[发明专利]一种钢壳沉管用低收缩自密实混凝土、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种钢壳沉管用低收缩自密实混凝土，其含有如下原料：水泥，铝质稳定密实剂、矿粉、石灰石粉、河砂、碎石、水、减水剂，其拌合物性能控制指标包括：坍落扩展度600～700mm，V型漏斗流出时间5～15s，L型仪测试H₂/H₁值≥0.9，U型仪测试Δh值≤30mm，容重2300～2400kg/m³，含气量≤4％。本发明配制出的钢壳自密实混凝土具有良好的流动性、填充性和抗离析性，相对传统自密实混凝土，具有较低的胶凝材料用量和较低的收缩，对于钢壳沉管结构具有良好的适用性，强度等级达C50，适合用作钢壳沉管隧道的具有良好工作性能、力学性能和体积稳定性的自密实混凝土。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种自密实混凝土技术领域。

背景技术

从结构形式上来看，沉管隧道主要包括钢筋混凝土沉管和钢壳混凝土沉管两种形式。钢壳混凝土沉管管节采用两层钢壳中间填充混凝土的结构形式，管节是由多个格仓组成。图1所示为钢壳混凝土沉管管节示意图，图2所示为管节格仓混凝土浇筑示意图。与钢筋混凝土沉管相比，钢壳混凝土沉管具有以下优势：成本更低、施工更便利、工期更短、结构规模相对较小、承载能力更强、抗沉降和抗震适应性更好、不存在大体积混凝土管节控裂问题等。正因如此，我国在一些大型跨海、跨江通道工程中也开始探索采用钢壳混凝土沉管隧道的结构形式。钢壳混凝土沉管的管节是一种封闭结构，混凝土的浇筑过程无法进行振捣，需要依靠自身的流动性实现在管节内的密实、均匀填充，并达到设计强度要求，且混凝土还需要具备良好的体积稳定性，以与钢壳之间保持良好的协调受力功能，需采用自密实混凝土。传统的自密实混凝土的胶凝材料用量大，砂率高，混凝土的收缩较大，体积稳定性较差。开发一种适用于钢壳沉管的低收缩自密实混凝土，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对钢壳沉管这种特殊的结构形式，开发一种强度高，低收缩、与钢壳之间具有良好协调性的自密实混凝土。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种钢壳沉管用低收缩自密实混凝土，所述钢壳沉管用低收缩自密实混凝土含有如下原料，且各原料占混凝土总配料的配比为：水泥200-400kg/m³，铝质稳定密实剂100-250kg/m³，矿粉40-150kg/m³，石灰石粉20-100kg/m³，河砂750-1000kg/m³，碎石750-1000kg/m³，水140-200kg/m³，减水剂4.5-7kg/m³，其拌合物性能控制指标包括：坍落扩展度600～700mm，V型漏斗流出时间5～15s，L型仪测试H₂/H₁值≥0.9，U型仪测试Δh值≤30mm，容重2300～2400kg/m³，含气量≤4％。

各原料占混凝土总配料的配比优选为：水泥240-280kg/m³，铝质稳定密实剂140-200kg/m³，矿粉40-85kg/m³，石灰石粉20-60kg/m³，河砂800-950kg/m³，碎石750-900kg/m³，水150-180kg/m³，减水剂5-6.5kg/m³。

所述河砂与碎石的质量比为细砂:碎石＝0.9～1.3。

一种钢壳沉管用低收缩自密实混凝土的配制方法，其它包括以下步骤：

1)配料；

2)混凝土搅拌：

采用非立轴强制式搅拌机，搅拌时间120-180s。