一种高海拔地区高抗冻水工混凝土制造技术

一种高海拔地区高抗冻水工混凝土，其特征是单方该混凝土的成分和配比如下：胶凝材料为：230～420kg/m3，其中80～100％的水泥和0～20％的石灰石粉，或60～100％的水泥和0～40％的粉煤灰，或60～100％的水泥和0～20％的石灰石粉和0～20％的粉煤灰；砂石骨料为：人工或天然砂石料，砂石总量1800～2100kg/m3，其中，中石:小石＝60:40、50:50或者45:55，砂率为30％～34％；水为110～125kg/m3，水胶比不大于0.48；外加剂为：高性能减水剂和引气剂，减水剂的掺量为胶凝材料总质量的0.6～1.2％，引气剂为胶凝材料总质量的0.005％-0.02％。通过当地原材料优选、配合比设计及现场施工及早期养护等步骤，配制高海拔地区高抗冻水工混凝土，28d龄期抗冻等级达到F200以上，可保证高海拔地区混凝土结构的抗冻耐久性，保障工程质量和安全，具有重要的工程应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混凝土
，特别涉及一种高海拔地区高抗冻水工混凝土。
技术介绍
通常认为，海拔高度在3000m以上的即为高海拔地区。与其它地区相比，高原高 海拔地区特别是西藏地区的主要特点是严寒干燥、紫外线辐射强烈、日温差大、大风日数频 繁、深覆盖层冻土。如西藏那曲地区，2月份平均日温差可达到20°C，年平均风速可达2. 5m/ s以上年最冷月月平均气温为-13. 8°C，极限最低气温达-41. 2°C，年气温正负变化交替 次数达187次，结冻厚度约I. 0m。 在高海拔特征气候条件下，混凝土将承受频繁的冻融循环作用，混凝土易遭受冻 融破坏，一旦冻坏就会大面积剥落，伴随渗漏、碳化等其他病害，将导致建筑物不能发挥应 有的作用，最终影响其安全使用。因此，高海拔地区水工混凝土的抗冻性是混凝土耐久性的 一项重要指标，同时也是一项综合性能指标，高抗冻性意味着混凝土的高耐久性。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本专利技术的目的是提供一种材料来源简单，制作方便，适 合高海拔地区施工的高海拔地区高抗冻水工混凝土。 本专利技术提供的技术方案是： -种高海拔地区高抗冻水工混凝土，其特征是：由胶凝材料、砂石骨料、水和外加 剂组成，单方该混凝土的成分和配比如下： 胶凝材料为：230~420kg/m3,其中80~100%的水泥和0~20%的石灰石粉，或 者60~100%的水泥和0~40%的粉煤灰，或者60~100 %的水泥和0~20 %的石灰石 粉和0~20 %的粉煤灰； 砂石骨料为：人工或天然砂石料，石子粒径为5mm~40mm，砂子粒径Omm~5mm， 砂石总量1800~21001^/111 3，其中，中石：小石=60:40、50:50或者45:55，砂率为30%~ 34%。砂石用量及最优砂率按照DL5330水工混凝土配合比设计规程确定； 水为110~125kg/m3,水胶比不大于0· 48 ; 外加剂为：高性能减水剂和引气剂，减水剂的掺量为胶凝材料总质量的0. 6~ 1. 2%，引气剂为胶凝材料总质量的0. 005% -0. 02%。 所述混凝土浇筑温度为5 °C~35 °C。 所述新拌混凝土含气量在3. 5 %~5. 5 %之间，硬化混凝土气泡间距系数 250 μ m〇 所述混凝土适合在3000m及以上高海拔地区使用。 本专利技术一种高海拔地区高抗冻水工混凝土及其方法具有如下优点： (1)充分利用当地原材料 虽然DL/T 5304-2013《水工混凝土掺用石灰石粉技术规范》、DL/T5273-2012《水 工混凝土掺用天然火山灰质材料技术规范》均已颁布实施，但是石粉和天然火山灰质材料 作为掺和料在水工混凝土中的应用，尤其是在高海拔地区的规模化应用较少。 本专利技术充分利用石粉、天然火山灰质材料等当地矿产资源，作为主要的原材料组 分，配制高海拔地区高抗冻水工混凝土，可调节混凝土性能，降低工程成本，技术经济效益 显著。 (2)适用于高海拔地区，达到F200及以上抗冻等级 充分考虑高海拔地区气候条件，以及当地水利水电工程需求，配制抗冻等级F200 及以上的抗冻混凝土。 (3)科学合理控制混凝土含气指标 含气量不是影响混凝土抗冻性的唯一参数，强度也不是。真正起决定作用的是混 凝土浆体中气泡的形貌和分布，可用气泡间距系数来衡量。不同强度等级的混凝土应有不 同的气泡间距系数限值，在工程中还需配合含气量和强度等级指标。 通过控制混凝土浇筑温度、含气量、硬化混凝土强度等级、气泡间距系数指标，以 及建议的掺和料最大掺量，科学合理的保证高海拔低气压下引气剂的引气效果，保障混凝 土的抗冻耐久性及长期工程安全。 本专利技术专利通过当地原材料优选、配合比设计及现场施工及早期养护等步骤，配 制高海拔地区高抗冻水工混凝土，28d龄期抗冻等级达到F200以上，可保证高海拔地区混 凝土结构的抗冻耐久性，保障工程质量和安全，具有重要的工程应用前景。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。 本专利技术所述的一种高海拔地区高抗冻水工混凝土，其特征是：由胶凝材料、砂石骨 料、水和外加剂组成，单方该混凝土的成分和配比如下： 胶凝材料为：230~420kg/m3,其中80~100%的水泥和0~20%的石灰石粉，或 者60~100%的水泥和0~40%的粉煤灰，或者60~100 %的水泥和0~20 %的石灰石 粉和0~20 %的粉煤灰； 砂石骨料为：人工或天然砂石料，石子粒径为5mm~40mm，砂子粒径Omm~5mm， 砂石总量1800~21001^/111 3，其中，中石：小石=60:40、50:50或者45:55，砂率为30%~ 34%。砂石用量及最优砂率按照DL5330水工混凝土配合比设计规程确定； 水为110~125kg/m3,水胶比不大于0· 48 ; 外加剂为：高性能减水剂和引气剂，减水剂的掺量为胶凝材料总质量的0. 6~ 1. 2%，引气剂为胶凝材料总质量的0. 005% -0. 02%。 所述混凝土浇筑温度为5 °C~35 °C。 所述新拌混凝土含气量在3. 5 %~5. 5 %之间，硬化混凝土气泡间距系数 250 μ m〇 所述混凝土适合在3000m及以上高海拔地区使用。 实施例1 一种高海拔地区高抗冻水工混凝土的配制方法，包括以下步骤： (1)明确设计指标 西藏水利某工程用混凝土，海拔3300km，设计要求强度等级C9025,抗冻等级 F200〇 (2)混凝土原材料及配合比 原材料包括华新42. 5中热硅酸盐水泥、当地石灰石粉、天然人工混合骨料、江苏 博特JM-II高性能减水剂和GYQ引气剂。其中石粉品质检测结果见表1. 1。 表1. 1石粉品质检测结果 按照DL5330《水工混凝土配合比设计规程》规定，计算得到C9025混凝土的配置 强度为31. 6MPa。结合绝对体积法，设计并优化混凝土配合比，以及单方混凝土的原材料用 量，分别见表1.2和表1.3。 混凝土为二级配常态混凝土，新拌混凝土坍落度为70~90mm，其中，中石：小石= 55:45。 表1. 2混凝土配合比 表1. 3混凝土原材料用量 (3)拌和及成型 控制现场拌和及成型温度为25°C左右，脱模后喷雾进行早期湿养护。 ⑷混凝土性能测试 参照DL/T 5150-2当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高海拔地区高抗冻水工混凝土，其特征是：由胶凝材料、砂石骨料、水和外加剂组成，单方该混凝土的成分和配比如下：胶凝材料为：230～420kg/m3，其中80～100％的水泥和0～20％的石灰石粉，或者60～100％的水泥和0～40％的粉煤灰，或者60～100％的水泥和0～20％的石灰石粉和0～20％的粉煤灰；砂石骨料为：人工或天然砂石料，石子粒径为5mm～40mm，砂子粒径0mm～5mm，砂石总量1800～2100kg/m3，其中，中石:小石＝60:40、50:50或者45:55，砂率为30％～34％；砂石用量及最优砂率按照DL5330水工混凝土配合比设计规程确定；水为110～125kg/m3，水胶比不大于0.48；外加剂为：高性能减水剂和引气剂，减水剂的掺量为胶凝材料总质量的0.6～1.2％，引气剂为胶凝材料总质量的0.005％‑0.02％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石妍，杨华全，李家正，吴敏，李超毅，董芸，严建军，杨佐斌，王保，周世华，肖开涛，陈霞，李响，苏杰，邝亚力，张亮，王磊，张建峰，高志扬，闫小虎，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，华能集团技术创新中心，华能西藏发电有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42