[发明专利]一种隧道用阻燃混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供了一种阻燃混凝土，以质量份数计，该混凝土包括磷酸三甲苯酯5～15份、TiCl₄1～5份、水泥5～15份、细砂15～20份、石子15～20份、矿物掺合料1～5份、减水剂1～5份、速凝剂5～15份、纤维料1～5份，余量为水，共计100份。本申请混凝土中添加了阻燃用的磷酸三甲苯酯，增加了混凝土的阻燃性能，该混凝土具有快速凝结的特点，满足隧道用混凝土的使用条件，方便隧道工程中使用，其制备方法简单、实用、便于推广使用。

技术领域

本申请涉及建筑材料领域，尤其涉及一种隧道用阻燃混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，能够在各种土木工程中使用，尤其是隧道工程中。

隧道在建设时需要采用混凝土对内壁进行构建，而混凝土的强度会随着温度的升高显著降低。由于隧道的特殊结构，一旦隧道内部发生火灾，温度通产高达1000℃以上，而隧道内部的砌体结构通常难以承受如此高温，严重的甚至可能会导致隧道坍塌而早证重大的事故和伤亡，因此，对于隧道内部的防火设计是隧道建设过程中需要重点考虑的部分。目前现有技术中多采用涂料的方式进行防火隔热，但涂料往往造价较高，且存在容易剥落，耐久性不好的问题。由于隧道用混凝土对混凝土的凝结时间、强度等条件要求较高，目前未有可用于隧道的阻燃混凝土。

发明内容

本发明的目的是提供一种更适用于隧道使用的阻燃混凝土，以质量份数计，所述混凝土包括磷酸三甲苯酯5～15份、TiCl₄ 1～5份、水泥5～15份、细砂15～20份、石子15～20份、矿物掺合料1～5份、减水剂1～5份、速凝剂5～15份、纤维料1～5份，余量为水，共计100份。

进一步的，所述所述混凝土包括磷酸三甲苯酯10份、TiCl₄1份、水泥12份、细砂16份、石子16份、矿物掺合料4份、减水剂2份、速凝剂8份、纤维料2份，余量为水，共计100份。

本申请中发现，加入TiCl₄可一定程度上降低磷酸三甲苯酯的增塑作用，提高混凝土的可泵性，避免堵管现象。

进一步的，所述矿物掺合料选自粉煤灰、矿渣粉和沸石粉中的一种或几种；优选的，粉煤灰。

粉煤灰与其他掺合料相比流动性较好，一定程度能够改善混凝土的可泵性。

进一步的，所述速凝剂为红星8604型。

不同速凝剂在不同混凝土配方中所起作用效果不同，本申请中根据隧道用混凝土标准进行筛选，在不影响阻燃及其他性质的前提下，选择红星8604型速凝剂。

进一步的，所述减水剂为木质素磺酸钠盐减水剂。

进一步的，所述纤维料为聚乙烯醇纤维。

进一步的，所述水泥为矿渣硅酸盐水泥。

进一步的，所述石子为5～16mm连续级配碎石，所述细砂的粒径为0.25mm～0.125mm。

混凝土的性质受多种因素影响，其中聚乙烯醇纤维、矿渣硅酸盐水泥和5～16mm连续级配碎石及细砂的粒径决定了水泥的可喷性及强度。本申请中纤维、水泥和碎石的相互配合，通过优选得到了抗折强度高，支撑力好，适于隧道使用的阻燃混凝土。

另一方面，本申请还提供了一种上述的混凝土的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、将水泥、细砂、石子、矿物掺合料投入搅拌机中，干拌混匀1～5min；

步骤二、加入磷酸三甲苯酯与TiCl₄后搅拌5～10min；