[发明专利]一种清水混凝土及其应用

说明书

技术领域

本发明属于土木建设工程领域，具体涉及一种用于海洋工程建设的高性能清水混凝土。

背景技术

目前，对外观质量要求较高的建筑物或构造物，其装饰材料一般选用石材、玻璃幕墙和钢结构等。在海洋环境下，由于建筑材料会面临防海水或盐雾侵蚀的问题，尤其是对于结构物设计使用年限在100年以上、外观设计要求较高的标致性建筑物，石材、玻璃幕墙和钢结构等建筑材料会存在不耐海水或盐雾侵蚀或使用寿命偏低的问题。

清水混凝土是指直接利用混凝土一次成型后的自然质感或仅涂刷无色保护涂层作为饰面效果的混凝土，以追求表面清洁、色泽自然、线条符合设计韵律为目标，能满足各种建筑造型的要求，同时具有极好的装饰效果。但由于海洋工程建设对混凝土强度、含气率、泌水率、抗氯离子渗透等性能要求极高，因此，现有的清水混凝土难以长期应用于海洋工程中。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种强度高，并且抗氯盐侵蚀能力强、能够在海洋环境下长期使用的清水混凝土。

本发明提供的清水混凝土，由胶凝材料、复合减水剂、水和骨料制备而成。

本发明所述清水混凝土中，胶凝材料的用量为380～480kg/m³，优选为400～440kg/m³。

所述胶凝材料具体包含如下重量份的成分：水泥45～70份，粉煤灰10～30份，粒化高炉矿渣粉20～50份。

优选地，所述胶凝材料包含如下重量份的成分：水泥45～66份，粉煤灰12～25份，粒化高炉矿渣粉20～35份；

其中，所述水泥为强度等级大于或等于42.5Mpa的硅酸盐水泥；所述粉煤灰为符合现行国家标准的I级或II级粉煤灰；所述粒化高炉矿渣粉为符合现行国家标准的S75级或S95级粒化高炉矿渣粉。

本发明所述清水混凝土中，复合减水剂的用量为胶凝材料的0.5～1.1％；所述复合减水剂中包含聚羧酸减水剂、消泡剂、引气剂和增粘剂。

具体的，所述复合减水剂包含以下重量份的成分：聚羧酸减水剂85～100份，消泡剂0.5～1份，引气剂3～5份，增粘剂2～8份。

优选地，所述复合减水剂包含以下重量份的成分：聚羧酸减水剂89～91份，消泡剂0.7～0.8份，引气剂3.5～4份，增粘剂5～6份。

所述聚羧酸减水剂，优选为聚酯类聚羧酸减水剂；所述聚羧酸减水剂可购自中交二航武汉港湾新材料有限公司。

所述消泡剂为硅醚共聚类、有机硅氧烷类或硅和油复合类消泡剂，优选为硅醚共聚类消泡剂；所述消泡剂可购自中交二航武汉港湾新材料有限公司。

所述引气剂为脂肪族类、松香树脂类、烷基苯磺酸盐类或烷基酚环氧乙烷缩合物类引气剂，优选为烷基酚环氧乙烷缩合物类引气剂；所述引气剂可购自中交二航武汉港湾新材料有限公司。

所述增粘剂为纤维素醚类、聚丙烯酰胺类或聚乙烯醇类增粘剂，优选为聚乙烯醇类增粘剂；所述增粘剂可购自中交二航武汉港湾新材料有限公司。

作为一种优选方案，本发明所述复合减水剂包含如下重量份的成分：聚酯类聚羧酸减水剂89～91份，硅醚共聚类消泡剂0.7～0.8份，烷基酚环氧乙烷缩合物类引气剂3.5～4份，聚乙烯醇类增粘剂5～6份。

本发明使用的复合减水剂中包含聚羧酸减水剂、消泡剂、引气剂和增粘剂，并对上述组分的具体类型和用量进行了优化选择。各组分按照特定的配比组合后，可以与胶凝材料协同作用，使混凝土获得较好的流动性、粘聚性和保水性，同时提高混凝土的泵送性能和工作性的稳定性，混凝土脱模后表面光滑、色泽均一、气泡较小、气泡率低，含气量、泌水率低，从而使本发明提供的清水混凝土能够长期应用于海洋工程中。

本发明所述清水混凝土中，水的用量为胶凝材料的0.32～0.45倍。

本发明所述的骨料由细骨料和粗骨料混合而成。本发明所述骨料优选为由细骨料和粗骨料以重量比0.69～0.76混合而成。所述细骨料为无潜在碱活性，细度模数为2.3～3.0的天然河砂，含泥量不大于3.0％，泥块含量不大于1.0％；所述的粗骨料为5～20mm连续级配的碎石，针片状含量不超过7％，含泥量不大于1.0％，泥块含量不大于0.2％。

进一步而言，本发明可以根据实际工程的需要，通过对各原料用量配比的调整，提供不同强度等级的清水混凝土。

具体而言，本发明可以提供强度等级为C30的清水混凝土。

作为一种优选方案，所述C30级清水混凝土由胶凝材料、复合减水剂、水和骨料制备而成；