一种含有沥青集料热修复混凝土的制备方法
【专利说明】一种含有沥青集料热修复混凝土的制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于使用沥青作为集料并在加热的情况下能够修复的混凝土，涉及一种含有沥青集料热修复混凝土的制备方法。
【背景技术】
[0003]从19世纪20年代波特兰水泥问世以来，混凝土材料以它的实用性和低廉的造价而成为土建工程中不可缺少的材料，广泛用于桥梁、大坝、高速公路、工业与民用建筑等结构中。据不完全统计，当今世界每年消耗的混凝土量不少于45亿立方米，并且随着逐步增长的城市化建设，年消耗量在不断增长。
[0004]混凝土在长期使用过程中，除了在荷载的作用下会产生裂缝，降低强度；而且由于混凝土不是完全密实的，内部含有孔隙，这些孔隙的存在为外界物质侵入混凝土提供了通道；另外外界物质也可以通过扩散、渗透或吸收作用进入混凝土的内部，也会造成结构的破坏。
[0005]混凝土在受到破坏后修补困难，大部分仅做了表面处理，维修后在较短时间内再度破坏。在中国，混凝土的使用年限普遍较低，并且维护和修理费用可能达到建筑费用的150%。增加混凝土的耐久性能够延长混凝土构筑物的服役寿命，节约构筑物的维护成本，节约自然资源，减少资源和能源的消耗；所以能够在一定程度上修复的混凝土具有重要的意义。
[0006]现有修补技术中，如一种具有化学触发功能的化学自修复混凝土及其制备方法，公开号:CN103496874A，该方法是在混凝土中掺入具有对外界离子敏感的化学触发功能的微胶囊；微胶囊材料在损坏过程中释放出环氧树脂，与固化剂在微裂纹中发生化学反应，修复破坏结构，达到自行诊断和修复混凝土中微裂痕，防止其扩张，维持建筑物的力学结构，具有极大的经济价值和环保价值。
[0007]使用聚胺酯高分子微胶囊的自修复混凝土及其制造方法，公开号:CN101289300A，该方法是在混凝土中掺入具有修复微裂缝功能的聚胺酯高分子微胶囊，微胶囊材料在损坏过程中释放出环氧树脂，与固化剂在微裂纹中发生化学反应，修复破坏结构，达到自行诊断和修复混凝土中微裂痕，防止其扩张，维持建筑物的力学结构，具有极大的经济价值和环保价值；
使用脲醛树酯类高分子微胶囊的自修复混凝土及其制造方法，公开号:CN101289299A，该方法是在混凝土中掺入具有修复微裂缝功能的聚脲树酯高分子微胶囊，微胶囊材料在损坏过程中释放出环氧树脂，与固化剂在微裂纹中发生化学反应，修复破坏结构，达到自行诊断和修复混凝土中微裂痕，防止其扩张，维持建筑物的力学结构，具有极大的经济价值和环保价值。
[0008]这样的方法很多，均是将含有有机胶凝材料的高分子化合物的胶囊掺入混凝土中，在混凝土产生裂缝时胶囊破裂释放化合物，可以防止裂缝扩展和具有一定的粘接效果。但其成本很高，修补裂缝宽度窄，且高分子化合物可能在混凝土没有产生裂缝时就已经老化，起不到修补的目的；而在混凝土内添加细菌胶囊的修补技术目前还处于理论阶段。
【发明内容】
[0009]本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提出了一种含有沥青集料热修复混凝土的制备方法。制备出的混凝土具有适应性好，耐久性好，能够加热的条件下完成修复过程。
[0010]本发明的内容是:一种含有沥青集料热修复混凝土的制备方法，其特征是组成和重量配比包括:水泥50~500份、沥青颗粒5~400份、粉煤灰0~120份、矿粉0~150份，其他矿物掺和料或添加剂0~100份，减水剂0~10份、粗集料0~1200份、细集料200~1000份、水130-220 份。
[0011]本发明的内容中:所述沥青颗粒的粒度为混凝土细集料和较小的粗集料。粒度范围:0.075?20mm ;热性能在软化温度:45~200°C，延度:1.5~40cm，针入度:10-80(0.1mm)范围内。
[0012]本发明的内容中:所述水泥的主要化学组成和质量百分比为S12:15%~30%、Fe203:l%~ll%、Al 203:2% ?10%、CaO:45%~70%, MgO:2%~10%、S03:0%~5%、R2O:0%~3%.也可以是现有技术中的其他P.042.5R普通硅酸盐水泥(根据具体条件，也可以是其他强度等级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、快硬型水泥、硫铝酸盐水泥等)的质量百分比例组成。
[0013]本发明的内容中:所述粗集料为碎石或卵石，较好的是最大粒径25.0mm、容重为1700~3000kg/m3 的粗集料。
[0014]本发明的内容中:所述细集料中砂为机制砂或自然砂，较好的细度模数为
2.3-3.0，容重为 1700~3000kg/m3的中砂。
[0015]本发明的内容中:所诉的减水剂为萘系减水剂、氨基磺酸盐减水剂、脂肪族减水剂、聚羧酸减水剂等，减水率15~35%。
[0016]本发明的内容中:所述粉煤灰较好的是45 μ m筛余小于12%的一级粉煤灰，需水量比为 85~105%o
[0017]本发明的内容中:所诉的矿粉活性等级为75级、95级、105级，比表面积300~1000
m2/Kg。
[0018]本发明的内容中:所诉的其他矿物掺合料为:石粉、炉渣、钢渣等；添加剂为:纤维、膨胀剂、抗冻剂等。
[0019]本发明含有沥青集料热修复混凝土的制备方法，主要是:根据混凝土使用位置的性能需求，选定不同种类与颗粒大小的沥青颗粒，按本
【发明内容】
所述的质量百分比加入本发明所述水泥、沥青颗粒、细集料、水和外加剂等，搅拌混合均匀，即制得产物。
[0020]本发明的内容中:所述集料为满足国标GBT 14902《预拌混凝土》及JGJ/T10《混凝土泵送施工技术规程》的人工或天然集料。所述水为符合JGJ63《混凝土用水标准》规定的拌合用水；
本发明的内容中:所述热修复混凝土，其制备方法可依据国标GBT 14902《预拌混凝土》的规定制备。其施工方法可依据JGJ/T10《混凝土泵送施工技术规程》的规定施工。
[0021]与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果:
(I)采用本发明，制备的热修复混凝土在使用过程中产生裂缝，可通过微波加热等方式，将混凝土中沥青颗粒加热到一定温度，沥青受热融化后，在一定程度上产生微膨胀，如果颗粒周围没有裂缝，融化后的沥青能够填充颗粒周围的毛细孔，起到二次密实的作用，如果沥青颗粒周围有裂缝，融化后的沥青在膨胀能的作用下挤入到裂缝中，同时兼具粘接断裂面、填充裂缝空隙等作用，能够阻断裂缝的扩展，起到修复混凝土的目的。
[0022](2)本发明用于修复的沥青颗粒在新拌混凝土中起到集料填充作用，对新拌混凝土的工作性能没有影响，而沥青颗粒不释放对水泥水化有害的物质，对混凝土早期后期强度发展无不利影响。
[0023](3)本发明制备的热修复混凝土如果在修复后再次产生裂缝，可通过加热的方式再次或多次修补裂缝，极大的延长混凝土的使用寿命；并且加热方式多种多样，可根据环境和条件自由选择。
[0024](4)本发明用于修补的沥青颗粒稳定性好，在混凝土使用的任何时期均能用于修补，不存在老化变质问题，且修补属于整体修补，修补效果好。
[0025](5)本发明制备的热修复混凝土运用范围广，可制备不同强度等级、不同工作性或其他性能的混凝土，且本发明产品制备工艺简单，工序简便，容易操作，实用性强。
【具体实施方式】
[0026]下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0027]实施例1
热修复混凝土，其组成为:水泥:200份、沥青颗粒:40份、砂:880份、石:980份、矿粉:60份、粉煤灰:50份、减水剂:4.5份、水:170份。
[0028]将原材料按上诉比列份数搅拌混合即可制得C20泵送热修复混凝土。
[0029]其28d抗压强度为26MPa，压力试验后的试件通过微波加热修补后，抗压强度为25MPa0
[0030]修补后的混凝土满足C20混凝土的抗压强度要求。
[0031]实施例2
热修复混凝土，其组成为:水泥:230份、沥青颗粒:60份、砂:790份、石:1000份、矿粉:80份、粉煤灰:60份、减水剂:5.8份、水:165份。
[0032]将原材料按上诉比列份数搅拌混合即可制得C30泵送热修复混凝土。
[0033]其28d抗压强度为37MPa，压力试验后的试件通过