[发明专利]正交异形钢桥面铺装用超高性能混凝土

说明书

本发明公开了一种正交异形钢桥面铺装用超高性能混凝土，它的原料按重量份数比计包括水泥500～1000份、矿物掺和料250～300份、石英砂1100～1200份、高触变性改性纳米碳酸钙100～200份、触变剂10～30份、镀铜微钢纤维100～250份，聚羧酸系减水剂20～30份以及洁净水150～250份。本发明采用改性高触变性纳米碳酸钙的目的在于：超高性能混凝土基于颗粒最紧密堆积原理，通过纳米碳酸钙，能够填充水泥和掺合料的间隙，置换出胶材体系中的自由水，降低水膜厚度，是UHPC浆体粘度降低，同时提高基体的密实度，增加强度。

技术领域

本发明涉及混凝土领域，具体涉及一种正交异形钢桥面铺装用超高性能混凝土。

背景技术

超高性能混凝土(UHPC)是在对超高性能活性粉末混凝土(RPC)材料进行改进后得到的钢桥面专用超高性能混凝土材料。除具备RPC材料高抗压、高抗拉能力等各种优点以外，其所具备的超高韧性、高施工和免蒸养的特性，能更好地适应钢梁桥面变形大的工况和施工要求，是应用于钢梁桥面上的理想材料。超高性能混凝土与相关材料布设在钢梁面上，形成结构层，UHPC层及其上的铺装层即面层与钢梁面板组合，将以往只作为铺装层的桥面层转变成组合结构桥面，使组合结构桥面不仅作为铺装层承担行车磨耗和保证行车舒适，还作为结构参与桥梁受力，可提高和改善桥梁的使用能力及性能。组合结构中UHPC层自身和其上的铺装面层可采用较小的层厚，钢梁、UHPC层及铺装面层的组合结构称为轻型组合结构。采用UHPC作为钢桥面铺装层能够在较小的自重情况下，大幅提升桥面刚度，减小行车负载情况下钢桥面的变形，减轻钢结构疲劳开裂和沥青层破损的情况。

目前UHPC在桥面铺装施工应用过程中存在浆体粘度大，流动性控制难，收缩大等问题，影响混凝土的施工和质量控制。UHPC混凝土的工作性能与普通混凝土之间有较大差别，主要表现在可施工的坍落度范围窄、扩展度控制难度大、触变性低，在小坍落度下混凝土的流动性差、坍落扩展度过小，不利于运输和布料；在大坍落度下，混凝土能够达到自流平，扩展度过大，不利于桥面坡度的控制和收面处理。一般UHPC用于桥面的铺装厚度为6～12cm，铺装厚度薄，桥面有一定的横坡或纵坡，具备施工性能的UHPC其流动扩展度很大，同时由于外加剂掺量高，其坍落度保持能力好。铺装完成的UHPC易出现从高到低的缓慢流动，最终趋于自流平的状态，造成桥面铺装层厚度不一，坡度控制困难，影响施工的质量，也不利于后期的沥青层铺装。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种正交异形钢桥面铺装用超高性能混凝土。

为实现上述目的，本发明所设计一种正交异形钢桥面铺装用超高性能混凝土，所述混凝土的原料按重量份数比计包括

水泥500～1000份、矿物掺和料250～300份、石英砂1100～1200份、高触变性改性纳米碳酸钙100～200份、触变剂10～30份、镀铜微钢纤维100～250份，聚羧酸系减水剂20～30份以及洁净水150～250份。

上述复合型减水剂具有早强、降粘、保水、保坍等功能。

进一步地，所述混凝土的原料按重量份数比计包括

水泥700～900份、矿物掺和料250～300份、石英砂1120～1180份、高触变性改性纳米碳酸钙100～200份、触变剂15～25份、镀铜微钢纤维140～220份，聚羧酸系减水剂25份以及洁净水160～220份。

再进一步地，所述高触变性改性纳米碳酸钙由以下方法制备而成：

a.将纳米超细碳酸钙在恒温60℃条件下搅拌10min；

b.然后将包覆剂与乙醇混合均匀，得到混合液；其中，所述包覆剂用量为纳米超细碳酸钙的0.5～3.0％(Wt.)，包覆剂与乙醇质量比1∶1～5；