[发明专利]一种低温升耐蚀海工大体积混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温升耐蚀海工大体积混凝土，由水泥、粉煤灰、矿粉、碎石、河砂、疏水化合孔栓物(HPI)、水化促效剂、高效缓释水养护剂和水按一定比例配制而成。本发明利用水化促效剂的分散基团充分分散胶凝材料颗粒，有效提高其水化率和利用率，减少水泥用量10％左右，降低大体积混凝土的水化绝热温升，避免温度裂缝产生，提高耐久性；并采用具有保水释水可控和延迟膨胀性能的高效缓释水养护剂，保证混凝土内部湿度，补偿混凝土中因胶凝浆体水化反应产生的体积收缩变形。本发明所制得的海工大体积混凝土具有低温升、低收缩、高抗渗耐蚀性能，具有重要的实际应用价值。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种低温升耐蚀海工大体积混凝土及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国国民经济和国际影响力的日益增长，为满足跨海、跨江等交通需要，超大型桥梁和建筑构件越来越多，为满足结构承载力、体积稳定性、耐久性能等要求，构件的尺寸往往较大，与其构件相配套的混凝土的的尺寸也越来越大，应用也越来越广泛。海工大体积混凝土的应用也日渐受到广泛关注。海工大体积混凝土服役于海洋环境，常年遭受海水冲刷、浪溅，长期受到Cl^-、Mg²⁺、SO₄^2-等离子侵蚀，条件恶劣。如果海工大体积混凝土产生裂缝，抗侵蚀性能会严重降低，侵蚀性离子加速侵入混凝土内部，严重影响混凝土结构的安全性与耐久性。

目前，海工大体积混凝土存在以下问题：(1)已有的《大体积混凝土施工规范》和《水运工程混凝土施工规范》对矿物掺和料用量规定不统一，并且规定的水泥用量较高，导致混凝土的水化放热量大、绝热温升高、收缩大、收缩变形和温度应力耦合作用下容易产生裂缝，影响混凝土的耐久性能；(2)海工大体积混凝土对耐久性要求高，而普通低水泥和低胶凝材料用量的海工大体积混凝土由于胶材用量少，虽能降低混凝土绝热温升，减少开裂，但混凝土内部空隙较多，不密实，侵蚀性离子容易侵入内部，导致耐久性较低，不能满足服役要求；(3)海工大体积混凝土中水泥的水化率只有70％～85％，粉煤灰、矿粉等矿物掺合料的活性未能得到有效的激发。正是这些问题的存在，较大程度上影响了海工大体积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低温升耐蚀海工大体积混凝土及其制备方法，所述混凝土具有低温升、低收缩、高抗渗耐蚀性能和耐久性好的优点，具有重要的实际应用价值。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种低温升耐蚀海工大体积混凝土，各组分及用量为：水泥90～210kg/m³、粉煤灰130～145kg/m³、矿粉120～145kg/m³、碎石1080～1150kg/m³、河砂750～820kg/m³、疏水化合孔栓物15～25L/m³、水化促效剂5～8kg/m³、养护剂20～23kg/m³、水140～155kg/m³。

上述方案中，所述水泥为P.O 42.5或P.O 52.5普通硅酸盐水泥。

上述方案中，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，烧失量≤5.8％，需水量比≥96％。

上述方案中，所述矿粉为S95级矿粉，比表面积≥440m²/kg，28d活性指数≥100％。

上述方案中，所述碎石为5～20mm连续级配碎石，压碎值不大于8.9％。

上述方案中，所述疏水化合孔栓物为克汰型(HPI)疏水化合孔栓物。

上述方案中，所述河砂的细度模数为2.3～3.0。

上述方案中，所述水化促效剂的制备方法包括以下步骤：