一种抗冲刷耐磨混凝土及其制备方法和应用与流程

本发明涉及市政排水管道，尤其涉及一种抗冲刷耐磨混凝土及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在给排水的市政工程中，由混凝土材料制成的管道会长年累月的受到水流的浸泡和冲刷，在暴雨天气会受到高速水流的冲击，而水中含有泥沙等较为坚硬的杂质，会对管壁造成不同程度的磨损，以上均会影响管道的使用寿命，同时雨水的酸碱程度也会对管道寿命形成一定程度上的影响。管道一旦遭遇破坏，雨水渗入地下，导致周边区域的地下水位高度，对周围建筑或者道路的地基产生不利影响。

2、由于排水管道几乎都掩埋在地下，每次更换和修复都需要大量的人力财力，所以如何提高管道的使用寿命是市政工程的一大重点问题，大体积大流量管道的使用寿命更是需要长久，甚至达到近百年。

3、目前使用的排水管道的抗冲刷和耐磨性能差，使用寿命短，无法满足长期使用的需求。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明的目的在于提供一种抗冲刷耐磨混凝土及其制备方法和应用，本发明通过添加硅灰和级配碎石，使所述混凝土具有优异的抗冲刷和耐磨性能，从而提高了混凝土的使用寿命。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种抗冲刷耐磨混凝土，由以下质量份数的组分组成：

4、

5、所述骨料包括中砂和级配碎石；所述胶凝材料包括水泥和粉煤灰。

6、优选的，所述中砂和级配碎石的质量比为1:1.8～1.9；所述级配碎石由5mm≤粒径<20mm的碎石和40mm<粒径≤80mm的碎石组成；所述5mm≤粒径<20mm的碎石与40mm<粒径≤80mm的碎石的质量比为1:2.2～2.5。

7、优选的，所述水泥和粉煤灰的质量比为2.2～2.4：1；所述粉煤灰为ⅱ级粉煤灰。

8、优选的，所述硅灰的平均粒径为0.1～0.3μm。

9、本发明还提供了上述方案所述抗冲刷耐磨混凝土的制备方法，包括以下步骤：

10、(1)将级配碎石、部分水、硅灰和部分中砂进行混合，得到混合浆料；

11、(2)将所述混合浆料、水泥、剩余中砂和剩余水进行混合，得到混凝土拌合物；

12、(3)将所述混凝土拌合物进行养护，得到抗冲刷耐磨混凝土。

13、优选的，所述步骤(1)中的混合在搅拌条件下进行，所述混合的时间为15～30s。

14、优选的，所述步骤(2)中的混合在搅拌条件下进行，所述混合的时间为210～300s。

15、优选的，所述部分水和剩余水的质量比为3～3.6：1；所述部分中砂和剩余中砂的质量比为1～1.2:1。

16、优选的，所述养护的时间为24～28d，温度为18～22℃。

17、本发明还提供了上述方案所述的混凝土或上述方案所述制备方法制备得到的抗冲刷耐磨混凝土在市政排水管道中的应用。

18、本发明提供了一种抗冲刷耐磨混凝土，由以下质量份数的组分组成：骨料1800～1900份；胶凝材料400～450份；硅灰32～39份；水140～180份；所述骨料包括中砂和级配碎石；所述胶凝材料包括水泥和粉煤灰。本发明通过添加硅灰，能够提高混凝土材料的强度和密度，从而提高混凝土材料的抗冲刷性能和耐磨性能，同时硅灰还起到了减水剂的作用，从而不必再额外使用减水剂；本发明采用级配碎石，能够提高混凝土的和易性、密实度和强度，同时减少水泥浆量的使用。本发明提供的混凝土具有优异的抗冲刷和耐磨性能，从而提高了混凝土的使用寿命，能够满足长期使用的需求。

技术特征：

1.一种抗冲刷耐磨混凝土，其特征在于，由以下质量份数的组分组成：

2.根据权利要求1所述的抗冲刷耐磨混凝土，其特征在于，所述中砂和级配碎石的质量比为1:1.8～1.9；所述级配碎石由5mm≤粒径<20mm的碎石和40mm<粒径≤80mm的碎石组成；所述5mm≤粒径<20mm的碎石与40mm<粒径≤80mm的碎石的质量比为1:2.2～2.5。

3.根据权利要求2所述的抗冲刷耐磨混凝土，其特征在于，所述水泥和粉煤灰的质量比为2.2～2.4：1；所述粉煤灰为ⅱ级粉煤灰。

4.根据权利要求1所述的抗冲刷耐磨混凝土，其特征在于，所述硅灰的平均粒径为0.1～0.3μm。

5.权利要求1～4任一项所述抗冲刷耐磨混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合在搅拌条件下进行，所述混合的时间为15～30s。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的混合在搅拌条件下进行，所述混合的时间为210～300s。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述部分水和剩余水的质量比为3～3.6：1；所述部分中砂和剩余中砂的质量比为1～1.2:1。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述养护的时间为24～28d，温度为18～22℃。

10.权利要求1～4任一项所述的混凝土或权利要求5～9任意一项所述制备方法制备得到的抗冲刷耐磨混凝土在市政排水管道中的应用。

技术总结
本发明涉及市政排水管道技术领域，提供了一种抗冲刷耐磨混凝土及其制备方法和应用。本发明提供的抗冲刷耐磨混凝土，由以下质量份数的组分组成：骨料1800～1900份；胶凝材料400～450份；硅灰32～39份；水140～180份；所述骨料包括中砂和级配碎石；所述胶凝材料包括水泥和粉煤灰。本发明添加硅灰，能够提高混凝土材料的强度和密度，从而提高混凝土材料的抗冲刷和耐磨性能，同时硅灰还起到了减水剂的作用，从而不必再额外使用减水剂；本发明采用级配碎石，能够提高混凝土的和易性、密实度和强度，减少水泥浆量的使用。本发明提供的混凝土具有优异的抗冲刷和耐磨性能，从而提高了混凝土的使用寿命，能够满足长期使用的需求。

技术研发人员：孙磊,孙凯,李兆吉,杜鑫,庞应科,高望
受保护的技术使用者：西部机场集团建设工程（西安）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14