用途日益拓宽。
[0003]20世纪50年代始，前苏联、美国、日本和欧州部分先进国家对其进行了大量的试验研宄，并在一些房屋建筑和桥梁工程中得到应用。
[0004]我国钢管混凝土的研宄开发始于60年代中期，首例应用为北京的地铁工程，并成功地用于〃北京站〃和〃前门站〃站台柱的建造，之后环线地铁工程的站台柱全部采用了钢管混凝土结构。70年代以后，我国的钢管混凝土逐渐应用于单层和多层工业厂房、高炉和锅炉构架、送变电构架及各种支架结构中，建成的建设工程超过百项。
[0005]80年代初，日本率先采取了先进的泵送混凝土施工方法，成功地解决了进行钢管柱的混凝土浇灌复杂工艺问题，既保证了工程质量，又降低了工程造价，从而促使钢管混凝土结构进入了一个新的发展阶段。日本、澳大利亚和美国等国相继建成了一些钢管混凝土的高层建筑和拱桥。
[0006]80年代末至90年代，我国的钢管混凝土工程应用也进入成熟阶段，并居世界前列，将其拓展为公路与城市拱桥和高层与超高层建筑的两大工程应用领域。近10年来，我国达百米和超过百米的钢管砼结构的高层建筑已有20多座。其中最高的是深圳72层的赛格广场大厦，结构高度291.6米，堪称世界之最。
[0007]至20世纪末，钢管混凝土无论是理论研宄还是工程应用，我国均已处于世界前列。钢管混凝土技术核心是混凝土与钢管的有效复合，钢管内混凝土应保持一定的膨胀应力，以实现复合材料的“套箍”复合效应。但过去的钢管混凝土设计和施工上存在一定问题，突出的表现是混凝土膨胀材料的选择缺乏指导依据，混凝土的长期膨胀性能不稳定，膨胀量无法控制。而掺加了膨胀剂的混凝土和易性明显下降，高强混凝土配水量低，非常难施工、质量无法保证。这些问题造成实际工程中，特别是高强混凝土工程中，混凝土与钢管间的脱空状况比较普遍和突出。因此如何制备高强、有一定稳定的膨胀率、易于施工的钢管混凝土成为混凝土工程界研宄的热点。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种高强特种钢管混凝土，较好地实现钢管混凝土的“套箍”复合效应，发挥钢管混凝土在高层和超高层建筑中的应用。
[0009]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0010]高强特种钢管混凝土，原材料包括水泥、掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂A、外加剂B、水；其中水泥用量为440-490Kg/m3，掺合料用量80_120Kg/m3，细骨料用量724_764Kg/m3，粗骨料用量为850-893Kg/m3，外加剂A用量为35_54Kg/m3，外加剂B用量12.5-18.5Kg/m3，水用量为150-183Kg/m3，砂率为45-47%，水胶比为0.33-0.35。
[0011]所述的水泥为P.II 52.5R水泥，3天抗压强度37.5Mp，28天抗压强度59.3Mp。
[0012]所述的掺合料为S75级的矿渣微粉，比表面积415m2/kg，活性指数28天83%。
[0013]所述的细骨料为含泥量2%的中砂。
[0014]所述的粗骨料为粒级5-20_石灰石碎石，压碎指标8.2%，针片状含量4.5%，含泥量0.5%。
[0015]所述的外加剂A为SY-K膨胀纤维抗裂剂，水中限制膨胀率3天0.035%,28天0.042 %、空气中限制膨胀率28天0.011 %。
[0016]所述的外加剂B为单环芳烃型高效减水剂，减水率26%。
[0017]与现有的技术相比，本发明的有益效果是:
[0018]本发明加入了外加剂A，提高了钢管混凝土的“套箍”复合效应，故大大地提高了钢管混凝土的承载力。在混凝土生产中加入了外加剂B，使得混凝土拌合物具有自密实性，本发明混凝土强度达到C65以上，7天抗压强度61.0Mp-63.0Mp, 28天抗压强度73.5Mp-75.5Mp ;带模养护7天抗压强度63.2Mp_66.2Mp带模养护28天抗压强度79.3Μρ-81.3Μρ。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明进一步说明:
[0020]实施例1
[0021]高强特种钢管混凝土，原材料包括水泥、掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂Α、外加剂B、水；原材料选择如下:
[0022]1、水泥选择P.II 52.5R水泥，3天抗压强度37.5Μρ，28天抗压强度59.3Μρ。
[0023]2、掺合料矿渣微粉，比表面积415m2/kg，活性指数28天83%，属S75级。
[0024]3、细骨料海城河沙，细度模数3.0，位于II区，含泥量2%。
[0025]4、粗骨料辽阳石灰石，粒级5-20mm，压碎指标8.2%，针片状含量4.5%，含泥量0.
[0026]5、外加剂A SY-K膨胀纤维抗裂剂，水中限制膨胀率3天0.035%、28天0.042%,空气中限制膨胀率28天0.011%。
[0027]6、外加剂B单环芳烃型高效减水剂减水率26%。
[0028]其中水泥用量为450Kg/m3，掺合料用量100Kg/m3，河砂用量744Kg/m3，碎石用量为873Kg/m3，外加剂A用量为44Kg/m3，外加剂B用量16.5Kg/m3，水用量为173Kg/m3，砂率为46%，水胶比为0.34。
[0029]上述拌合物性能
[0030]性能指标T5tl= 3s，塌落扩展度760mm，J环扩展度740mm，扩展度差20mm。
[0031]硬化混凝土性能
[0032]7天抗压强度61.0Mp，28天抗压强度73.5Mp，带模养护7天抗压强度63.2Mp，带模养护28天抗压强度79.3Mp。
[0033]砼水中限制膨胀率7天0.021%，28天0.036%;空气中限制膨胀率28天0.011%。
[0034]实施例2
[0035]高强特种钢管混凝土，原材料包括水泥、掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂A、外加剂B、水；原材料选择如下:
[0036]1、水泥选择P.II 52.5R水泥，3天抗压强度37.5Mp，28天抗压强度59.3Mp。
[0037]2、掺合料矿渣微粉，比表面积415m2/kg，活性指数28天83%，属S75级。
[0038]3、细骨料海城河沙，细度模数3.0，位于II区，含泥量2%。
[0039]4、粗骨料辽阳石灰石，粒级5-20mm，压碎指标8.2%，针片状含量4.5%，含泥量0.
[0040]5、外加剂A SY-K膨胀纤维抗裂剂，水中限制膨胀率3天0.035%、28天0.042%,空气中限制膨胀率28天0.011%。
[0041]6、外加剂B单环芳烃型高效减水剂减水率26%。
[0042]其中水泥用量为440Kg/m3，掺合料用量110Kg/m3，河砂用量760Kg/m3，碎石用量为860Kg/m3，外加剂A用量为54Kg/m3，外加剂B用量14.5Kg/m3，水用量为163Kg/m3，砂率为47%，水胶比为0.33。
[0043]上述拌合物性能
[0044]性能指标T5tl= ls，塌落扩展度780mm，J环扩展度760mm，扩展度差20mm。
[0045]硬化混凝土性能
[0046]7天抗压强度63.0Mp，28天抗压强度75.5Mp，带模养护7天抗压强度66.2Mp，带模养护28天抗压强度81.3Mp。
[0047]砼水中限制膨胀率7天0.019%，28天0.034%;空气中限制膨胀率28天0.009%。
[0048]实施例3
[0049]高强特种钢管混凝土，原材料包括水泥、掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂A、外加剂B、水；原材料选择如下:
[0050]1、水泥选择P.II 52.5R水泥，3天抗压强度37.5Mp，28天抗压强度59.3Mp。
[0051]2、掺合料矿渣微粉，比表面积415m2/kg，活性指数28天83%，属S75级。
[0052]3、细骨料海城河沙，细度模数3.0，位于II区，含泥量2%。
[0053]4、粗骨料辽阳石灰石，粒级5-20mm，压碎指标8.2%，针片状含量4.5%，含泥量0.
[0054]5、外加剂A SY-K膨胀纤维抗裂剂，水中限制膨胀率3天0.035%、28天0.042%,空气中限制膨胀率28天0.011%。
[0055]6、外加剂B单环芳烃型高效减水剂减水率26%。
[0056]其中水泥用量为470Kg/m3，掺合料用量80Kg/m3，河砂用量730Kg/m3，碎石用量为890Kg/m3，外加剂A用量为35Kg/m3，外加剂B用量12.5Kg/m3，水用量为183Kg/m3，砂率为45%，水胶比为0.35。
[0057]上述拌合物性能
[0058]性能指标T5tl= 2s，塌落扩展度740mm，J环扩展度720mm，扩展度差20mm。
[0059]硬化混凝土性能
[0060]7天抗压强度62.0Mp，28天抗压强度74.5Mp，带模养护7天抗压强度64.2Mp，带模养护28天抗压强度80.3Mp。
[0061]砼水中限制膨胀率7天0.020%，28天0.035%;空气中限制膨胀率28天0.010%。
[0062]上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
【权利要求】
1.高强特种钢管混凝土，其特征在于，原材料包括水泥、掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂A、外加剂B、水；其中水泥用量为440-490Kg/m3，掺合料用量80_120Kg/m3，细骨料用量724-764Kg/m3，粗骨料用量为850_893Kg/m3，外加剂A用量为35_54Kg/m3，外加剂B用量12.5-18.5Kg/m3，水用量为 150_183Kg/m3，砂率为 45-47 %，水胶比为 0.33-0.35。
2.根据权利要求1所述的高强特种钢管混凝土，其特征在于，所述的水泥为P.II 52.5R水泥，3天抗压强度37.5Mp，28天抗压强度59.3Mp。
3.根据权利要求1所述的高强特种钢管混凝土，其特征在于，所述的掺合料为S75级的矿渣微粉，比表面积415m2/kg，活性指数28天83%。
4.根据权利要求1所述的高强特种钢管混凝土，其特征在于，所述的细骨料为含泥量2%的中砂。
5.根据权利要求1所述的高强特种钢管混凝土，其特征在于，所述的粗骨料为粒级5-20mm石灰石碎石，压碎指标8.2%，针片状含量4.5%，含泥量0.5%。
6.根据权利要求1所述的高强特种钢管混凝土，其特征在于，所述的外加剂A为SY-K膨胀纤维抗裂剂，水中限制膨胀率3天0.035 %、28天0.042 %、空气中限制膨胀率28天0.011%。
7.根据权利要求1所述的高强特种钢管混凝土，其特征在于，所述的外加剂B为单环芳烃型高效减水剂，减水率26%。
【文档编号】C04B28/00GK104478307SQ201410660359
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】徐明君, 高前, 时维华, 石爽, 申丽, 李晓峰 申请人:鞍钢房产建设有限公司