泥石流消能混凝土材料制造技术

本发明专利技术为一种泥石流消能混凝土材料，包括主料水泥、碎石、砂、水和辅料纤维、减水剂、膨胀剂和粉煤灰；主料的重量比：水泥∶砂∶碎石∶水＝（３６０～３７０）∶（７３６～７４３）∶（１０８０～１１００）∶（２００～２１０）；纤维、粉煤灰、膨胀剂、减水剂与水泥的重量比分别为：０．９～１．０％、１７～２０％、７．５～８．０％、０．２３～０．２５％；水泥标号在４２５＃以上，碎石为抗压强度４０ＭＰａ以上的级配碎石，纤维的抗拉强度大于８００ＭＰａ；配置方法为：砂、碎石拌匀－加入水泥并拌匀－加入粉煤灰并拌匀－加入纤维并拌匀－加入膨胀剂并拌匀－加入水并拌匀－加入减水剂并拌匀，配置完成后１小时内浇注完成。本发明专利技术优点：增强了混凝土材料的弹性，提高了混凝土材料的强度、断裂韧性、阻裂性能和抗磨蚀性能。

Debris flow energy dissipation concrete material

The invention relates to a debris flow energy dissipation of concrete materials, including cement, sand, gravel, main water and accessories fiber, water reducing agent, expansive agent and fly ash ingredients; the weight ratio of cement: sand, gravel: water = (360 ~ 370): (736 ~ 743): (1080 ~ 1100). (200 ~ 210); fiber, fly ash, expansive agent, water reducing agent and cement weight ratio were 0.9 ~ 1%, 17 ~ 20%, 7.5 ~ 8%, 0.23 ~ 0.25%; cement grade in No. 425 above, gravel graded gravel compressive strength more than 40MPa, the tensile strength of the fiber is greater than 800MPa; configuration method: sand and gravel mix - adding cement and mix - adding fly ash and mix - adding fiber Mix and mix well. Add expansion agent and mix well. Add water and mix well. Add water reducing agent and mix well. Finish pouring within 1 hours. The invention has the advantages that the elasticity of the concrete material is enhanced, the strength, the fracture toughness, the crack resistance and the abrasion resistance of the concrete material are improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种泥石流的防治技术中所使用的混凝土材料，尤其是涉及一种泥石流消能混凝土材料。
技术介绍
中国是一个多山的国家，泥石流灾害极其发育。随着我国西部交通基础建设的快速发展，公路泥石流日益成为制约公路建设、公路养护及交通运输的关键问题。我国西部省市区公路沿线发育大型及特大型泥石流2万余条，常常造成公路交通长时间中断，如国道318线(川藏线)每年因为流石流中断交通3-6个月，国道217线天山公路每年因此断道1-3个月。从20世纪80年代以来，我国每年因为泥石流造成的公路直接经济损失达50-80亿元，间接经济损失可超过千亿元，并直接影响着多条国防干线的畅通。迄今，在我国西部地区公路沿线实施了数千个泥石流防治工程，防治结构以钢筋混凝土结构为主，但是，这些混凝土结构在投入使用后一般3-5年后便开始被泥石流冲击、磨损毁坏，使防治结构的有效使用年限缩短了近三分之一，按照25年的有效使用年限计算，因泥石流磨损造成了近100亿元的经济损失。近20年来，随着国民经济的快速发展，越来越多的混凝土工程日益涌现，尤其是水电工程及水利工程也存在水体、车辆等对坝体及相关水工结构的冲击和磨蚀作用。但是，这些混凝土结构多数是从混凝土标号上考虑含沙水体对结构的磨蚀和冲击，目前主要采用C30、C40等高标号混凝土材料，其材料组成及配合比已有相关技术规范可供利用，如C30的配合比(水泥∶砂∶碎石∶水)可为250∶690∶1160∶200，C40的配合比可为410∶700∶1000∶205。针对泥石流对防治结构的抗磨蚀、抗冲击而言，目前的混凝土材料存在下述缺点第一、材料的变形模量较小，脆性较强，抗御泥石流固体块石的冲击性能差；第二、抗御泥石流固体块石磨蚀的性能差；第三、阻裂性能及断裂韧性较差，在动力荷载作用下易于开裂扩展。因此，用目前一般的混凝土材料建造的泥石流防治结构耐久性差，有效使用年限一般3-5年。
技术实现思路
为了提高泥石流防治结构的有效使用年限，本专利技术提供了一种泥石流消能混凝土材料。本专利技术是由以下方案来实现的泥石流消能混凝土材料，包括水泥、碎石、砂、水四种主料，其特征在于在该材料中还加入了纤维、减水剂、膨胀剂和粉煤灰四种辅料；四种主料之间的配合比(重量份)为水泥∶砂∶碎石∶水＝(360～370)∶(736～743)∶(1080～1100)∶(200～210)。四种辅料的含量为纤维参量为水泥重量的0.9～1.0％；粉煤灰参量为水泥重量的17～20％；膨胀剂参量为水泥重量的7.5～8.0％；减水剂参量为水泥重量的0.23～0.25％。泥石流消能混凝土材料的配置方法为砂、碎石拌匀——加入水泥并拌匀——加入粉煤灰并拌匀——加入纤维并拌匀——加入膨胀剂并拌匀——加入水并拌匀——加入减水剂并拌匀。材料配置完成后1小时内浇注完成。四种主料之间的优化配合比(重量份)为水泥∶砂∶碎石∶水＝368∶740∶1096∶206。四种辅料与水泥的优化比例为纤维参量为水泥重量的0.9％；粉煤灰参量为水泥重量的18％；膨胀剂参量为水泥重量的7.6％；减水剂参量为水泥重量的0.24％。上述材料中，水泥为425#以上的高标号水泥，碎石为抗压强度40MPa以上的级配碎石，砂为中砂，水为无腐蚀性水；纤维为抗拉强度大于800Mpa的高强纤维，减水剂为减水效率大于10％的高效减水剂，膨胀剂的膨胀率不低于8％，粉煤灰等级不低于二级灰；本专利技术的优点是增强了混凝土材料的弹性，提高了混凝土材料的强度、断裂韧性、阻裂性能和抗磨蚀性能。具体实施例方式泥石流消能混凝土材料，包括水泥、碎石、砂、水四种主料，其特征在于在该材料中还加入了纤维、减水剂、膨胀剂和粉煤灰四种辅料。四种主料之间的配合比(重量份)为水泥∶砂∶碎石∶水＝(360～370)∶(736～743)∶(1080～1100)∶(200～210)；四种辅料的含量为纤维参量为水泥重量的0.9～1.0％；粉煤灰参量为水泥重量的17～20％；膨胀剂参量为水泥重量的7.5～8.0％；减水剂参量为水泥重量的0.23～0.25％。泥石流消能混凝土材料的配置方法为砂、碎石拌匀——加入水泥并拌匀——加入粉煤灰并拌匀——加入纤维并拌匀——加入膨胀剂并拌匀——加入水并拌匀——加入减水剂并拌匀。材料配置完成后1小时内浇注完成。新浇注的混凝土材料在20小时内应杜绝流水冲刷或泥石流冲击、磨蚀。四种主料之间的优化配合比(重量份)为水泥∶砂∶碎石∶水＝368∶740∶1096∶206。四种辅料与水泥的优化比例为纤维参量为水泥重量的0.9％；粉煤灰参量为水泥重量的18％；膨胀剂参量为水泥重量的7.6％；减水剂参量为水泥重量的0.24％。其中，水泥为425#以上的高标号水泥，碎石为级配碎石，其抗压强度在40MPa以上；纤维为抗拉强度大于800Mpa的高强纤维，如美国生产的杜拉纤维。其它材料最好按照以下要求进行选择砂为中砂；水为无腐蚀性水；减水剂为减水效率大于10％的高效减水剂，一般国产的高效减水剂即可；膨胀剂的膨胀率不低于8％，国产的高效膨胀剂即可；粉煤灰等级不低于二级灰。本专利技术遵循了公路泥石流活动的特点，尤其考虑到泥石流体是由固相块石和液相浆体组成的特殊性，每相均遵循不同的力学机理对防治结构同时产生冲击和磨蚀作用。按照本专利技术对用于泥石流防治结构的混凝土材料进行改性获得泥石流消能混凝土材料，该混凝土材料与普通的混凝土材料相比，其性能获得了显著的提高第一，增强了混凝土材料的弹性，其变形模量比普通混凝土材料增大10～15％；第二，提高了混凝土材料的强度，尤其是抗拉强度比同等级的普通混凝土提高4～5倍；第三，提高了混凝土材料的断裂韧性，抗冲击能力比同等级的普通混凝土提高5～10倍；第四，提高了混凝土材料的阻裂性能，致裂系数比同等级的普通混凝土降低40～50％；第五，提高了混凝土材料的抗磨蚀性能，抗磨蚀系数比同等级的普通混凝土材料提高30～50％。从而使得泥石流消能混凝土材料能够承受高速运动的泥石流体中固体块石和均质浆体的冲击和磨蚀作用。虽然泥石流消能混凝土材料比普通混凝土材料的造价高1.4倍，但使用该材料能使泥石流防治结构的有效使用年限延长10～15年，从而大大地节约了费用。权利要求1.泥石流消能混凝土材料，包括水泥、碎石、砂、水四种主料，其特征在于在该材料中还加入了纤维、减水剂、膨胀剂和粉煤灰四种辅料；四种主料之间的配合比(重量份)为水泥∶砂∶碎石∶水＝(360～370)∶(736～743)∶(1080～1100)∶(200～210)；四种辅料的含量为纤维参量为水泥重量的0.9～1.0％，粉煤灰参量为水泥重量的17～20％，膨胀剂参量为水泥重量的7.5～8.0％，减水剂参量为水泥重量的0.23～0.25％；其中，水泥为425#以上的高标号水泥，碎石为抗压强度40MPa以上的级配碎石，纤维为抗拉强度大于800Mpa的高强纤维；泥石流消能混凝土材料的配置方法为砂、碎石拌匀——加入水泥并拌匀——加入粉煤灰并拌匀——加入纤维并拌匀——加入膨胀剂并拌匀——加入水并拌匀——加入减水剂并拌匀，材料配置完成后1小时内浇注完成。2.根据权利要求1所述的泥石流消能混凝土材料，其特征在于四种主料之间的优化配合比(重量份)为水泥∶砂∶碎石∶水＝368∶740∶1096∶2本文档来自技高网...

【技术保护点】
泥石流消能混凝土材料，包括水泥、碎石、砂、水四种主料，其特征在于：在该材料中还加入了纤维、减水剂、膨胀剂和粉煤灰四种辅料；四种主料之间的配合比（重量份）为：水泥∶砂∶碎石∶水＝（３６０～３７０）∶（７３６～７４３）∶（１０８ ０～１１００）∶（２００～２１０）；四种辅料的含量为：纤维参量为水泥重量的０．９～１．０％，粉煤灰参量为水泥重量的１７～２０％，膨胀剂参量为水泥重量的７．５～８．０％，减水剂参量为水泥重量的０．２３～０．２５％；其中 ，水泥为４２５＃以上的高标号水泥，碎石为抗压强度４０ＭＰａ以上的级配碎石，纤维为抗拉强度大于８００Ｍｐａ的高强纤维；泥石流消能混凝土材料的配置方法为：砂、碎石拌匀－加入水泥并拌匀－加入粉煤灰并拌匀－加入纤维并拌匀－加入膨胀剂 并拌匀－加入水并拌匀－加入减水剂并拌匀，材料配置完成后１小时内浇注完成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪凯，唐红梅，
申请(专利权)人：陈洪凯，唐红梅，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]