多孔火山岩骨料混凝土t梁的制作方法
【专利摘要】本发明涉及多孔火山岩骨料混凝土T梁，属于一种混凝土建筑材料领域，包括混凝土本体以及包裹于混凝土本体内的钢绞线，混凝土本体由多孔火山岩骨料混凝土凝固而成，其中每立方米所述多孔火山岩骨料混凝土中的原料重量比为：水泥400?410千克，粉煤灰80?90千克，细骨料690?700千克，多孔骨料80?1170千克，减水剂5.0?6.0千克，水140?150千克。本发明通过在多孔火山岩中调配掺和料、外加剂、碎石分级及水泥和河砂的加入量，研发出了高强度的、适用于热带地区的多孔火山岩骨料混凝土T梁。
【专利说明】
多孔火山岩骨料混凝土 T梁
技术领域
[0001] 本发明涉及一种混凝土建筑材料，特别涉及一种多孔火山岩骨料混凝土。
【背景技术】
[0002] 混凝土 T梁是一种带有T型横断面的承载结构，是桥梁工程的主要受力结构。施工 过程中，由于在地域条件的限制下，虽然通过震动排除了混凝土中的大多数的气体，但是本 发明的混凝土中使用的是当地特有的多孔火山岩骨料作为混凝土的多孔骨料，由于建筑材 料中各成分配比等诸多原因的影响致使仍有部分气体不能及时地排除出混凝土内部，从而 最终在混凝土内部和混凝土与钢模板之间的结合面上（即混凝土表面上）形成了空隙、气 泡。T梁表面出现深度裂缝将会严重降低混凝土强度，致使钢筋和钢绞线腐蚀，进而影响混 凝土的外观质量，降低了混凝土结构的耐久性能。
【发明内容】
[0003] 本发明需要解决的技术问题是提供一种混凝土粘稠性适中，外观质量、耐久性高 的混凝土配方。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0005] 多孔火山岩骨料混凝土T梁，包括混凝土本体以及包裹于混凝土本体内的钢绞线， 所述混凝土本体由多孔火山岩骨料混凝土凝固而成，其中每立方米所述多孔火山岩骨料混 凝土中的原料重量比为:水泥400-410千克，粉煤灰80-90千克，细骨料690-700千克，多孔骨 料80-1170千克，减水剂5.0-6.0千克，水140-150千克。
[0006] 本发明技术方案的进一步改进在于:每立方米所述多孔火山岩骨料混凝土中的原 料重量比为:水泥405千克，粉煤灰85千克，细骨料695千克，多孔骨料1000千克，减水剂5.5 千克，水145千克。
[0007] 本发明技术方案的进一步改进在于:所述多孔骨料包括粒径为5-10mm小碎石和粒 径为10-20mm大碎石，级配符合5-20mm的连续级配要求，其中5-10mm小碎石占多孔骨料质量 的10 % -20 %，粒径10-20mm大碎石占多孔骨料质量的80 % -90 %。
[0008] 本发明技术方案的进一步改进在于:所述小碎石和大碎石的配比为5-10_小碎石 占多孔骨料质量的20%，粒径为10_20mm大碎石占多孔骨料质量的80%。
[0009] 本发明技术方案的进一步改进在于:所述细骨料为河砂或机制砂。
[0010] 本发明技术方案的进一步改进在于:所述减水剂是标准型聚羧酸系高效减水剂。
[0011] 本发明技术方案的进一步改进在于:所述多孔火山岩骨料混凝土 T梁本体内的钢 绞线为7根，公称直径为15.2_的预应力筋。
[0012] 由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
[0013] 本发明中的T梁混凝土采用的是多孔火山岩骨料，在确保混凝土强度的前提下，经 过多次调整多孔火山岩骨料混凝土 T梁的砂率、碎石级配和减水剂的配合比，使得混凝土粘 稠性降低，有利于内部气体的排除，从而提升T梁混凝土质量和外观的效果，保证公路的耐 久性。
[0014] 本发明调配了多孔骨料的碎石级配，采用了粒径为5-10mm与10-20mm两级配，级配 符合5~20mm连续级配要求。其中，粒径为5-10mm的小碎石占多孔骨料重量百分比为20%， 粒径为10-20_的大碎石占多孔骨料重量百分比为80%。调配比例之后的多孔骨料中大碎 石所占的比重较大，这样可以降低孔隙率，减少水泥、河砂的用量，降低了制造成本；同时， 这种当地的碎石具有多孔结构可以直接吸收部分拌合用水，提高混凝土的强度和和易性， 从而使拌合物的坍落度减小，在很大程度上改善了水泥与碎石的粘结。
[0015]本发明对减水剂的掺量在1.1 %-1.5%之间调整进行了调整，一方面，提高了混凝 土的合宜性和流动性，提高了混凝土的均一性，避免了水化反应不一致而导致的高度差;另 一方面，降低了混凝土的用水量，避免后期的混凝土的泌水现象，使得混凝土地坪表面更加 平整。高效减水剂是指减水率大于10%的减水剂，是一种在维持混凝土坍落度不变的条件 下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，大多属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘 磺酸盐甲醛聚合物等，它对水泥颗粒有分散作用，能够释放混凝土颗粒包裹住的自由水，尽 可能在所需要混凝土的流动度上减少混凝土中水的掺量，使混凝土强度增加并改善耐久 性。
[0016] 本发明中采用标准型聚羧酸系高效减水剂，当坍落度在180-200mm时，混凝土 30mini丹落度损失较大，扩展度较小，拌合物性能差。当i丹落度在200-215mm时，混凝土 30min 坍落度损失减小，扩展度增大，拌合物工作性能有所改善，得到的预制混凝土的表观气泡较 小且数量少。
[0017] 本发明采用的粉煤灰的水化热较低，在混凝土凝固后热量能够几乎完全散发，防 止由于热胀冷缩的原因而使体积减小使得混凝土内部产生的应力，导致T梁的强度降低。
[0018] 本发明中的细骨料采用的是细度模数为2.6的河砂或机制砂。砂石骨料在混凝土 中的作用非常重要，它起着骨架作用，传递应力，即使没有水泥浆，骨料亦可支撑载重，同时 抑制收缩，防止开裂。其中砂子主要是填充石子的空隙，使混凝土更加密实，另外和水泥浆 组成水泥砂浆，提高混凝土的和易性和流动性。如果细度模数过小，拌制的混凝土拌合物显 得太粘稠同时造成施工过程中振捣困难，且河砂太细增加水泥的用量，增加生产成本。
[0019] 本发明采用的水泥为低碱普通硅酸盐水泥。硅酸盐水泥具有早期强度高、水化热 高、耐冻性好，且干缩小，能够满足T梁的结构强度要求。由于硅酸盐水泥水化反应速度快， 早期强度和后期强度都高；同时，硅酸盐水泥在硬化过程中干缩小，不易产生裂缝，表面产 生的起粉现象小，耐磨性好，这样能够降低施工过程中因为环境温度影响平整度的因素。此 外，娃酸盐水泥在水化过程中，会含有较多的氢氧化f丐，这样水化过程中混凝土内部的碱度 降低，对内部搭成的网状钢筋结构的保护作用强。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施情况对本发明做进一步详细说明：
[0021] 实施例1、
[0022] 多孔火山岩骨料混凝土 T梁，包括多孔火山岩骨料混凝土本体和多孔火山岩骨料 混凝土本体内的钢绞线，其中每立方米所述混凝土本体中的原料重量比为：
[0023]水泥400千克，粉煤灰80千克，细骨料690千克，多孔骨料1170千克，减水剂5.0千 克，水140千克。
[0024]本实施例中采用的多孔骨料是当地的多孔火山岩，除了少部分标段为肯尼亚当地 的多孔火山岩为骨料原料外，其他标段为石灰岩和玄武岩。采用5-10mm与10-20mm两级配， 符合5-20mm连续级配范围，其中粒径为5-10mm的小碎石占多孔骨料重量百分比为20%，粒 径为10-20mm的大碎石占多孔骨料重量百分比为80%，表观密度3020kg/m 3，母岩抗压强度 114MPa。多孔骨料中大碎石所占的比重较大，这样可以降低孔隙率，减少水泥、河砂的用量， 降低了制造成本;同时，此种碎石具有多孔结构可以直接吸收部分拌合用水，提高混凝土的 强度和和易性，从而使拌合物的坍落度减小，从而大大改善水泥与碎石的粘结。
[0025]本发明中的细骨料采用的是细度模数为2.6的河砂或机制砂。如果细度模数过小， 拌制的混凝土拌合物显得太粘稠同时造成施工过程中振捣困难，并且河砂太细会增加水泥 的用量，进而增加了生产成本。
[0026]本发明采用的减水剂是标准型聚羧酸系高效减水剂，能够释放混凝土颗粒包裹住 的自由水，尽可能在所需要混凝土的流动度上减少混凝土中水的掺量，使混凝土强度增加 并改善耐久性。
[0027]本发明采用的粉煤灰细度为8.77%，在混凝土凝固后热量能够几乎完全散发，防 止了 T梁强度的降低。同时，采用的拌制和养护混凝土用水，均为井水。
[0028]本发明多孔火山岩骨料混凝土 T梁中，本体内含有钢绞线的个数为7根，公称直径 为15.2_的预应力筋。
[0029] 本发明水泥为低碱普通硅酸盐水泥。硅酸盐水泥具有早期强度高、水化热高、耐冻 性好，且干缩小，能够满足T梁的结构强度要求。
[0030] 本发明的T梁采用大块定型钢模板，首先，用螺栓将钢配件与模板连接为一体，采 用下拉条系统的紧固方式，以保证钢配件位置准确、与模板密贴。模板安装完毕后，可浇筑 混凝土。采用全自动混凝土拌合机进行拌合，严格控制水灰比、坍落度，并且制作平行试件， 确保拌制出合格的混凝土。拌制好的混凝土用翻斗车运输，通过龙门吊用吊斗提升至模板 上方并且缓慢放入模内，再用振动棒和振动器组合进行振捣，同时为了尽快提高混凝土的 强度，采用蒸汽养生。浇筑完毕后对混凝土进行覆盖并开始加热养生，混凝土试块与浇筑好 的多孔火山岩骨料预制混凝土 T梁一并养生，养护时间以混凝土试块的强度来确定，确保强 度不应低于设计强度的70%。当梁体混凝土浇筑完毕2h~4h后，即可拆除预埋件的螺栓。最 后，梁体混凝土强度多25MPa且能保证梁体棱角完整时可以拆模板，预应力钢丝用砂轮机切 害J，完成整个多孔火山岩骨料预制混凝土 T梁的制作过程。
[0031] 实施例2、
[0032] 本实施例中的其他操作步骤与实施例1中一致，不同的是每立方米所述混凝土本 体中的原料重量比不同。在本实施例中，每立方米所述混凝土本体中的原料重量比为：
[0034] 实施例3、
[0035]本实施例中的其他操作步骤与实施例1中一致，不同的是每立方米所述混凝土本 体中的原料重量比不同。在本实施例中，每立方米所述混凝土本体中的原料重量比为：
[0037] 实施例4、
[0038] 本实施例中的其他操作步骤与实施例1中一致，不同的是每立方米所述混凝土本 体中的原料重量比不同。在本实施例中，每立方米所述混凝土本体中的原料重量比为：
【主权项】
1. 多孔火山岩骨料混凝土T梁，包括混凝土本体以及包裹于混凝土本体内的钢绞线，其 特征在于:所述混凝土本体由多孔火山岩骨料混凝土凝固而成，其中每立方米所述多孔火 山岩骨料混凝土中的原料重量比为：水泥400-410千克，粉煤灰80-90千克，细骨料690-700 千克，多孔骨料80-1170千克，减水剂5.0-6.0千克，水140-150千克。2. 根据权利要求1所述的多孔火山岩骨料混凝土Τ梁，其特征在于:每立方米所述多孔 火山岩骨料混凝土中的原料重量比为:水泥405千克，粉煤灰85千克，细骨料695千克，多孔 骨料1000千克，减水剂5.5千克，水145千克。3. 根据权利要求1或2所述的多孔火山岩骨料混凝土Τ梁，其特征在于:所述多孔骨料包 括粒径为5-10mm小碎石和粒径为10-20mm大碎石，级配符合5-20mm的连续级配要求，其中5-10mm小碎石占多孔骨料质量的10%-20%，粒径10-20mm大碎石占多孔骨料质量的80%-90%。4. 根据权利要求3所述的多孔火山岩骨料混凝土T梁，其特征在于:所述小碎石和大碎 石的配比为5-10_小碎石占多孔骨料质量的20%，粒径为10-20mm大碎石占多孔骨料质量的 80% 〇5. 根据权利要求1、2或4任一项所述的多孔火山岩骨料混凝土 T梁，其特征在于:所述细 骨料为河砂或机制砂。6. 根据权利要求5所述的多孔火山岩骨料混凝土T梁，其特征在于:所述减水剂是标准 型聚羧酸系高效减水剂。7. 根据权利要求1所述的多孔火山岩骨料混凝土T梁，其特征在于:所述多孔火山岩骨 料混凝土 T梁本体内的钢绞线为7根，公称直径为15.2_的预应力筋。
【文档编号】C04B38/08GK106007572SQ201610341594
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】安爱军, 易宏海, 彭登志, 雷瑜, 孟晓鹏, 李新泽, 冷冬, 颜炳仁, 侯敏, 崔振东, 古俊晓, 徐鑫, 王立刚, 魏刚, 马记, 姜雅峰, 王陈, 李建宝, 井伟文, 吴振兴
【申请人】中国路桥工程有限责任公司, 中交隧道工程局有限公司