br>[0082] 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6。
[0083] 表5实施例3配制的C30自密实微膨胀钢管混凝土的原料配比（kg/m3)
[0087] 上述结果表明，本发明制备的C30自密实微膨胀钢管混凝土中胶凝材料用量少， 其自密实型达II级，具有高流态，且含气量低、具有较大的强度富余系数与稳定的膨胀性 能，适用于密集配筋、形状复杂、截面尺寸小的大管径薄壁钢管混凝土水下粧的密实灌注， 以及钢管混凝土桁架梁桥的上下钢管混凝土弦管栗送灌注和钢管混凝土墩柱的高抛免振 捣灌注，可有效解决钢管混凝土的"脱空"问题，应用前景广阔。
[0088] 显然，上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的实例，而并非对实施方式的限制。 对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化 或者变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，因此所引申的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种C30自密实微膨胀钢管混凝土，其特征在于，其各组分及含量为：普通硅酸盐水 泥230~320kg/m3,粉煤灰60~150kg/m3,复合膨胀剂30~50kg/m3,碎石942~996kg/m3， 河砂816~870kg/m3,增粘保塑超分散外加剂4. 68~5. 00kg/m3,内养护材料0. 8~1. 2kg/ m3,微米级改性脱脂棉纤维素0. 5~1. 2kg/m3,水168~180kg/m3。2. 根据权利要求1所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土，其特征在于，所述复合膨胀剂 的制备方法包括以下步骤： 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A1203/S03S 0. 5~0. 55,碱度系数(；为3. 1~3. 5 ;所得HCSA膨胀组分包含的矿物组成中CaO、C4A3歹 和CaSCV^占质量百分数分别为45~55%、15~20%和15~25% ; 2) 以方镁石为原料，将其粉磨后在1400~1500°C下煅烧1~1. 2h，自然冷却后粉磨至 80ym方孔筛余< 10 %，得MgO膨胀组分； 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%。3. 根据权利要求1所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土，其特征在于，所述增粘保塑超 分散外加剂的制备方法包括以下步骤： 1) 以甲基烯丙醇、氨水和环氧丙烷为原料，甲基烯丙醇钠或甲基烯丙醇钾为催化剂， 在压力为0. 10~0. 40MPaG、温度为50~150°C的条件下，反应3~7h，制得甲基烯丙醇聚 氧丙烯醚与三异丙醇胺的混合物，其中甲基烯丙醇、氨水和环氧丙烷的摩尔比为1: (〇. 2~ 0. 5) : (5. 0~78. 0)，催化剂的用量为甲基烯丙醇质量的0. 10~0. 60% ; 2) 以步骤1)制得的甲基烯丙醇聚氧丙烯醚与三异丙醇胺的混合物、丙烯酸磺酸钠、甲 基丙烯酸酯和水为原料，加入带有回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的三口烧瓶中，加热升温 至60~90°C，在2~2. 5h内匀速滴加丙烯酸和过硫酸铵溶液，保温反应1. 0~1. 5h，停止 加热，降温至40~50°C加入NaOH溶液将溶液pH值调节至6~8,搅拌20~25min放料， 得到超分散保坍型聚羧酸减水剂A;该步骤中各原料所占质量百分比为：甲基烯丙醇聚氧 丙烯醚与三异丙醇胺的混合物80~90%、丙烯酸磺酸钠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; 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； 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%、甲基丙稀酸5~10%、二甲胺基乙醇1~5%、甲基丙稀磺酸钠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; 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、有机硅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Si020. 2~0. 3%、有机硅消泡剂0. 03~0. 04%、 水45~46%。4. 根据权利要求3所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土，其特征在于，所述纳米SiO2 为无定形的白色粉末状颗粒，粒径25~35nm。5. 根据权利要求1所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土，其特征在于，所述内养护材 料为AN-ICA内养护剂，为有机-无机型木薯淀粉改性聚合物，为淀粉分子链上接枝非离子 型酰胺基团和强阴离子型磺酸基团形成的线型长链不饱和烃支链型聚合物，其电荷密度为 20~25%，吸水倍率达210~287,保水率达80 %以上。6. 根据权利要求1所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土，其特征在于，所述微米级改性 脱脂棉纤维素是将脱脂棉经质量浓度为40~45%的硫酸催化处理4h后，进行抽滤烘干得 到的微米级改性脱脂棉纤维素，直径为15~30nm，平均长度150~250nm。7. 根据权利要求1所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土，其特征在于，所述普通硅酸盐 水泥的强度等级为42. 5及以上，比表面积>350m2/kg;粉煤灰为F类I级或II级灰中的一 种或二者按任意比例混合。8. 根据权利要求1所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土，其特征在于，所述碎石为5~ 25_连续级配的石灰石碎石，其针片状含量< 4%，压碎值< 14%;所述河砂为天然河砂， 其细度模数2. 27~2. 67,泥块含量〈1. 3%。9. 权利要求1~8任一项所述C30自密实微膨胀钢管混凝土的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤： 1) 原料的称取，按以下配比称取各原料：普通硅酸盐水泥230~320kg/m3,粉煤灰60~ 150kg/m3,复合膨胀剂30~50kg/m3,碎石942~996kg/m3,河砂816~870kg/m3,增粘保塑 超分散外加剂4. 68~5. 00kg/m3,内养护材料0.8~1.2kg/m3,微米级改性脱脂棉纤维素 0? 5 ~1. 2kg/m3,水 168 ~180kg/m3; 2) 内养护材料预吸水，将内养护材料按1:15的质量比置于水中进行吸水，吸水时间为 2~3h，搅拌均勾； 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。
【专利摘要】本发明公开了一种C30自密实微膨胀钢管混凝土，属于建筑材料领域，它以水泥、粉煤灰、复合膨胀剂、碎石、河砂、增粘保塑超分散外加剂、内养护材料、微米级改性脱脂棉纤维素和水为原料制备而成。本发明所述的C30自密实微膨胀钢管混凝土中胶凝材料用量较少，具有自密实性好、含气量低、微膨胀与强耐久等优点，适用于密集配筋、形状复杂、截面尺寸小的大管径薄壁钢管混凝土水下桩的密实灌注，以及钢管混凝土桁架梁桥的上下钢管混凝土弦管泵送灌注和钢管混凝土墩柱的高抛免振捣灌注，可有效解决钢管混凝土的“脱空”问题，应用前景广阔。
【IPC分类】C04B14/02, C04B22/06, C04B14/06, C04B28/04, C04B22/14, C04B18/08
【公开号】CN105084836
【申请号】CN201510500483
【发明人】丁庆军, 牟廷敏, 李超, 漆春生, 范碧琨, 洪斌, 刘小清, 王发洲, 胡曙光, 何良玉
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月14日