[发明专利]一种桥梁伸缩缝区灌缝混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于道路建筑材料技术领域，具体涉及一种桥梁伸缩缝区灌缝混凝土及其制备方法。

背景技术

现有桥梁为满足桥面在温度、混凝土收缩和徐变等的变形要求，通常均在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。且要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声，以此保证行车安全。但伸缩缝在桥梁结构中属于次要附属部位，投资额小，在多数情况下都被安排在工程临近结束前仓促施工，导致伸缩缝区灌缝混凝土得不到应有的养护而加速开裂破坏，造成桥梁刚通车运营不久，桥梁伸缩缝处就会出现跳车现象，接着锚固系统失效，最后整个伸缩缝产生变形，无法使用，影响交通安全。且后期维修处理时为压缩施工时间，常用一些耐久性差的早期高强混凝土做修补，致使伸缩缝处问题频发，形成较大的经济损失。

为改善和解决伸缩缝两侧锚固区混凝土承受车辆反复冲击的损坏，目前常选用钢纤维混凝土代替普通素混凝土的做法，用以提高锚固区混凝土的抗弯折能力，然而，由于常用的混凝土破坏都属于脆性破坏，一旦开裂，功能便基本丧失，特别是在后期反复的冲击荷载之下，即使使用钢纤维混凝土，其后期开裂耗能的能力也有限，最终将导致锚固区混凝土很快便出现大面积破坏；另外，为保证提高混凝土的力学性能，往往采用高强度的钢纤维配合较高的掺量用以加强混凝土，其可能导致的结果是成本较高和有钢纤维扎胎的风险，危害行车安全且不利于应用。

因此，需要一种新的桥梁伸缩缝区灌缝混凝土以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中传统伸缩缝区灌缝混凝土在性能方面的缺陷，提供一种通过纤维混杂制备的桥梁伸缩缝区灌缝混凝土。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的桥梁伸缩缝区灌缝混凝土采用如下技术方案：

一种桥梁伸缩缝区灌缝混凝土，包括FERRO纤维、玄武岩纤维、钢纤维、胶凝材料、玄武岩碎石、砂、水和外加剂，各组分的重量组份为：FERRO纤维1-3份、玄武岩纤维2-4份、钢纤维30-60份、胶凝材料400-550份、玄武岩碎石1000-1150份、砂650-800份、水140-160份和外加剂3-6份。

更进一步的，所述的钢纤维为普通短切钢纤维。

更进一步的，所述的短切玄武岩纤维长度为6-20mm，单丝直径为7-15um；所述的FERRO纤维长度为54mm；所述钢纤维长度为20-40mm。

更进一步的，所述胶凝材料为水泥和粉煤灰的混合物，其中，水泥的重量百分比为75%-85%，粉煤灰的重量百分比为15%-25%。

更进一步的，所述的水泥的强度为P.Ⅱ.42.5或P.Ⅱ.52.5，所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰。

更进一步的，所述的玄武岩碎石为5-20mm连续级配的玄武岩碎石。

更进一步的，所述的外加剂为引气减水剂，所述引气减水剂的减水率大于20%。

本发明还公开了一种桥梁伸缩缝区灌缝混凝土的制备方法，包括以下步骤：

（1）、称取FERRO纤维、玄武岩纤维、钢纤维、胶凝材料、玄武岩碎石、砂、水和外加剂，各组分的重量组份为：FERRO纤维1-3份、玄武岩纤维2-4份、钢纤维30-60份、胶凝材料400-550份、玄武岩碎石1000-1150份、砂650-800份、水140-160份和外加剂3-6份

（2）、将FERRO纤维、玄武岩纤维、钢纤维、玄武岩碎石和砂混合，通过搅拌将上述组分混合均匀；

（3）、将凝胶材料加入步骤（2）得到的混合材料中，搅拌使其混合均匀；

（4）、将外加剂和水加入步骤（3）得到的混合材料中，搅拌使其混合均匀，即得本发明的桥梁伸缩缝区灌缝混凝土。

更进一步的，步骤（2）中搅拌时间为2-3分钟，步骤（3）中搅拌时间为1-2分钟，步骤（4）中搅拌时间为2-3分钟。

发明原理：经研究发现，通过采用FERRO纤维、玄武岩纤维与钢纤维混杂的办法，可在减少钢纤维使用量并保证不折减混凝土抗弯折能力的情况下，大幅提高混凝土开裂后期耗能能力，特别是在锚固区混凝土较注重的抗冲击能力上的提高，将延长混凝土寿命，从而保障行车安全并取得较大的经济利益。其材料体系配比及核心制备技术的系统研究尚未见报道，其创新性思路、理论及技术具有显著的原创性。

有益效果：本发明的桥梁伸缩缝区灌缝混凝土保证提供较大的抗弯折能力的情况下，大幅提高混凝土抗冲击耗能能力，延长混凝土寿命，保障行车安全。

本发明生产产品可达到如下技术指标：