[发明专利]一种超高程泵送海工混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超高程泵送海工混凝土，由水泥、粉煤灰、矿粉、碎石、河砂、水化温升调控材料、侵蚀性离子传输抑制剂、状态改性材料、超分散减水减缩保塑外加剂和水按比例配制而成。本发明利用水化温升调控材料，可有效避免高强混凝土水胶比低、水化不充分、后期干燥收缩引起的开裂；水化温升抑制组分可以降低混凝土的绝热温升，减少温度应力产生的开裂；采用侵蚀性离子传输抑制剂可优化混凝土的孔隙结构，抑制Mg²⁺、Cl^‑等离子的传输路径，更好地服役于海洋盐雾环境；状态改性材料具有特有的滚珠效应和保水特性，避免超高程泵送过程出现的离析、堵管现象。本发明所述混凝土适用于超高程泵送海洋建筑，具有重要的工程应用价值。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种超高程泵送海工混凝土及其制备方法。

背景技术

近年来，伴随我国国民经济和国际影响力的日益增长，为了加强区域间的联系与合作，诸多跨海、跨江等大型基础设施建设正在日益进行中，海工混凝土的应用也日渐受到世界各国的关注。为了追求更高、更强的理念，许多跨海桥梁建设的设计也遵循着高程、高耐久、高承载能力的原则。然而海工混凝土服役于海洋严酷环境，常年遭受海水冲刷、浪溅并长期受到Cl^-、Mg²⁺、SO₄^2-等离子侵蚀。混凝土在多因素耦合作用下，其内部结构破坏、胶凝力退化、钢筋锈蚀速率增大，使工程结构过早失效，服役寿命达不到设计使用年限，造成巨大的经济损失。

如今，针对这些大型的跨海桥梁建设，超高程泵送海工混凝土面临如下问题：(1)超高程桥梁索塔由于钢筋密集，施工难度高，超高程泵送混凝土需要达到高流态自密实、高强高性能的要求。故混凝土配合比中水泥和胶凝材料用量高，水胶比低，所制得的混凝土收缩大，绝热温升高，温度应力易使混凝土产生开裂；(2)对于大体积混凝土浇筑的连续性、浇筑量大问题，故混凝土配合比中胶凝材料用量低，砂率宜低，工作性能差，在高程泵送施工过程中易产生离析、堵管现象；(3)超高程、大跨度桥梁服役于海洋环境，由于长期处于干湿与盐雾耦合作用下，海水中的侵蚀离子扩散速率加快，加速了钢筋的锈蚀，混凝土胶结能力的退化。正因为超高程泵送混凝土面临的问题，较大程度上影响了海工混凝土的长期耐久性，降低了其服役寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高程泵送海工混凝土及其制备方法，所述混凝土具有高抗开裂、高耐侵蚀、工作状态良好的性能，耐久性较好，具有重要的工业应用价值。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种超高程泵送海工混凝土，各组分及用量为：水泥(C)180～350kg/m³、粉煤灰(FA)60～120kg/m³、矿粉(BFS)50～100kg/m³、碎石(G)1000～1100kg/m³、河砂(S)720～850kg/m³、水化温升调控材料(HHCM)20～30kg/m³、侵蚀性离子传输抑制剂(CITI)10～20kg/m³、状态改性材料(SMM)40～50kg/m³、超分散减水减缩保塑外加剂(JNT)9～10kg/m³、水(W)120～160kg/m³。

上述方案中，所述水泥为P.O 42.5水泥。

上述方案中，所述粉煤灰为I级粉煤灰，烧失量≤5％，需水量比≤95％。

上述方案中，所述矿粉为S95级矿粉，比表面积≥440m²/kg，28天活性指数≥95％。

上述方案中，所述碎石为5～20mm连续级配碎石，压碎值≤10％。

上述方案中，所述河砂为中砂，细度模数控制在2.3～3.0，含泥量≤0.5％。