[发明专利]用于悬浮隧道管段的超高性能混凝土及其制备方法

说明书

本申请的目的是提供一种用于悬浮隧道管段的超高性能混凝土及其制备方法，其特征在于，至少包括以下质量份数的组分:超细硅酸盐水泥100～120份；粒化高炉矿渣粉30～60份；粉煤灰微珠15～25份；偏高岭土10～30份；膨胀剂10～15份；橡胶粉20～40份；橡胶颗粒70～100份；橡胶改性剂1～3份；骨料60～100份；纤维40～60份；外加剂2～5份；拌合水20～35份。与现有技术相比，本申请提供的超高性能混凝土具有良好的抗冲击和耐久性等性能，从而满足悬浮隧道的建造和使用需求。

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种用于悬浮隧道管段的超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

水中悬浮隧道，作为常用的隧道管段等基础设施中的一种，其通常应用于跨越海峡、海湾、湖泊及其它水道等交通结构中，由于悬浮隧道具有自然环境影响小、建造地点的选择比较自由、通行时间短、环保以及不破坏建造地点的自然景观等优点，相比于沉管隧道和海底深埋隧道，悬浮隧道无论是平面位置的选取或者是竖直深度的选择都有较大的余地，而且不受水底和海底地貌、水文地质条件等影响。因此，水中悬浮隧道正受到越来越多的关注。

由于悬浮隧道管段在设计和建造时，除需要考虑承受常规情况下的波浪、海流等流固耦合作用力等一般荷载之外，还要承受外物的突然撞击、台风、海啸等极限环境下的突发荷载、地震引起的动态作用力以及海洋生物附着引起的自重变化和腐蚀等，应具有良好的抗冲击性能和抗疲劳等，而悬浮隧道如需要获得上述性能，需要采用超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，UHPC)进行制备，然而，现有的超高性能混凝土在抗冲击和抗疲劳等性能方面存在不足，难以满足悬浮隧道的建造和使用需求。

因此，如何提供一种新型的超高性能混凝土，以提升其抗冲击和耐久性等性能，从而满足悬浮隧道的建造和使用需求，是本发明亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是如何提供一种用于悬浮隧道管段的超高性能混凝土及其制备方法，可以提升其抗冲击和耐久性等性能，从而满足悬浮隧道的建造和使用需求。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于悬浮隧道管段的超高性能混凝土，至少包括以下质量份数的组分:

超细硅酸盐水泥100～120份；

粒化高炉矿渣粉30～60份；

粉煤灰微珠15～25份；

偏高岭土10～30份；

膨胀剂10～15份；

橡胶粉20～40份；

橡胶颗粒70～100份；

橡胶改性剂1～3份；

骨料60～100份；

纤维40～60份；

外加剂2～5份；

拌合水20～35份。

进一步作为优选地，所述橡胶颗粒至少包括：第一橡胶颗粒；第二橡胶颗粒；其中，所述第一橡胶颗粒和所述第二橡胶颗粒的质量比为1:2～2:1。通过橡胶粉和橡胶颗粒的叠加效应，可使得橡胶粉和橡胶颗粒颗粒替代水泥等胶凝材料，有效提升水泥浆体基体的韧性和冲击性能，并且，采用两种颗粒粒径的橡胶颗粒搭配，替代骨料，以降低骨料的份量，从而可有效同步提升超高性能混凝土的韧性和抗冲击性能。

进一步作为优选地，所述第一橡胶颗粒的颗粒粒径为1-3mm；所述第二橡胶颗粒的颗粒粒径为3-5mm；所述橡胶粉的粉体的细度粒径大于等于2000目。